用于将多相交变电压整流成可变的输出直流电压的整流器组件制造技术

本实用新型专利技术涉及用于多电平整流器的部件保护，具体而言，涉及一种用于将多相交变电压整流成可变的输出直流电压的整流器组件（１），其包括：各用于提供中间电压的整流器电路（７）；与整流器电路（７）相关联的直流电压变换器（１５），其用于通过相继地输出变换器电压而产生该可变的输出电压，其中，直流电压变换器（１５）具有功率开关（２１，２４），用于视其开关状态而定地提供变换器电压中的一种；控制单元（２），其被设计，以用于为了输出预定的输出电压而相应地如此地控制直流电压变换器（１５），即，使得多种变换器电压相继地被输出，并且，用于在识别出故障时闭合所有功率开关（２１，２４）或打开所有功率开关（２１，２４）。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种带有多电平变换器(Mehrpegelwandler)、尤其地带有控制功能 (Meuerfimktionen)(用于在出现故障时的对有效的(f^nktiOnsfahigen)部件的保护)的整流器(Gleichrichter)。
技术介绍
在大量的工业应用中，例如在金属工业中的电解过程以及熔化过程中，需要用于大直流电流的供电系统。为此所需要的电流处在从少许几十千安培(wenigen IOkA)到若干百千安培(mehreren IOOkA)的范围中。这种高的电流强度通常借助于整流器而从尤其为多相的交变电压(Wechselspannung)中产生。此类整流器由现有技术可知且一般包括带有用于经转变的(transformierte)交变电压的一个或多个多相的输出口(Ausgangen)的变压器CTransformator)，各与该多相的输出口相关联的整流器电路(Gleichrichterschaltung)，以及在整流器电路下游的脉冲激发的(getaktete)直流电压变换器电路(Gleichspannungswandlerschaltungen), ^lJ 用它们可调整(einstellen)所要求的电压或者所要求的电流强度。尤其地，多电平直流电压变换器电路的使用改善了可调整性且减小了单个部件的负荷，例如在直流电压变换器 (Gleichspannungswandler)的输出口处的扼流圈(Drosselspule)的负荷。在提供高的电流强度时，在一个或多个部件的失效(Ausfall)的情形下，可能发生仍保持有效的部件的高的负荷，这可能导致目前有效的部件的损伤或破坏。这可能使得整流器的稍后的维修变困难或费用高昂。在最坏的情况下，在高的电流强度下单独的部件可能爆炸，由此可能伤害在整流器的附近逗留的人员。在文件EP 1 931 023 Al和文件EP O 980 134 Al中各说明了一种该类型的整流器组件(Gleichrichteranordnung)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种保护系统(Schutzsystem)以供使用，利用该保护系统可避免上述的缺点，其中，尤其地确保了整流器中的有效的部件的保护。此外，合乎需求地设置有冗余(Redimdanz)，以便使如下成为可能，即，在一部件故障之后使整流器的有效的部件继续运行(betreiben)。该目的通过根据本专利技术的整流器组件来实现。根据第一方面，设置有用于将多相交变电压整流成可变的(variable)输出直流电压(Ausgangsgleichsparmung)的整流器组件。该整流器组件包括-用于提供中间电压(Zwischensparmung)的整流器电路；-与该整流器电路相关联的、用于通过相继地(aufeinanderfolgend)输出不同的变换器电压(Wandlerspannungen)而产生可变的输出电压(Ausgangsspannung)的直流电压变换器，其中，该直流电压变换器具有功率开关(Leistimgsschalter)，以用于视其开关状态而定地提供变换器电压中的一种；-控制单元(Steuereinheit)，其被设计，以用于为了输出预定的输出电压而相应地如此地控制直流电压变换器，即，使得多个变换器电压相继地被输出，其中，该控制单元被设计，以用于在识别出故障的情形下闭合(schlieiien)所有功率开关或打开(6ffnen) 所有功率开关。该整流器组件的一种设想在于，在识别出在一个或多个部件中的故障以后，通过脉冲激发的直流电压变换器的功率开关的合适的接通(闭合)或者功率开关的截止(打开)而将整个整流器组件带入到这样的状态中，即，在该状态中，对直至此时(bislang)仍有效的部件的危害被排除，且其中，可通过过流保险装置(Oberstromsichemngen)的有意识的触发(Ausl0sen)而将整流器组件连结成基本上无电流的。