DE1151871B

DE1151871B - Electronic inverter in series with protection against overvoltages

Info

Publication number: DE1151871B
Application number: DEL42424A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hellmuth Boehm; Dipl-Ing Claus Schuenemann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1962-07-09
Filing date: 1962-07-09
Publication date: 1963-07-25
Also published as: NL294965A

Description

Elektronischer Wechselrichter in Reihenanordnung mit Schutz gegen IJberspannungen Es sind bereits elektronische Wechselrichter in Reihenanordnung beschrieben worden, bei denen der Leistungskreis, an der speisenden Gleichspannung liegend, zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren sowie zwei in Reihe -geschaltete steuerbare Ventile mit Zündeigenschaften enthält. Die Mittelpunkte der beiden Reihenschaltungen sind hierbei über einen überwiegend induktiv dimensionierten Stromkreis, in dem eine Verbraucherwechselspannung entsteht, verbunden. Da die speisende Gleichspannung, der Verbraucherkreis und bestimmte Blindwiderstände jeweils in Reihe geschaltet sind, können sich bei diesem Aufbau eines Wechselrichters spannungsmäßige Vorteile ergeben.Electronic inverter in series with protection against Overvoltages Electronic inverters are already arranged in series have been described in which the power circuit is connected to the supplying DC voltage lying, two capacitors connected in series and two capacitors connected in series Contains controllable valves with ignition properties. The midpoints of the two series connections are in this case via a predominantly inductively dimensioned circuit in which a consumer alternating voltage arises, connected. Since the feeding direct voltage, the consumer circuit and certain reactive resistances are each connected in series there can be voltage-related advantages with this structure of an inverter result.

Einen solchen Wechselrichter zeigt die Fig.1. Dort wird aus einer an die Klemmen 1 und 2 angeschlossenen Gleichspannung E ein Wechselstrom in dein an die Klemmen 3 und 4 angeschlossenen Verbraucher 5 erzeugt. Die sich an dem Verbraucher 5 ergebende Wechselspannung ist mit U bezeichnet. Der Wechselstrom in dem Verbraucher 5 entsteht durch abwechselnde Umladung der Kondensatoren 7 und 8 mit Hilfe der steuerbaren Ventile 11 und 12. Als steuerbare Ventile können beispielsweise Quecksiibcrdampfventile, Thyratrone oder steuerbare Siliziumzellen vorgesehen sein. Um schlagartige Änderungen der Kondensatorströme zu verhindern, ist die Drosselspule 9 vorgesehen. Letztere liegt gleichzeitig in Reihe mit dem Verbraucherwiderstand 5, wenn man von dem Transformator 10 absieht.Such an inverter is shown in FIG. There becomes one DC voltage E connected to terminals 1 and 2, an alternating current into your consumers 5 connected to terminals 3 and 4 are generated. Which appeal to the consumer 5 resulting alternating voltage is denoted by U. The alternating current in the consumer 5 is created by alternating charge reversal of the capacitors 7 and 8 with the help of the controllable Valves 11 and 12. As controllable valves, for example, mercury vapor valves, Thyratrons or controllable silicon cells can be provided. About sudden changes To prevent the capacitor currents, the choke coil 9 is provided. Latter is at the same time in series with the load resistance 5 when looking at the transformer 10 disregards.

