DD204813A1

DD204813A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR A COMBINED SWITCH AND BRAKING DEVICE FOR ELECTRIC MOTORS

Info

Publication number: DD204813A1
Application number: DD23545881A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Zwicker; Karl-Heinz Guenther
Original assignee: Grunhain Elektromotorenwerk
Priority date: 1981-12-05
Filing date: 1981-12-05
Publication date: 1983-12-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung fuer eine kombinierte Schalt- und Bremseinrichtung, mit deren Hilfe Elektromotoren, vorzugsweise Asynchronmotoren,netzseitig geschaltet und dynamisch abgebremst werden koennen. Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf schaltungstechnische Massnahmen, die die Betriebssicherheit und Zuverlaessigkeit der Bremsschaltung guenstig gestalten. Dabei steht die Aufgabe, die waehrend des Bremsbetriebes hochbeanspruchten Leistungsbauelemente Thyristor und Freilaufdiode der Schaltungsanordnung nach Hauptpatentanmeldung WP 154416 zusaetzlich thermisch zu ueberwachen u. bei Ueberschreiten der zulaessigen Maximaltemperatur den Bremsstrom abschalten. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass die Schaltungsanordnung nach Hauptpatentanmeldung WP 154416 so veraendert bzw. erweitert wird, dass parallel zum bereits vorhandenen Heissleiter an zweiter geschaltet wird, der in thermischer Kopplung zu mindestens einem der beiden Leistungsbauelemente steht.The invention relates to a circuit arrangement for a combined switching and braking device, with the help of electric motors, preferably asynchronous motors, connected on the network side and can be braked dynamically. In particular, the invention relates to circuitry measures that make favorable the reliability and reliability of the brake circuit. The object is to additionally monitor thermally the power components thyristor and free-wheeling diode of the circuit arrangement according to the main patent application WP 154416, which are highly stressed during braking operation. if the permissible maximum temperature is exceeded, switch off the braking current. According to the invention the object is achieved in that the circuit arrangement according to the main patent application WP 154416 is changed or extended so that is connected in parallel to the already existing hot conductor to second, which is in thermal coupling to at least one of the two power devices.

Description

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a) Titel der Erfindunga) Title of the invention

Schaltungsanordnung für eine kombinierte Schalt- und Bremseinrichtung für ElektromotorenCircuit arrangement for a combined switching and braking device for electric motors

b) Anwendungsgebiet der Erfindungb) Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine komirj nierte Schalt- und Bremseinrichtung, mit deren Hilfe Elektromotoren, vorzugsweise Asynchronmotoren, netzseitig geschaltet und dynamisch abgebremst werden können, wobei die Einstellung definierter Bremskräfte bzw. Bremszeiten möglich ist« Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf schaltungstechnische Maßnahmen, die die Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit der Bremsschaltung günstig gestalten·The invention relates to a circuit arrangement for a komirj ned switching and braking device, with the help of electric motors, preferably asynchronous motors, connected on the network side and can be braked dynamically, the setting of defined braking forces or braking times is possible. In particular, the invention relates to circuitry measures that make the reliability and reliability of the brake circuit low ·

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungenc) Characteristic of the known technical solutions

Die Schaltungsanordnung nach der Hauptpatentanmeldung WP 15^-416 besteht im wesnetlichen aus einer Bremsschaltung, welche in bekannter Weise eine Thyristorphasenanschnittschaltung, eine Freilaufdiode über der Motorwicklung und einen Entstörkondensator aufweist, als wesentliches zusätzliches Element aber eine Schutzschaltung beinhaltet, welche aus der Reihenschaltung eines Heißleiters und einer Diode besteht, die parallel zum Ladekondensator der RC-Ansteuerschaltung des Thyristors liegt, wobei der Heißleiter mit einem Verlustwärme erzeugenden Widerstand der RC-Ansteuerschaltung thermisch gekoppelt ist.The circuit arrangement according to the main patent application WP 15 ^ -416 consists essentenlichen from a brake circuit, which has in a known manner a Thyristorphasenanschnittschaltung, a freewheeling diode on the motor winding and a suppression capacitor, as a substantial additional element but a protective circuit includes, which from the series circuit of a thermistor and a diode which is connected in parallel to the charging capacitor of the RC drive circuit of the thyristor, wherein the thermistor is thermally coupled to a loss of heat generating resistor of the RC drive circuit.

