CH502016A - Gleichstromsteller mit einer Zerhackerschaltung - Google Patents

Description

  Gleichstromsteller mit einer Zerhackerschaltung    Die im Hauptpatent definierte Erfindung bezieht  sich auf einen Gleichstromsteller mit einer Zerhacker  schaltung und einer parallel zur Last geschalteten Frei  laufdiode, die mit einer nichtlinearen Drossel in Reihe       liegt.     



  Es sind bereits Gleichstromsteller bekannt geworden,  bei denen einem Verbraucher, z. B. einem Gleichstrom  motor, über eine Zerhackerschaltung Spannungsimpulse  einer Gleichstromquelle, die eine konstante Spannung  aufweist, zugeführt werden. Die Zerhackerschaltung be  steht in der Regel aus Thyristoren, Dioden, Drosseln  und Kondensatoren. Ferner wird zum Verbraucher eine  Freilaufdiode parallel gelegt, die das Weiterfliessen des  Verbraucherstromes während der Sperrzeit des Schalt  thyristors ermöglicht.  



  Die Nachteile des Bekannten bestehen in folgendem:  Nach Zündung der Schaltthyristoren erfolgt eine  Umschaltung des Stromes von der Freilaufdiode auf die  Thyristoren. Die dabei auftretende Stromänderung wird  nur durch die Induktivität der Leitungen begrenzt. Da  diese Induktivität sehr klein ist, ergibt sich eine hohe  Stromänderungsgeschwindigkeit, so dass der auf Grund  des Trägerstaueffektes in der Freilaufdiode kurzzeitig in  Sperrichtung fliessende Strom gross und die im     pn-Über-          gang    der Diode sowie im Thyristor auftretenden Ver  lustleistungen hoch sind. Freilaufdiode und Thyristor  können hierdurch überlastet werden.

   Ferner tritt beim  Löschbeginn der Schaltthyristoren an der Freilaufdiode  ein Spannungssprung auf, der angenähert die Höhe der  Speisespannung besitzt, was je nach den Eigenschaften  des pn-Uberganges der Freilaufdiode wiederum einen  Strom     in    Sperrichtung bedingt und eine zusätzliche Be  lastung hervorruft.  



  Um die aufgezeigten Mängel zu beheben, wird im  Hauptpatent vorgeschlagen, eine nichtlineare Drossel  mit der Freilaufdiode in Reihe zu schalten.  



  Fig. 1 der Zeichnung zeigt die zugehörige Schaltung.  Mit 1 ist dort ein Hauptthyristor, mit 2 ein     Lösch-          thyristor    und mit 3 eine Umladeschaltung bezeichnet.  Letztere besteht aus einer Diode 3' und einer hierzu in    Reihe liegenden Drossel 3". Ferner sind ein     Löschkon-          densator    4, eine Freilaufdiode 5 sowie eine nichtlineare  Drossel 6 vorgesehen. Der Anker eines Gleichstrommo  tors 7 ist mit 7a und die Motorerregerwicklung mit 7b  numeriert.  



  Die Anordnung gemäss dem Hauptpatent hat sich  durchaus bewährt.  



  Die vorliegende Erfindung verfolgt das Ziel, noch  weitere Vereinfachungen und Verbesserungen zu er  reichen,     und.    zwar     insbesondere        bezüglich    der     Anzahl     der Schaltelemente und der Beanspruchung der Halb  leiter.  



  Diese Aufgabe lässt sich lösen, wenn     erfindungsge-          mäss    die nichtlineare Drossel im Umladekreis angeord  net und mit der Freilaufdiode direkt verbunden ist.  



  In Fig. 2 wird ein Ausführungsbeispiel des Erfin  dungsgegenstandes vereinfacht dargestellt.  



  Gleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen ver  sehen wie in Fig. 1. Es ist zu erkennen, dass die nicht  lineare Drossel 6 mit der Drossel 3" der Umladeschal  tung zu einer Drossel 3a zusammengelegt ist. Der Haupt  thyristor 1 wird sowohl mit der Last 7 als auch mit der  Diode 3' und einem hierzu antiparallel geschalteten  Löschthyristor 2 verbunden, wobei die Diode und der  Löschthyristor mit einer Klemme der nichtlinearen  Drossel 3a in Verbindung stehen, die mit der anderen  Klemme am Löschkondensator 4 und der Freilaufdiode  5 liegt.  



  Die Wirkungsweise der in Fig. 2 gezeigten Schaltung  ist folgende:  Bei gesperrtem Hauptthyristor 1 schliesst sich der  Strom des Gleichstrommotors 7 über die Freilaufdiode  5, die nichtlineare Drossel 3a, die Diode 3', die Erreger  wicklung 7b und den Anker 7a. Die obere Platte des  Löschkondensators weist positives, die untere Platte ne  gatives Potential auf. Zündet man nun den Hauptthy  ristor 1, so überlagert sich dem Strom im Freilaufkreis  ein Gegenstrom, bis die     Freilaufdiode    5 stromlos ist.

   Der  auf Grund des     Trägerstaueffektes    entstehende Strom in  Sperrichtung der     Freilaufdiode    kann nur geringe Werte           annehmen,    weil die nichtlineare Drossel 3a bei kleinen  Strömen eine grosse Induktivität besitzt und damit einen  erheblichen Blindwiderstand darstellt. Der     Löschkon-          densator    4 wird bei Zündung des Löschthyristors 2 um  geladen. Da der Kondensator kurzzeitig seine Span  nungshöhe beibehält und die obere Platte weiterhin am  Pluspol liegt, muss die untere Platte und damit der  Punkt C ein höheres positives Potential als die obere  Kondensatorplatte annehmen, so dass sofort über die  Elemente 3a, 3' eine Löschspannung für den Thyristor  1 zur Verfügung steht, der dann sperrt.

    



  Der Vorteil der Erfindung ist vorzugsweise darin zu  sehen, dass der Hauptthyristor 1 beim Zünden weniger  belastet wird, da der Umladestrom für den Kondensa  tor nicht mit der Zündung auftritt, dass     ferner    beim  Löschen des Hauptthyristors die Stromänderungsge  schwindigkeit infolge der Wirkung der Drossel 3a in zu  lässigen Grenzen bleibt und dass die Schaltung infolge  des Wegfalles einer Drossel wesentlich vereinfacht wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Gleichstromsteller mit einer Zerhackerschaltung und einer parallel zur Last geschalteten Freilaufdiode, die mit einer nichtlinearen Drossel in Reihe liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtlineare Drossel (3a) im Umladekreis angeordnet und mit der Freilaufdiode (5) direkt verbunden ist.

   UNTERANSPRUCH Gleichstromsteller nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Hauptthyristor (1) sowohl mit einer Last (7) als auch mit einer Diode (3') und einem zur Diode antiparallel geschalteten Löschthyristor (2) verbunden ist, wobei die Diode (3') und der Löschthy- ristor (2) mit einer Klemme der nichtlinearen Drossel (3a) elektrisch verbunden ist, während die andere Klemme der nichtlinearen Drossel an einem Löschkon- densator (4) und einer Freilaufdiode (5) liegt.