Bei einer Verkleinerung des Verbraucherwiderstandes und insbesondere bei einem Kurzschluß der Klemmen 3 und 4 entfällt die Dämpfung des aus den Kondensatoren 7 und 8 und der Drosselspule 9 gebildeten Schwingkreises. Entsprechendes gilt, wenn als Verbraucher 5 sogenannte negative Widerstände, wie sie beispielsweise Leuchtstofflampen darstellen, angeschlossen sind. Dann besteht die Gefahr, daß sich die Strom- bzw. Spannungsamplituden der von den gesteuerten Ventilen 1-1 und 12 ausgelösten Schwingung zunehmend aufschaukeln. Vor der Zündung der beiden Zellen 11 und 12 wird an den Kondensatoren 7 und 8 jeweils in etwa die halbe Gleichspannung E liegen. Bei Zündung des Ventils 11 wird sich, bedingt durch die Wirkung der Drossel 9, die Spannung an dem Kondensator 7 auf den halben negativen Wert der Gleichspannung E umzupolen versuchen. Dementsprechend muß der Kondensator 8 auf den 1,5fachen Wert der Gleichspannung E aufgeladen werden. Nachdem der Strom in dem Ventil 11 zu Null geworden ist, wird das Ventil 12 gezündet. Nunmehr versucht sich die Spannung an dem Kondensator 8 auf den entgegengesetzten Wert, d. h. auf den negativen 1,5fachen Wert der Gleichspannung E umzuladen. Dementsprechend muß die Spannung an dem Kondensator 7 den 2,5fachen Wert der Gleichspannung E annehmen. Hieraus folgt, daß bei der nächsten Zündung des Ventils 11 die Spannung an dem Kondensator 8 den 3,5fachen Wert der Gleichspannung E annimmt und daß bei der darauffolgenden Zündung der Zelle 12 der Kondensator 7 schon den 4,5fachen Wert der Gleichspannung E annimmt. Bei dieser eine Dämpfung vernachlässigenden Betrachtung treten natürlich die entsprechenden Spannungen auch an den Ventilen 11 und 12 auf, so daß mindestens diese Ventile gefährdet werden.If the consumer resistance is reduced, and in particular if there is a short circuit between terminals 3 and 4, the attenuation of the resonant circuit formed by the capacitors 7 and 8 and the choke coil 9 does not apply. The same applies if so-called negative resistances, such as those represented by fluorescent lamps, are connected as loads 5. Then there is the risk that the current or voltage amplitudes of the oscillation triggered by the controlled valves 1-1 and 12 will build up increasingly. Before the two cells 11 and 12 are ignited, approximately half the DC voltage E will be applied to each of the capacitors 7 and 8. When the valve 11 is ignited, due to the action of the throttle 9, the voltage on the capacitor 7 will attempt to reverse the polarity to half the negative value of the direct voltage E. Accordingly, the capacitor 8 must be charged to 1.5 times the value of the direct voltage E. After the current in the valve 11 has become zero, the valve 12 is ignited. The voltage on the capacitor 8 now tries to transfer its charge to the opposite value, that is to say to the negative 1.5 times the value of the direct voltage E. Accordingly, the voltage across the capacitor 7 must be 2.5 times the value of the direct voltage E. It follows from this that the next time valve 11 is ignited, the voltage on capacitor 8 assumes 3.5 times the value of direct voltage E and that when cell 12 is subsequently ignited, capacitor 7 already assumes 4.5 times the value of direct voltage E. With this consideration, which neglects damping, the corresponding stresses naturally also occur at the valves 11 and 12, so that at least these valves are endangered.

Die Erfindung soll die geschilderten Nachteile vermeiden. Erfindungsgemäß sind an die Kondensatoren angeschlossene Mittel vorgesehen, die die Spannung an dem jeweiligen Kondensator von einem bestimmten Ansprechwert an begrenzen.The invention is intended to avoid the disadvantages outlined. According to the invention means connected to the capacitors are provided which apply the voltage limit the respective capacitor from a certain response value.

Als Ausführungsbeispiel dieses Vorschlages kommen zwei Dioden in Frage, von denen jeweils eine unmittelbar dem jeweiligen Kondensator parallel geschaltet ist, wobei die Polarität der jeweiligen Diode derart ist, daß sie durch die den Wechselrichter speisende Gleichspannung in Sperrichtung beaufschlagt wird. Bei dieser Begrenzungsart wird die Kondensatorspannung zunächst nur auf den Wert der den Wechselrichter speisenden Gleichspannung begrenzt.As an embodiment of this proposal, two diodes come into question, one of which is connected directly in parallel to the respective capacitor is, wherein the polarity of the respective diode is such that it is through the Inverter feeding DC voltage is applied in reverse direction. At this The capacitor voltage is initially only limited to the value of the inverter feeding DC voltage is limited.