Bei wesentlicher Überschreitung der Bremszeit bzw· bei zu lange fließendem Bremsstrom wird der Heißleiter aufgrund seiner thermischen Kopplung mit dem Widerstand so niederohmig, daß sich die der Wechselspannung am Ladekondensator überlagerte Gleichspannungskomponente derart verschiebt, daß der Phasenanschnitt aussetzt und der Bremsstrom praktisch Null wird.If the braking time is significantly exceeded or the braking current flowing too long, the thermistor becomes so low due to its thermal coupling with the resistor that the DC component superimposed on the AC capacitor shifts in such a way that the phase gating intercepts and the braking current becomes virtually zero.

r. 2 -r. 2 -

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Diese Schutzschaltung ist aber nicht geeignet die während des Bremsbetriebes hochbeanspruchten Leistungsbauelemente Thyristor und Freilaufdiode vor thermischer Uberbelastung, z.B. infolge unsachgemäßer Bedienung der Bremseinrichtung, zu schützen.However, this protection circuit is not suitable for the high-performance power devices thyristor and freewheeling diode subjected to thermal overload during braking operation, e.g. as a result of improper operation of the braking device.

d) Ziel der Erfindungd) Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit der Schaltungsanordnung nach Hauptpatentanmeldung WP 154· 416 ohne großen Aufwand weiter zu erhöhen»The aim of the invention is to increase the reliability and reliability of the circuit arrangement according to the main patent application WP 154 · 416 without much effort »

e) Darlegung des Wesens der Erfindunge) Presentation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die während des Bremsbetriebes hochbeanspruchten Leistungsbauelemente Thyristor und Freilaufdiode der Schaltungsanordnung nach Hauptpatentanmeldung Wl 15^" *τ»^& zusätz-lich thermisch zu überwachen und bei Überschreiten der zulässigen Maximaltemperatur den Bremsstrom abzuschalten und gegebenenfalls diesen Zustand solange aufrechtzuerhalten, bis die in der Hauptpatentanmeldung beschriebene Schutzschaltung die Abschaltfunktion übernimmt«The invention is based on the object during the braking operation highly stressed power components thyristor and freewheeling diode of the circuit according to main patent application Wl 15 "" τ » ^& additionally thermally monitor and turn off the brake current when exceeding the maximum permissible temperature and, if necessary, maintain this state, until the protection circuit described in the main patent application takes over the shutdown function «

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schutzschaltung der Bremsschaltung der Schaltungsanordnung nach Hauptpatentanmeldung WP 154 416 ^so verändeet bzw· erweitert wird, daß parallel zum bereits vorhandenen Heißleiter ein zweiter geschaltet wird, der ca« den 2·_e«3fachen Kaltwiderstand besitzt und in thermischer Kopplung zu mindestens einen der beiden Leistungsbauelemente steht, wobei bei Erreichen der Grenztemperatur von Thyristor und/oder Freilaufdiode dieser so niederohmig wird, daß die Zündspannung für den Thyristor nicht mehr erreicht und der Bremsstrom demzufolge abgeschaltet wird. Dabei soll die Temperaturabklingzeitkonstante der Kopplung Heißleiter mit Thyristor und/oder Freilaufdiode größer sein als die Temperaturanstiegzeitkonstante der Kopplung Heißleiter mit Widerstand der RC-Ansteuerschaltung des Thyristors.According to the invention the object is achieved in that the protective circuit of the braking circuit of the circuit arrangement according to main patent application WP 154,416 is ^so verändeet or · extended to the second is parallel to the existing thermistor, a switched, the ca "has the 2 · _e" 3 times cold resistance and in thermal coupling to at least one of the two power components is, upon reaching the limit temperature of the thyristor and / or freewheeling diode is so low that the ignition voltage for the thyristor is no longer reached and the braking current is therefore turned off. The Temperaturabklingzeitkonstante the coupling thermistor with thyristor and / or freewheeling diode should be greater than the temperature rise time constant of the coupling thermistor with resistance of the RC drive circuit of the thyristor.

