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Schaltungsanordnung eines Impulssteuergerätes für die Anschnittsteuerung von antiparallel geschalteten Thyristoren in den Sammelschienen eines Wählerschalnverkes, insbesondere zur Hochspannungssteuerung an Transformatoren Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung eines Impulssteuergerätes für die Anschnittsteuerung von antiparallel geschalteten Thyristoren in den Sammelschienen eines Wählerschaltwerkes, insbesondere zur Hochspannungssteuerung an Transformatoren.
Es ist bekannt, zur kontinuierlichen Spannungssteuerung steuerbare Gleichrichter, z. B. Thyristoren, auf der Niederspannungsseite von Transformatoren anzuordnen. Die Spannungssteuerung erfolgt direkt über eine Gleichrichterschaltung oder über steuerbare Gleichrichter in Verbindung mit einer ungesteuerten Brückenschaltung. Mit diesen Schaltungen werden Stufenkurzschlüsse bei Fehlzündungen ausgeschlossen. Nachteilig ist jedoch, dass diese Steuerungen nur für Gleichrichterbetrieb verwendbar sind, der technische Aufwand sehr hoch und eine Anwendun- auf der Hochspannungsseite eines Transformators ausgeschlossen ist.
Für Anlagen, in denen eine stetig regelbare Wechselspannung gebraucht wird, ist es erforderlich, die Sammelschienen hinter den beiden Gruppen der antiparallelen steuerbaren Gleichrichter zusammenzuschalten. Dadurch entsteht die Gefahr von Stufenkurzschlüssen bei Fehlzündungen der Thyristoren.
Die Erfindung verfolgt den Zweck, die Nachteile der bekannten Schaltungsanordnungen zu vermeiden und den technischen Aufwand zu verringern.
Die Erfindung ermöglicht, eine Schaltungsanordnung für ein Impulssteuergerät für die Anschnittsteuerung von antiparallel geschalteten Thyristoren in den Sammelschienen eines Wählerschaltwerkes so auszubilden, dass bei Anschnittsteuerung oder nach einer willkürlichen Spannungsunterbrechung Stufenkurzschlüsse sicher vermieden werden, und die Schaltungsanordnung so zu treffen, dass sie auf der Hochspannungsseite von Transformatoren angeordnet werden kann.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass in der Schaltungsanordnung für das Impulssteuergerät eine Überwachungseinrichtung, die den Laststrom nach Betrag und Phasenlage und die Phasenlage der Sperrspannung der anschnittgesteuerten Thyri- storen erfasst, eine Verzögerungsschaltung, die nach Spannungsunterbrechungen den Ausgang des Steuergerätes für eine bestimmte Zeit sperrt, ein Sägezahngene- rator, der eine Verschiebung der Impulse gestattet, angeordnet sind, wobei die Ausgangssignale der überwa- chungseinrichtung, der Verzögerungsschaltung und des Sägezahngenerators durch logische Bauelemente,
bestehend aus UND-Gattern, verknüpft werden, derart, dass die Thyristoren nur dann Zündimpulse erhalten, wenn Laststrom und Sperrspannung gleiche Richtung haben, der Betrag des Stromes den eingestellten Minimalwert übersteigt, die Verzögerungsschaltung und der Sägezahngenerator Signale abgeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in Fig. 1 ein Blockschaltbild; Fig. 2 eine Schaltungsanordnung.
In den Sammelschienen 1: 2 eines nicht gezeichneten Wählerschaltwerkes liegen die Thyristorgruppen 3: 4. Die Sammelschienen 1; ? sind im Punkt 5 zusammengeführt. Die Leitung 6 führt zum nicht gezeichneten Verbraucher. Die Überwachun,--seinrichtune besteht aus den Teilen 7; 8; 9. In der Überwachungseinrichtung 7 wird der Betrag des Laststromes erfasst. Beim Erreichen eines eingestellten Momentanwertes wird der Sägezahngenerator 10 ausgelöst, der nach Ablauf der eingestellten Zeit ein Signal an den Verknüpfungsbaustein 11 gibt. Der Säcezehnaenerator 10 läuft dadurch synchron mit dem Laststrom.
Das Ausgangssignal lässt sich zwischen etwa 10' und 170' e1. verschieben. Die überwa- chungseinrichtung 8 gibt getrennte Signale für die Dauer der positiven und negativen Laststromhalbwellen an den Verknüpfungsbaustein 11 und ausserdem ein Dauersignal bei fliessendem Laststrom an den Verzögerungsbaustein 12. Dieser gibt das Signal nach Stromunterbrechungen mit einer einstellbaren Zeitverzögerung an den Verknüpfungsbaustein 11 weiter. In der Überwachungseinrichtung 9 wird die Sperrspannung über der Thyristorgruppe 3 nach positiven und negativen Halb-
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wellen Getrennt an den Verknüpfungsbaustein 11 signalisiert.
