[发明专利]具有中间电路电压的有源阻尼机构的变流器

说明书

本发明涉及一种用于运行具有中间电路电容器(2)的可控变流器(1)的方法。为了尤其在调节表现方面改进可控变流器(1)而提出：根据在中间电路电容器(2)处施加的中间电路电压(U_ZK)，经由可控变流器(1)传输附加功率分量(P_add)，从而通过可控变流器(1)使为附加功率分量生成的电流抵消中间电路电压(U_ZK)的振荡，其中，借助于可控变流器(1)使附加功率分量(P_add)以脉动附加转矩的形式传输至电机(3)。本发明还涉及一种具有用于执行这种方法的调节单元的可控变流器(1)，其中，可控变流器(1)具有可关断的半导体以及中间电路电容器(2)，其中，中间电路电容器(2)实施为薄膜电容器。

技术领域

本发明涉及一种用于运行具有中间电路电容器的可控变流器的方法。此外，本发明涉及一种具有用于执行这种方法的调节单元的可控变流器，其中，该可控变流器具有能关断的半导体以及中间电路电容器。

背景技术

具有中间电路电容器的可控变流器用于将变流器输入端的直流电压转换为具有能预设的幅度和能预设的频率的交流电压，该直流电压被施加在中间电路上进而也施加在中间电路电容器上。为此，可控变流器使用能开关的、尤其能关断的半导体。

在此，在中间电路电容器上基本施加直流电压。然而，该直流电压例如可以由于不对称的负载或者不对称的供电网络而被叠加交流电压。该交流电压在由其激发了谐振的情况下尤其具有破坏性，因为这能够导致组件上出现不允许的负荷或者破坏变流器的调节。两者都能导致在变流器或由其构成的设备(例如驱动系统)的运行中的组件损坏或故障。

还有与可控变流器不同的不可控变流器，例如B2或B6式二极管桥，其无需任何控制或调节即可将交流电压转换为直流电压。

发明内容

本发明的目的是在运行表现方面改进可控变流器。

该目的通过一种用于运行具有中间电路电容器的可控变流器的方法来实现，其中，根据在中间电路电容器处施加的中间电路电压经由可控变流器传输附加功率分量，从而通过可控变流器使为附加功率分量产生的电流抵消中间电路电压的振荡，其中，借助于可控变流器使附加功率分量以脉动附加转矩的形式传输至电机。该目的还通过一种具有调节单元的可控变流器来实现，该调节单元设置用于执行这种方法，其中，该可控变流器具有能关断的半导体以及中间电路电容器，其中，该中间电路电容器实施为薄膜电容器。

本发明的其他有利设计方案在从属权利要求中给出。

本发明基于以下认识：通过经由变流器传输附加功率分量来抵消变流器的中间电路中的振荡可以改善变流器运行。例如，这些振荡可以由例如通过变流器运行而激发的谐振点引起。谐振点通常借助于电阻器被抑制以防止电压波动过大。然而，这些电阻器增加了变流器的损耗。例如，可以通过中间电路电容器的寄生欧姆损耗将电阻器引入系统。通过使用根据本发明的方法，可以减少变流器中的抑制作用并且因此减少变流器的损耗。由于更高的效率，变流器的运行变得更有利。

通过变流器传输的附加功率分量在变流器的中间电路中生成电流。该电流乘以中间电路电压会产生通过变流器传输的附加的瞬时功率。该附加的瞬时功率被称为附加功率分量。附加功率分量被如下地选定，即生成的电流通过以下已知关系

在电容器处抵消电容器电压的振荡。因此，经由变流器的作为有源元件的半导体通过施加相应的瞬时功率来抵消抑制。因此，不需要无源的并且不够灵活的元件、例如电阻器或具有电阻的导轨元件。

在中间电路处的恒定直流电压对于变流器的良好调节/控制很重要。中间电路电压中的振荡经常导致变流器的不精确调节行为。额定值、例如变流器的交流电压侧接口处的电压、频率以及连接到变流器的电机的转矩或转速将不再被精确地保持。使用根据本发明的方法，因此可以将变流器或连接到变流器的组件(例如电机或能源供应网络)上的额定值准确地保持为实际值。只有很小的调节偏差。