Für ein betriebssicheres Arbeiten des Wechselrichters ist es erforderlich, daß die beiden in Reihe geschalteten steuerbaren Ventile abwechselnd arbeiten und eine Stromlücke zwischen den Halbwellen vorhanden ist. Um diese Stromlücke klein halten zu können, was insbesondere bei höheren Frequenzen von Bedeutung ist, ist es vorteilhaft, wenn kurzzeitig eine negative Spannung an den steuerbaren Ventilen liegt. Ein solcher Effekt wird erreicht, wenn die spannungsbegrenzenden Mittel an den Kondensatoren erst bei einem Wert ansprechen, der über dem Betrag der den Wechselrichter speisenden Gleichspannung liegt. Die Höhe der negativen Sperrspannung an den steuerbaren Ventilen hängt von den zulässigen Spannungen an den steuerbaren Ventilen, der Höhe der den Wechselrichter speisenden Gleichspannung sowie der sogenannten Freiwerdezeit der steuerbaren Ventile und damit verbunden der Frequenz des Wechselrichters ab (mit Freiwerdezeit ist die Zeit bezeichnet, die nach Aufhören eines positiven Stromflusses in dem steuerbaren Ventil verstreicht, bis die volle Sperrfähigkeit erreicht ist). Ein erhöhter Ansprechwert der spannungsbegrenzenden Mittel an den Kondensatoren kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß die vorstehend erwähnten Dioden nicht unmittelbar, sondern nur mittelbar über Ohmsche, induktive oder kapazitive Widerstände mit den Kondensatoren parallel geschaltet werden.For the inverter to work safely, it is necessary to that the two controllable valves connected in series work alternately and a current gap between the half waves is available. Around To be able to keep the current gap small, which is particularly important at higher frequencies is, it is advantageous if briefly a negative voltage on the controllable Valves. Such an effect is achieved when the voltage-limiting The means on the capacitors only respond at a value that is above the amount the DC voltage feeding the inverter. The level of the negative reverse voltage at the controllable valves depends on the permissible voltages on the controllable Valves, the level of the DC voltage feeding the inverter and the so-called Release time of the controllable valves and the associated frequency of the inverter from (the time off is the time after a positive Current flow in the controllable valve elapses until the full blocking capability is reached). An increased response value of the voltage-limiting means to the Capacitors can be achieved in a simple manner that the above mentioned diodes not directly, but only indirectly via ohmic, inductive or capacitive resistors can be connected in parallel with the capacitors.

An Hand der Fig. 1 ist erläutert worden, wie sich dort die elektrischen Größen des Wechselrichters aufschaukeln, wenn ein Kurzschluß des Belastungskreises des Wechselrichters auftritt. Wird jedoch der Belastungskreis unterbrochen, so ist der aus den Kondensatoren 7 und 8 sowie der Drosselspule 9 gebildete Schwingkreis sehr stark gedämpft, so daß der Schwingungsvorgang aperiodisch verläuft. Da das Abschalten von Verbrauchern jedoch ein sehr häufig vorkommender Betriebsfall ist, ist es zweckmäßiger, den induktiv dimensionierten Mittelzweig des Wechselrichters ständig über eine ausreichend kleine Induktivität geschlossen zu halten. Man erreicht dies, indem die Drosselspule 9 dem Transformator 10 parallel geschaltet wird. Auch kann durch einen Luftspalt im Transformatorkern erreicht werden, daß allein die Hauptinduktivität des Transformators 10 ausreichend ist, die die Eigenfrequenz des Wechselrichters im wesentlichen bestimmende Induktivität zu bilden. Die sekundäre Streuinduktivität des Transformators 10 sowie erforderlichenfalls zusätzliche Induktivitäten im Verbraucherkreis =können bewirken, daß sich die Form des Verbraucherwechselstromes der Sinusform annähert.It has been explained with reference to FIG. 1 how the electrical variables of the inverter build up there when a short circuit occurs in the load circuit of the inverter. However, if the load circuit is interrupted, the resonant circuit formed from the capacitors 7 and 8 and the choke coil 9 is very strongly damped, so that the oscillation process is aperiodic. However, since the switching off of loads is a very common operating case, it is more expedient to keep the inductively dimensioned central branch of the inverter permanently closed via a sufficiently small inductance. This is achieved by connecting the choke coil 9 to the transformer 10 in parallel. An air gap in the transformer core can also ensure that the main inductance of the transformer 10 alone is sufficient to form the inductance which essentially determines the natural frequency of the inverter. The secondary leakage inductance of the transformer 10 and, if necessary, additional inductances in the consumer circuit = can cause the shape of the alternating consumer current to approximate the sinusoidal shape.