Der Verknüpfungsbaustein 11 gibt ein Signal an den nachgeschalteten Ausgangsbaustein 13, wenn alle UNDBedingungen erfüllt sind, d. h. Laststrom und Sperrspannung gleiche Richtung haben, die @rrzöiertingszeit ab < ,elaufen ist und der Sägezalin@,encrate)r lt) ein Ausgangssignal hat. In Fiu. ? ist ein vom Laststrom durchflossener Stromwandler 1-1. der mit dem M-iderstand 15 bebürdet ist, dem zur antiparallele Dioden 76 parallelgeschaltet sind, angeordnet. Die Spannung über dieser Parallelschaltung wird mit dem Cbertrager 17 Hochtransformiert und in der Gleichrichterbrücke 13 gleichgerichtet. Die (gleichgerichtete Spannung, die dem momentanen Verlauf des Laststromes entspricht, kippt den Spannungswächter 19 im Takt der Netzfrequenz.
Beim Unterschreiten des eingestellten Spannungswertes. der einem bestimmten Stromwert entspricht, wird der Kondensator 20 kurz\,eschlossen, nach Cberschreiten des eingestellten Spannungswertes wird der Kurzschluss aufgehoben. Der Kondensator 20 kann sich über den veränderlichen Widerstand 21 aufladen. \ach Erreichen der Ansprechspannun; des Signalbausteins -'_ schaltet dieser durch und gibt @L-Signal an die UND-Gatter 23 und 24. Durch Veränderung des Widerstandes 21 kann in bekannter 'eise der Zeitpunkt des Ansprechens des Signalbausteins 22 zwischen zwei Kurzschlüssen des Kondensators verschoben werden. Der Wandler 25 ist mit antiparallelen Dioden 26 bebürdet. Den Spannungsabfall über den Dioden 26, der annähernd einer Rechteckwechselspannung entspricht, transformiert der Transformator 27 auf den Signalpegel des logischen Bausteinsystems.
Durch die Gleichrichterbrücke 28 wird die Spannung gleichgerichtet und gleichzeitig die Halbwellen getrennt an die UND-Gatter 23 und 24 gegeben. Die schmalen Lücken in der gleichgerichteten Spannung werden durch den Kondensator 29, welcher eine kleine Kapazität aufweist. gefüllt. NVird der Laststrom unterbrochen, so fehlt die Spannung am Ausgang der Gleichrichterbrücke 28 und der Baustein 30 schliesst den Kondensator 31 kurz. Dadurch schaltet der Signalbaustein 32 von L- auf Setzt der Laststrom wieder ein, so schaltet der Signalbaustein 32 verzöäert auf L-Signal, da der Kondensator 31 erst über den Widerstand 33 auf die Ansprechspannun; aufgeladen werden muss. Durch den Transformator 34 wird die Spannung über der Thyristorgruppe 3 übertragen.
Sie wird durch
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die Zenerdioden 35 in Verbindung mit dem Widerstand 36 auf den Signalpegel begrenzt und nach positiven und negativen Halbwellen getrennt auf die UND-Gatter 23; 24 gegeben. Die UND-Gatter 23; '_-1 geben abwechselnd L-Signale an den Verstärkerbaustein 37. wenn alle UND-Bedingungen erfüllt sind. Der Verstiirker 37 steuert über denvImpulstransformator 3 5 die antiparallelen Transistoren 39; -10 auf. Der Kondensator -11 ist entsprechend der Sperrspannung, der 'Ilivi-istor,-,ruppe 3 aufgeladen. so dass jeweils der TI#vristur. der positive Anodenspa:inun; hat. über die Zi:ndinipulstransformatoren 42: -13 gezündet wird. die -'encrdi(3den 4-l; 45 begrenzen in Verbindung mit dem Widerstand -16 die Ladespannung des Kondensators 41 ulid die Sperrspannung der Transistoren 39: =f). Die Stromversorgung für die hi@IS4:ieii Bausteine ist nicht @,ezeicl,nct.
Bei %-cr#.@endung des der Hochspannungsseite von Transform;it@)ren ist es vorteilhaft, das Stromv ersorgungsger:it @ an ic:- Stufenspannung oder vom Laststrom zu speisen.