根据另一种实施形式，该直流电压变换器可具有至少两个电容(Kapazit壯) 的串联电路Gerienschaltung)，在两个电容之间形成有一个或多个中间电路点(Zwischenkreispunkt)，从而，借助于在中间电路点处的中间电路电势 (Zwischenkreispotenzial)，变换器电压中的至少一种可被调整，其中，为电容中的至少一个关联有检测器单元(Detektoreinheit)，以便确定在电容处的电气参量(elektrische GriMk )，其中，该控制单元被设计，以用于依赖于至少一个所确定的电气参量而识别出故障。此外，可为直流电压变换器的每个输出接口关联有功率开关中的一个，其中，视相应的功率开关的开关状态而定，通过中间电压而被提供的电势(Potenziale)中的一个或该中间电路电势在相应的输出接口处被供应(anlegen)。整流器电路的每个输入口可通过过流保险装置(该过流保险装置在超出界限值 (Schwellenwert)的电流下被触发)而被保护以防过电流(tiberstrom)。根据另一种实施形式可设置有变压器，以便将从属于多相交变电压的多相交变电流加以转变并经由过流保险装置将经转变的多相交变电流供应到整流器电路处。此外，可通过在超出界限值的电流下被触发的另一过流保险装置保护直流电压变换器中的每个的至少一个输出口以防过电流。该控制单元可进一步被设计，用于检测在电容中的至少一个上的有所提高的电压波动(Sparmungssctwankimg)(作为故障)，且在识别出电压波动之后打开直流电压变换器的所有功率开关。额外地或备选地，该控制单元可被设计，用于检测在电容中的一个上的电压的数值的、至界限值之下的下降(作为故障)，且在识别出该在电容上的电压的下降的情形下闭合直流电压变换器的所有功率开关。额外地或备选地，该控制单元可被设计，用于检测在电容中的一个上的电压的、至另一界限值之上的升高(作为故障)，且在识别出该在电容上的电压的升高的情形下闭合直流电压变换器的所有功率开关。根据另一实施形式，可设置有多个各带有整流器电路和直流电压变换器的整流器支线(Gleichrichterzweige)，其中，整流器支线的输出口彼此并联地连接(miteinander parallel verschaltet)。在此，控制单元可被设计，用于在识别出在直流电压变换器中的一个中的电压波动的情形下打开该多个直流电压变换器的所有功率开关，并且/或者，在识别出在直流电压变换器中的一个的电容上的电压下降的情形下闭合与带有该电压下降的电容相关联的直流电压变换器的所有功率开关并打开所有其它直流电压变换器的所有功率开关，并且/或者，在识别出在直流电压变换器中的一个的相关的电容上的电压上升的情形下闭合与带有该电压上升的电容相关联的直流电压变换器的所有功率开关并打开所有其它直流电压变换器的所有功率开关。根据另一方面，设置有用于运行整流器组件的方法，该整流器组件用于将多相交变电流整流成可变的输出直流电流。该整流器组件包括各用于提供一中间电压的整流器电路和与整流器电路相关联的直流电压变换器，用于通过相继地输出变换器电压而产生该可变的输出电压，其中，直流电压变换器具有功率开关，用于视其开关状态而定地提供变换器电本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于将多相交变电压整流成可变的输出直流电压的整流器组件（１），包括：－用于提供中间电压的整流器电路（７）；－与所述整流器电路（７）相关联的直流电压变换器（１５），用于通过相继地输出不同的变换器电压而产生可变的输出电压，其中，所述直流电压变换器（１５）具有功率开关（２１，２４），用于视其开关状态而定地提供所述变换器电压中的一种；－控制单元（２），该控制单元（２）被设计，以用于为了输出预定的输出电压而相应地如此地控制所述直流电压变换器（１５）的功率开关，即，使得多种变换器电压相继地被输出；其特征在于，所述控制单元（２）被设计，以用于在识别出故障时闭合所有功率开关（２１，２４）或打开所有功率开关（２１，２４），－设置有各带有整流器电路（７）和直流电压变换器（１５）的多个整流器支线（８），所述整流器支线（８）的输出口彼此并联地连接，－所述控制单元（２）被设计，用于在识别出在所述直流电压变换器（１５）中的一个中的电压波动的情形下打开该多个直流电压变换器（１５）的所有功率开关（２１，２４），并且，所述控制单元（２）被设计，用于在识别出在所述直流电压变换器（１５）中的一个的电容（Ｃ１，Ｃ２）上的电压的下降的情形下，闭合与带有所述电压的下降的电容（Ｃ１，Ｃ２）相关联的直流电压变换器（１５）的所有功率开关（２１，２４）并打开所有其它直流电压变换器（１５）的所有功率开关（２１，２４）。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S赫罗尔德，T休根伯格，徐庸硕，P斯泰默，
申请(专利权)人：ABB瑞士有限公司，
类型：实用新型
国别省市：CH[瑞士]