Da bei einem ständig durch eine kleinere Induktivität geschlossenen Mittelzweig des Wechselrichters der Verbraucherwiderstand 5 der Induktivität parallel geschaltet ist, verringert sich die Dämpfung des Wechselrichters mit der Vergrößerung des Verbraucherwiderstandes und insbesondere dem Abschalten des Verbrauchers. Für diesen Fall haben die erfindungsgemäßen Maßnahmen zur Begrenzung der Spannung an den Kondensatoren besondere Bedeutung.Because with a constantly closed by a smaller inductance Central branch of the inverter, the load resistance 5 of the inductance in parallel is switched, the attenuation of the inverter decreases with the increase the consumer resistance and in particular the switching off of the consumer. For this is the case with the measures according to the invention for limiting the voltage the capacitors are of particular importance.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig. 2 bis 5 dargestellt. Die Wechselrichter nach den Fig. 2 bis 5 entsprechen zunächst dem Wechselrichter nach Fig. 1. Für einander entsprechende Teile sind auch in den folgenden Figuren die gleichen Bezugszeichen gewählt worden. An Stelle der Reihenschaltung von Drosselspule 9 und Transformator 10 bzw. Verbraucherwiderstand 5 ist jedoch als Ausführungsbeispiel die Parallelschaltung einer Drosselspule 9 und eines Transformators 10 bzw. eines Verbraucherwiderstandes 5 dargestellt. Außerdem enthalten die Wechselrichter nach den Fig.2 bis 5 spannungsbegrenzende Mittel, die unmittelbar an den Kondensatoren angeschlossen sind. Somit wird die überhöhte Spannung dort erfaßt, wo sie zuerst auftritt.Embodiments of the invention are shown in FIGS. The inverters according to FIGS. 2 to 5 initially correspond to the inverter according to Fig. 1. For corresponding parts are also in the following figures the same reference numerals have been chosen. Instead of a series connection of a choke coil 9 and transformer 10 or load resistor 5 is, however, an exemplary embodiment the parallel connection of a choke coil 9 and a transformer 10 or one Consumer resistance 5 shown. In addition, the inverters contain after FIGS. 2 to 5 voltage-limiting means which are directly connected to the capacitors are connected. Thus, the excessive tension is detected where it is first occurs.

In Fig. 2 sind parallel zu den Kondensatoren 7 und 8 Dioden 13 und 14 geschaltet. Die Polarität der Dioden 13 und 14 ist derart, daß sie zunächst von der den Wechseh-ichter speisenden Gleichspannung E in Sperrichtung beaufschlagt werden. Überschreitet die an dem Kondensator 8 liegende Gleichspannung den Betrag der den Wechselrichter speisenden Gleichspannung E in einer derartigen Richtung, daß die Diode 1.3 leitend wird, so wird der durch die Drosselspule 9 fließende Strom von den Kondensatoren 7 und 8 ferngehalten und fließt über den Widerstand 15 und die Diode 13 im Kreise weiter. Entsprechendes gilt, wenn die Diode 14 durch einen zu hohen Spannungsanstieg am Kondensator 7 leitend wird. Durch die mit den Dioden 13 und 14 in Reihe geschalteten Widerstände kann erreicht werden, daß die Gleichspannung an einem Kondensator beispielsweise den 1,1- bis 1,5fachen Wert der Gleichspannung E annimmt. Damit bedingt ist eine geringe negative Spannung an dem anderen Kondensator, die dann als negative Sperrspannung an dem zugeordneten Ventil 11 bzw. 12 zur Verfügung steht.In FIG. 2, diodes 13 and 14 are connected in parallel with the capacitors 7 and 8. The polarity of the diodes 13 and 14 is such that they are initially acted upon by the direct voltage E feeding the changer in the reverse direction. If the DC voltage across the capacitor 8 exceeds the amount of the DC voltage E feeding the inverter in such a direction that the diode 1.3 becomes conductive, the current flowing through the choke coil 9 is kept away from the capacitors 7 and 8 and flows through the resistor 15 and the diode 13 continues in the circle. The same applies if the diode 14 becomes conductive due to an excessively high voltage rise on the capacitor 7. As a result of the resistors connected in series with the diodes 13 and 14, it can be achieved that the direct voltage across a capacitor assumes, for example, 1.1 to 1.5 times the value of the direct voltage E. This results in a low negative voltage on the other capacitor, which is then available as a negative blocking voltage on the associated valve 11 or 12.

Bei dem Gegenstand der Fig. 3 werden Verluste, die durch einen Stromfluß über die Widerstände 15 und 16 entstehen, vermieden. An Stelle der Widerstände 15 und 16 der Fig. 2 sind Kondensatoren 17 und 18 vorgesehen. Diese Kondensatoren sind beispielsweise fünf- bis zehnmal größer als die Kondensatoren 7 und B. Die Größe der Kondensatoren stellt dann aufwandmäßig keine hohen Bedingungen, wenn mit höherer Frequenz, beispielsweise 800 Hz, gearbeitet wird.In the case of the object of FIG. 3, losses which arise as a result of a current flow through the resistors 15 and 16 are avoided. Instead of the resistors 15 and 16 of FIG. 2, capacitors 17 and 18 are provided. These capacitors are, for example, five to ten times larger than the capacitors 7 and B. The size of the capacitors does not impose any high conditions in terms of expenditure if a higher frequency, for example 800 Hz, is used.

