CH382277A - Schutzeinrichtung an einem Stromrichter in Gleichrichterbrückenschaltung mit Halbleiterventilen - Google Patents

Description

  Schutzeinrichtung an einem Stromrichter in     Gleichrichterbrückenschaltung          mit        Halbleiterventilen       Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzein  richtung bei einem Stromrichter in Gleichrichter  brückenschaltung, die in den Zweigen der Brücken  schaltung mit Halbleiterventilen auf der Basis eines  Halbleiters, z. B. nach Art von Germanium oder  Silizium oder einem ähnlichen Halbleiter, arbeiten.

    Bei diesen muss Vorsorge getroffen werden, dass  durch die insbesondere beim     übergang    der Ventile  in die Sperrphase auftretende grosse     Stromänderungs-          geschwindigkeit    zufolge des     Trägerstaueffektes    an  den einzelnen Ventilen keine unzulässig hohen  Spannungen auftreten, die eventuell zu einer Ge  fährdung der Ventile führen können.  



  Nach der Erfindung wird für diese Zwecke eine  neuartige Schaltung vorgeschlagen, deren     Weisen    darin       besteht,        d@ass    bei     denn    eingangs     genannten    Strom  richter der zur Steuerung der von ihm gelieferten  Ausgangsleistung bzw.

   Spannung in zwischen den  Gleichstrompolen benachbarten Brückenzweigen in  Reihe mit der entsprechenden Ventilanordnung eine  steuerbare Regeldrossel aufweist, wobei die steuer  baren Drosseln zweier zwischen den Gleichstrom  polen benachbarter Brückenzweige direkt an der       Wechselstromzuleitung    liegen, erfindungsgemäss zwi  schen der Verbindungsleitung jeder steuerbaren  Drossel und der zugehörigen Ventilanordnung eines  Brückenzweiges sowie dem gleichstromseitigen An  schluss des benachbarten Brückenzweiges je ein elek  trisches Hilfsventil     eingeschaltet    ist,

       welches    mit       gleicher        Durchlassrichtung    gepolt     isst    wie die     an     die Verbindungsleitung angeschlossene Ventileinrich  tung, und dass zwischen den Gleichstrompolen des  Stromrichters ein Kondensator eingeschaltet ist.  



  Eine beispielsweise Ausführung der Erfindung  veranschaulicht die Figur der Zeichnung. An den  Klemmen 1, 2 und 3 der Schaltung liegt das drei-         phasige    Wechselstromnetz. Von diesem wird über  die Leitungen 4, 5 und 6 eine dreiphasige Brücken  schaltung gespeist, deren einzelne Brückenzweige     mit     7 bis 12 bezeichnet sind. In jedem dieser Brücken  zweige 7 bis 12 liegt in Reihe mit je einer den  Ventilanordnungen 13 bis 18 je eine der Regel  drosseln 19 bis 24, von welchen der Einfachheit  halber nur die Arbeitswicklungen wiedergegeben  sind. Die genannten Brückenzweige 7 bis 12 sind an  die Gleichstrompole 25 oder 26 der Brückenschal  tung angeschlossen, so dass von den Klemmen 27  und 28 ein Verbraucher 29 gespeist werden kann.

    Zwischen den Gleichstrompolen 25 und 26 des  Gleichrichters ist als Teil der Schutzeinrichtung ein  Kondensator 30 eingeschaltet, mit welchem ge  gebenenfalls, wie gestrichelt eingetragen, ein     Ohm-          scher    Widerstand 31 in Reihe geschaltet werden  kann. Als weitere Teile der erfindungsgemäss be  nutzten Schutzeinrichtung sind in die Schaltung die  Ventile 32, 33, 34, 35, 36, 37 aufgenommen. Wie  zu erkennen ist, ist beispielsweise das Ventil 32  zwischen dem negativen Gleichstrompol 26 bzw.  dem Anschluss des     Ventiles    14 an diesen Gleich  strompol und die Verbindungsleitung zwischen dem  Hauptventil 13 und der Regeldrossel 19 eingeschal  tet. Wird z.

   B. unterstellt, dass das Ventil 13 sich in  der     Durchlassphase    befindet, so wird beispielsweise  auch das Ventil 16 sich in der     Durchlassphase    be  finden. Bei einer nachfolgenden     Kommutierung    der       Stromführung    vom Ventil 16, beispielsweise auf das  Ventil 18, kann, wenn keine besondere Schutzein  richtung vorgesehen ist, an dem Ventil 16 eine  Spannungsspitze zufolge des     Trägerstaueffektes    auf  treten, die grösser ist als die Spannungsdifferenz  zwischen den beiden Gleichstrompolen.

