Eine lernfähige Regelung für die Spannungssymmetrierung bei in Serie geschalteten GTO-Thyristoren

Übersicht

Die Erhöhung der Leistung von selbstgeführten Stromrichtern durch die Verwendung von seriengeschalteten GTO-Thyristoren wirft das Problem auf, daß durch ein unterschiedliches Abschaltverhalten der Ventile eine ungleichmäßige Spannungsbelastung auftritt. Hier wird nun ein Verfahren vorgestellt, das aktiv über den Ansteuerungszeitpunkt die Sperrspannung über den GTOs in Serie symmetriert. Das Verfahren ist in der Lage, alle Ursachen für eine Spannungsfehlverteilung zu kompensieren, wobei als Eingangsrößen die Messung der Spannungsverteilung und des Abschaltstromes dienen. Durch die Verwendung eines lernfähigen Regelsystems ist sowohl eine automatische Inbetriebnahme des Stromrichters ohne Kenntnis der Ventilparameter möglich, als auch eine ständige Anpassung an den jeweiligen Betriebszustand gewährleistet. Das Verfahren wird zunächst theoretisch erläutert und anschließend werden die praktische Ergebnisse vorgestellt.

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To increase the power of forced commutated converters a higher operating voltage is needed. To achieve this goal, turn-off devices can be connected in series. The arising problem is that Gate-Turn-Off Thyristors exhibit significant differences in turn-off time, which would lead to a very poor voltage sharing between the devices. Several methods to solve this problem are known, but all show major disadvantages. Therefore, a method was developed adjusting the drivers' turn-off signals to achieve a balanced voltage distribution. The controlling system uses a measurement of the voltage distribution and the anode current. It is able to guarantee good voltage sharing between the semiconductors at any required turn-off current. The system is self adjusting by using a learning process. The theoretical background of the method will be presented and experimental results will be shown.