Die Wirkungsweise des Gegenstandes der Fig.3 ist derart, daß, wenn die Spannung am Kondensator 8 in der einen Richtung den Betrag der den Wechselrichter speisenden Gleichspannung E erreicht hat, die Diode 13 leitend wird. Bedingt durch den Kreisstromfluß über den Kondensator 18 und die Diode 13 wird die Spannung am Kondensator 8 auf den Wert E begrenzt. Da der Kondensator 18 relativ groß ist, kann die resultierende Spannung an den Kondensatoren 8 und 18 nur noch wenig ansteigen. Entsprechendes gilt für die Kondensatoren 7 und 17 im Zusammenhang mit der Diode 14. The mode of operation of the object of FIG. 3 is such that when the voltage across the capacitor 8 has reached the amount of the DC voltage E feeding the inverter in one direction, the diode 13 becomes conductive. Due to the circulating current flow through the capacitor 18 and the diode 13, the voltage across the capacitor 8 is limited to the value E. Since the capacitor 18 is relatively large, the resulting voltage across the capacitors 8 and 18 can only increase slightly. The same applies to the capacitors 7 and 17 in connection with the diode 14.

In Fig.4 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das eine noch bessere Begrenzung der jeweiligen Kondensatorspannung als der Gegenstand der Fig. 3 zuläßt. Parallel zu dem Kondensator 7 ist ein Spartransformator 19 angeschlossen. Um eine Gleichstromvormagnetisierung des Spartransformators 19 zu verhindern, ist noch in Reihe mit dem Spartransformator ein Kondensator 17 geschaltet Der Kondensator 17 soll groß gegenüber dem Kondensator 7 sein. Unter dieser Bedingung ändert sich die Spannung am Kondensator 17 nur wenig und behält praktisch eine Spannung 0,5 E bei. An eine Anzapfung d des Spartransformators 19 ist eine Diode 14 angeschlossen. Letztere ist wiederum mit dem Minuspol 2 verbunden. In entsprechender Weise ist parallel zum Kondensator 8 die Reihenschaltung eines Spartransformators 20 und eines Kondensators 18 geschaltet. An die Anzapfung b des Spartransformators 20 ist eine Diode 13 angeschlossen, die wiederum mit dem Pluspol 1 verbunden ist. Die gesamte Windungszahl des jeweiligen Spartransformators 19 bzw. 20 soll mit w bezeichnet werden. Sie ist vom Anschluß e (Spartransformator 19) bzw. vom Anschluß a zum Anschluß c (Spartransformator 20) gerechnet. Die Windungszahl vom Anschluß a zum Anschluß d (Spartransformator 19) bzw. die Windungszahl vom Anschluß a bis zum Anschluß b soll mit A - w be- zeichnet sein. Der Windungsteilerfaktor A ist hierbei eine Zahl, die kleiner als 1 ist. Die Schaltung arbeitet nun wie folgt: Vor dem ersten Zündimpuls liegt an den Kondensatoren 7 und 8 jeweils eine Gleichspannung die in der eingezeichneten Polarität positiv genannt werden möge. Der Punkt a hat also (bezogen auf den Minuspol) das Potential -i- Wird nun beispielsweise das Ventil 11 gezündet, so sucht sich die Spannung an dem Kondensator 7 umzupolen. Der Punkt a möchte also das Potential +1,5E annehmen, entsprechend würde die Spannung am Kondensator 8 auch den Wert 1,5E annehmen wollen. Die Spannungsänderungen an den Kondensatoren 7 und 8 treten praktisch in voller Größe auch an den entsprechenden Spartransformatoren 19 und 20 auf. Die Punkte e und c, die vor dem ersten Zündimpuls auf dem gleichen Potential -t- wie der Punkt a gelegen hatten, behalten dieses Potential wegen der Größe der Kapazitäten der Kondensatoren 7 und 8 bei. Der Punkt a möchte nun das Potential -f-1,5 E annehmen. Diese verhindert jedoch die Diode 13. Ist der Punkt a auf einem Potential V, so hat der Punkt b offenbar das Potential Sowie dieses Potential den Wert +E überschreiten will, wird die Diode 13 stromdurchlässig und hält das Potential des Punktes b auf +E konstant. Die Höhe von V ist also durch die Beziehung gegeben Folglich ist Der Ladezustand der Kondensatoren 7 und 8 ändert sich nun praktisch nicht mehr (das Potential des Punktes a bleibt praktisch konstant).In FIG. 4, an embodiment is shown which allows an even better limitation of the respective capacitor voltage than the subject of FIG. An autotransformer 19 is connected in parallel with the capacitor 7. In order to prevent direct current bias of the autotransformer 19, a capacitor 17 is also connected in series with the autotransformer. The capacitor 17 should be large compared to the capacitor 7. Under this condition, the voltage across the capacitor 17 changes only slightly and practically maintains a voltage of 0.5 E. A diode 14 is connected to a tap d of the autotransformer 19. The latter is in turn connected to the negative pole 2. In a corresponding manner, the series connection of an autotransformer 20 and a capacitor 18 is connected in parallel with the capacitor 8. A diode 13, which in turn is connected to the positive pole 1, is connected to the tap b of the autotransformer 20. The total number of turns of the respective autotransformer 19 or 20 should be denoted by w. It is calculated from connection e (autotransformer 19) or from connection a to connection c (autotransformer 20). The number of windings from the terminal a to terminal d (autotransformer 19) to b and the number of turns from the terminal a to the connection with A - w loading draws his. The turn division factor A is a number that is less than 1. The circuit now works as follows: Before the first ignition pulse, the capacitors 7 and 8 each have a DC voltage which may be called positive in the polarity shown. The point a has (in relation to the negative pole) the potential -i- If, for example, the valve 11 is now ignited, the voltage on the capacitor 7 seeks to reverse the polarity. Point a would like to assume the potential + 1.5E, correspondingly the voltage on capacitor 8 would also want to assume the value 1.5E. The voltage changes on the capacitors 7 and 8 also occur practically in full size on the corresponding autotransformers 19 and 20. Points e and c, which are at the same potential -t- before the first ignition pulse as the point a had been, maintain this potential because of the size of the capacitances of the capacitors 7 and 8. Point a would now like to assume the potential -f-1.5 E. However, this prevents the diode 13. If the point a is at a potential V, the point b obviously has the potential As soon as this potential wants to exceed the value + E, the diode 13 becomes current-permeable and keeps the potential of the point b constant at + E. So the height of V is given by the relationship Hence is The state of charge of the capacitors 7 and 8 practically no longer changes (the potential of point a remains practically constant).