   Da aber nun  an der Verbindungsleitung zwischen der Regeldrossel      22 und dem Ventil 16 das Ventil 35 angeschlossen  ist, welches     anderseits    mit dem Pluspol 25 des  Stromrichters verbunden ist, wird das Ventil 35,  wenn das Potential der Verbindungsleitung zwischen  22 und 16 höher ist als das Potential des Gleich  strompoles 25, in seiner     Durchlassrichtung    leitend,  so dass auf diese Weise dann der Schutzkondensator  30 unmittelbar parallel an die Klemmen des     Ventiles     16 angeschlossen ist. Er bewirkt auf diese Weise,  dass die maximal an den Klemmen des     Ventiles    16  auftretende Spannungsspitze etwa durch die Span  nungsdifferenz bestimmt ist, die zwischen den  Gleichstrompolen 25, 26 der Anlage besteht.

   Hier  bei ist in Rechnung gestellt, dass die beiden Gleich  strompole einem Schwingkreis angehören, der z. B.  von der oberen Klemme des Kondensators 30 über  das Ventil 35, die Regeldrossel 22, die Leitung 5,  z. B. die     Streuinduktivität    des Speisetransformators  zwischen den     Anschlusspunkten    2 und 3, die Lei  tung 6, die Drossel 24 und das im     Durchlasszustand     befindliche Ventil 18 zurück zum unteren Belag des  Kondensators 30 verläuft.  



  Die gleiche Schutzwirkung ergibt sich sinnge  mäss für die anderen     Stromrichterventile    der Schal  tung.  



  Nach einem weiteren Beispiel der Erfindung  kann der Aufbau auch derart getroffen werden,  wenn von dem Stromrichter aus Verbraucher ge  speist werden, welche zu einer nachteiligen Rück  wirkung mit Spannungsspitzen auf dem Stromrichter  Anlass geben können und es aus diesem Grunde er  wünscht ist, dass der Ausgangskondensator der       Stromrichterschaltung    dem Verbraucher unmittelbar,  also unter Vermeidung eines Reihenwiderstandes,  parallelgeschaltet ist, dass in Reihe mit dem einzelnen  der neuartigen     Schutzventile    je ein entsprechender       Dämpfungswiderstand    in Form eines     Ohmschen     Widerstandes geschaltet wird.  



  Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf  solche     Stromrichteranlagen    beschränkt, bei denen je  Brückenzweig je ein einzelnes     Gleichrichterelement     benutzt wird. In jedem der Brückenzweige kann  auch eine Ventilanordnung benutzt sein, die ihrer  seits aus einer Reihenschaltung, einer Parallelschal  tung oder einer Reihenparallelschaltung von Gleich  richterelementen mit Rücksicht auf die zu beherr  schende Spannung bzw. die zu führenden Ströme  besteht.

      Die Erfindung ist ferner in ihrer Anwendung  bei     Stromrichter-Brückenschaltungen    beliebiger Pha  senzahl anwendbar, also auch bei einphasigen     Brük-          kenschaltungen,    und zwar sowohl, wenn es sich in  bezug auf die Regeldrosseln um symmetrisch auf  gebaute Brückenschaltungen als auch sogenannte un  vollständige Brückenschaltungen handelt, wobei be  kanntermassen im letzteren Falle nur in zwei zwi  schen den Gleichstrompolen benachbarten Zweigen  der Brücke je eine Regeldrossel vorgesehen ist.  



  Die Elemente einer solchen Brückenschaltung  können aus Zweckmässigkeitsgründen, wenn z. B.  eine Kühlung durch ein flüssiges Kühlmittel, wie Öl,  stattfinden soll, in einem gemeinsamen Kessel unter  gebracht sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Schutzeinrichtung an einem Stromrichter in Gleichrichterbrückenschaltung mit Halbleiterventilen auf der Basis eines Halbleiters, wobei zur Steuerung der von dem Stromrichter gelieferten Ausgangslei stung bzw.

   -spannung in zwischen den Gleichstrom polen benachbarten Brückenzweigen jeweils in Reihe mit der Ventileinrichtung eine steuerbare Regel drossel liegt und die Regeldrosseln der benachbarten Brückenzweige direkt an der Wechselstromzuleitung liegen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Verbindungsleitung jeder Regeldrossel und der zu gehörigen Ventileinrichtung eines Brückenzweiges so wie dem Gleichstrompol, an welchem der zwischen den Gleichstrompolen benachbarte Brückenzweig angeschlossen ist, ein Hilfsventil eingeschaltet ist, welches mit gleicher Durchlassrichtung gepolt ist wie die an die Verbindungsleitung angeschlossene Ventil einrichtung,

   und dass zwischen den Gleichstrompolen des Stromrichters ein Kondensator eingeschaltet ist. UNTERANSPRACHE 1. Schutzeinrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass in Reihe mit dem zwi schen den Gleichstrompolen eingeschalteten Konden sator ein Ohmscher Widerstand eingeschaltet ist. 2. Schutzeinrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass in Verbindung mit einem unmittelbar zwischen den Gleichstrompolen der An lage eingeschalteten Kondensator in Reihe mit jedem der Hilfsventile je ein Ohmscher Widerstand ein geschaltet ist.