Der von der Drosselspule 9 aufrechterhaltene Strom fließt jetzt durch den Wicklungsteil mit der Windungszahl A - w des Spartransformators 20 (von a nach b), über die Diode 13 und das steuerbare Ventil 11 als Kreisstrom weiter. Gleichzeitig erzwingt das Amperewindungsgleichgewicht des Spartransformators 20 einen entgegengesetzten Strom von c nach b, d. h. durch die Wicklung mit der Windungszahl (1 - A) - w, durch das Ventil 13, gegen die Gleichspannung E und durch den Kondensator 18. Der Drosselstrom fließt also effektiv gegen die Gleichspannung E und wird dadurch in kurzer und in bestimmbarer Zeit zu Null gedrückt. Der Ladezustand und damit die Spannung am Kondensator 18 wird sich wegen der Größe seiner Kapazität dabei nicht merklich ändern. Das Potential des Punktes a und damit auch die Ausgangsspannung der Kondensatoren 7 und 8 vor jeder Halbschwingung ist also jetzt begrenzt. Die Spannung an den Kondensatoren 7 und 8 ist in etwa maximal zu Beginn jeder Halbperiode am Ende der Halbperiode Bei stark gedämpftem Kreis, also hoher Belastung, werden diese Werte natürlich nicht mehr erreicht. In Verbindung mit der erwähnten, aus Drosselspule 9 und Transformator 10 gebildeten Parallelschaltung ist die Wechselrichterschwingung bei hoher Belastung (kleiner Widerstand 5) stark gedämpft. Die Spannung an den Kondensatoren 7 und 8 wird dann gar nicht so hoch werden, daß die Dioden 1.3 und 14 leitend werden. Bei Entlastung (Widerstand 5 wird größer) nimmt die Dämpfung der Schwingung ab, und von einer bestimmten Enlastung an beginnt die Begrenzerschaltung in der beschriebenen Weise zu wirken. Der Windungsteilerfaktor A wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß dieser Fall bei Nennbelastung gegeben ist. Dann werden die Spartransformatoren 19 und 20 sowie die Dioden 13 und 14 nur bei Teillast, d. h. von kleineren Strömen als dem Nennstrom, durchflossen.The current maintained by the choke coil 9 now flows through the winding part with the number of turns A - w of the autotransformer 20 (from a to b), via the diode 13 and the controllable valve 11 as a circulating current. At the same time, the ampere-winding equilibrium of the autotransformer 20 forces an opposite current from c to b, i.e. through the winding with the number of turns (1 - A) - w, through the valve 13, against the direct voltage E and through the capacitor 18. The inductor current therefore flows effectively against the DC voltage E and is thereby pushed to zero in a short and determinable time. The state of charge and thus the voltage on the capacitor 18 will not change noticeably because of the size of its capacitance. The potential of the point a and thus also the output voltage of the capacitors 7 and 8 before each half-wave is now limited. The voltage on the capacitors 7 and 8 is approximately maximum at the beginning of each half cycle at the end of the half-period With a strongly damped circuit, i.e. high load, these values are of course no longer achieved. In connection with the mentioned parallel connection formed by the choke coil 9 and the transformer 10, the inverter oscillation is strongly damped at high load (small resistor 5). The voltage on the capacitors 7 and 8 will then not be so high that the diodes 1.3 and 14 become conductive. When the load is relieved (resistance 5 increases) the damping of the oscillation decreases, and from a certain relief on the limiter circuit begins to act in the manner described. The winding division factor A is expediently chosen so that this is the case at nominal load. Then the autotransformers 19 and 20 and the diodes 13 and 14 only flow through at partial load, that is, currents smaller than the rated current flow through them.

Die Fig. 5 zeigt hinsichtlich der Verwendung von Spartransformatoren eine Weiterbildung des Gegenstandes der Fig.4. An Stelle von zwei Spartransformatoren 19 und 20 in Fig. 4 ist mir noch ein Spartransformator 19 vorgesehen. Dies wird mit Hilfe einer Gleichrichterweiche erreicht, die aus zwei Dioden 21 und 22 besteht. Die beiden Dioden 21, 22 liegen in Reihenschaltung an den Gleichstromklemmen 1 und 2 des Wechselrichters. Die Polarität der beiden Dioden 21 und 22 stimmt mit der Polarität der Dioden 13 und 14 überein. Somit werden die Dioden 21 und 22 zunächst von der den Wechselrichter speisenden Gleichspannung E in Sperrrichtung beaufschlagt. An dem Verbindungspunkt zwischen beiden Dioden 21 und 22 ist ein Ende (c) des Spartransformators 19 angeschlossen. Die Anzapfung b des Spartransformators 19 ist an den Verbindungspunkt der anderen beiden Dioden 13 und 14 angeschlossen. Der jetzt noch verbleibende freie Anschluß a des Spartransformators 19 ist an den Verbindungspunkt zwischen den beiden Kondensatoren 7 und 8 angeschlossen.5 shows the use of autotransformers a development of the subject of Figure 4. Instead of two autotransformers 19 and 20 in Fig. 4, an autotransformer 19 is provided for me. this will achieved with the help of a rectifier switch, which consists of two diodes 21 and 22. The two diodes 21, 22 are connected in series to the direct current terminals 1 and 2 of the inverter. The polarity of the two diodes 21 and 22 agrees with the Polarity of diodes 13 and 14 match. Thus, the diodes 21 and 22 are initially acted upon by the DC voltage E feeding the inverter in the reverse direction. At the connection point between the two diodes 21 and 22 is one end (c) of the autotransformer 19 connected. The tap b of the autotransformer 19 is at the connection point the other two diodes 13 and 14 are connected. The one now remaining free Terminal a of the autotransformer 19 is at the connection point between the two Capacitors 7 and 8 connected.

Für die Funktion der Schaltung sowie für die Wahl der Anzapfung b, d. h. des Windungsteilerfaktors A, gilt sinngemäß das schon zum Gegenstand der Fig. 4 Gesagte. Da der Spartransformator 19 über die Dioden 21 und 22 in beiden Stromrichtungen beaufschlagt werden kann, kommen die Kondensatoren 17 und 18 des Gegenstandes der Fig. 4 in Fortfall.For the function of the circuit and for the selection of the tap b, ie the winding division factor A, what has already been said about the subject of FIG. 4 applies accordingly. Since the autotransformer 19 can be acted upon in both current directions via the diodes 21 and 22, the capacitors 17 and 18 of the object of FIG. 4 are omitted.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Electronic inverters in a row arrangement, its power circuit, lying on the feeding direct voltage, two connected in series Capacitors and two controllable valves connected in series with ignition properties contains, the midpoints of the over both series connections a predominantly inductively dimensioned circuit in which an alternating load voltage arises, are connected; Eladureh marked that the capacitors (7, 8) connected means (13 to 20) are provided, which apply the voltage to the respective Limit the capacitor (7, 8) from a certain response value.

2. Inverter according to claim 1, characterized in that in parallel with each of the two capacitors (7, 8) a diode (13 14) is connected, the polarity of the diode (13, 14) is such that it (13, 14) by the DC voltage feeding the inverter (E) is applied in the blocking direction.

3. Inverter according to claim 1, characterized characterized that the response value of the voltage-limiting means (13 to 20) above the amount of the DC voltage (E) feeding the inverter, in particular 1.1 to 1.5 times the amount of this direct voltage (E).

4. Inverter according to claims 1 to 3, characterized in that in series with each diode (13, 14) a low-resistance resistor (15, 16) is arranged (Fig. 2).

5. Inverter according to claims 1 to 3, characterized in that between the two capacitors (7, 8) two further capacitors, which are larger than the aforementioned capacitors (7, 8) (17, 18) are arranged that between the two larger capacitors (17, 18) the predominantly inductively dimensioned circuit (9, 10) is connected that the one connected to the negative pole (2) of the DC voltage (E) feeding the inverter Diode (14) with the capacitor connected to the positive pole (1) of the direct voltage (E) (7) is connected and that connected to the positive pole (1) of the DC voltage (E) Diode (13) with the capacitor connected to the negative pole (2) of the direct voltage (E) (8) is connected (Fig. 3).

6. Inverter according to claims 1 to 3, characterized characterized in that in parallel with each capacitor (7, 8) the series connection of one compared to the aforementioned capacitor (7, 8) large capacitor (17, 18) and one Auto transformer (19, 20) is arranged that the to the negative pole (2) of the Inverter feeding DC voltage (E) connected diode (14) with the tap of the capacitor (7) connected to the positive pole (1) of the direct voltage (E) parallel connected autotransformer (19) is connected that the to the positive pole (1) of the DC voltage (E) feeding the inverter connected to the diode (13) with the tapping of the connected to the negative pole (2) of the direct voltage (E) Capacitor (8) parallel-connected autotransformer (20) is connected and that the winding ratio of the respective Autotransformer (19, 20) is preferably chosen such that the autotransformers (19, 20) just not yet when the inverter is loaded with the nominal load (5) from the flowing through the predominantly inductively dimensioned circuit (9, 1.0) Current flows through it (Fig. 4).

7. Inverter according to claims 1 to 3, characterized in that the two diodes (13, 14) are connected directly in series to the DC voltage (E) feeding the inverter, that the one formed between the two diodes (13, 14) Connection point (b) is connected via a winding part (A - w) of an autotransformer (19) to the connection point (a) formed between the two capacitors (7, 8) so that two further diodes (21, 22) of the same polarity are directly connected connected in series to the DC voltage (E), that the connection point (c) formed between the two diodes (21, 22) is connected to the still free connection of the autotransformer (19) and that this is determined by the tap (b) The turns ratio of the autotransformer (19) is preferably selected such that the autotransformer (19) when the inverter is loaded with the rated load (5) is just not different from that caused by the predominantly inductive di dimensioned circuit (9, 10 flowing current is flowing through it (Fig. 5). B.

Inverter according to one of the preceding Claims, characterized in that the predominantly inductively dimensioned circuit (9, 10), at which the consumer AC voltage (U) arises, designed in this way is that the parallel connection of an inductance in the range between Nominal load and no-load operation of the inverter alone one for avoiding one Maintain sufficient current flow due to the aperiodic natural oscillation of the inverter can, and the load (5) results.

9. Inverter according to claim 8, characterized in that that the predominantly inductively dimensioned circuit (9, 10) on which the consumer AC voltage (U) is created solely by a transformer (10), in which the transformer core is provided with an air gap, is formed, the main inductance of the Transformer (10) represents the inductance connected in parallel to the load (5).