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f) Ausführungsbeispielf) embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden· Fig· 1 zeigt die Schaltungsanordnung für eine kombinierte Schalt- und Bremseinrichtung für Elektromotoren nach Hauptpatentanmeldung WP I54 416 » enthaltend die erfindungsgemäße Schutzschaltung.The invention will be explained below with reference to an exemplary embodiment. FIG. 1 shows the circuit arrangement for a combined switching and braking device for electric motors according to the main patent application WP I54 416 "comprising the protective circuit according to the invention.

Als wesentlichen Bestandteil enthält die Bremsschaltung A 1 eine Schutzschaltung, welche nach der Hauptpatentanmeldung aus der Reihenschaltung einer Diode V 4 und eines Heißleiters R 4· besteht, wobei der Heißleiter R 4 mit einem Verlustwärme erzeugenden Widerstand R 2 der RC-Ansteuerschaltung des Thyristors V 1 zusätzlich thermisch gekoppelt ist. Durch diese Anordnung ist es, wie beschrieben, möglich, den Bremsstrom zeitlich zu begrenzen·As an essential part, the brake circuit A 1 includes a protection circuit, which consists according to the main patent application of the series connection of a diode V 4 and a thermistor R 4 ·, wherein the thermistor R 4 with a heat loss generating resistor R 2 of the RC drive circuit of the thyristor V 1st additionally thermally coupled. As described, this arrangement makes it possible to temporally limit the braking current.

Um eine dennoch mögliche Überlastung der Leistungsbauelemente Thyristor V 1 und Freilaufdiode V 2 generell auszuschließen, wird parallel zum Heißleiter R 4 ein Heißleiter R 7 geschaltet, der mit mindestens einem der beiden Leistungsbauelemente thermisch gekoppelt ist* Bei Erreichen der Grenztemperatur des Thyristors V 1 und/oder der Freilaufdiode V 2 wird der Heißleiter R 7 und damit auch der Gesamtwiderstand der Parallelschaltung so niederohmig, daß der in der Hauptpatentanmeldung beschriebene Vorgang einsetzt und die Zündspannung für den Thyristor V 1 nicht mehr erreicht und der Bremsstrom abgeschaltet wird. Die Dimensionierung soll dabei funktionsbedingt so vorgenommen werden, daß der Kaltwiderstand des Heißleiters R 7 ca· dem 2...3fachen Wert des Heißleiters R 4· entspricht. Weiterhin soll die Temperaturabklingzeitkonstante der Anordnung mit "dem Heißleiter R 7 größer sein als die Temperaturanstiegszeitkonstante der Anordnung mit dem Heißleiter R 4··In order to rule out a possible overload of the power components thyristor V 1 and freewheeling diode V 2 in general, a thermistor R 7 is connected in parallel to the thermistor R 4, which is thermally coupled to at least one of the two power components * Upon reaching the limit temperature of the thyristor V 1 and / or the freewheeling diode V 2, the thermistor R 7 and thus the total resistance of the parallel circuit so low that the process described in the main patent application begins and the ignition voltage for the thyristor V 1 is no longer reached and the braking current is turned off. The dimensioning should be made functionally such that the cold resistance of the thermistor R 7 corresponds to approximately 2 to 3 times the value of the thermistor R 4. Furthermore, the temperature decay time constant of the arrangement with the thermistor R 7 should be greater than the temperature rise time constant of the arrangement with the thermistor R 4.

Claims

235458 1 claim for invention:

1 · Circuit arrangement for a combined switching and braking device for electric motors, preferably asynchronous motors, according to the main patent application WP 154- 4-16 11, characterized in that the protective circuit of the brake circuit (A 1) contains an additional thermistor (R 7) parallel to Thermistor (R 4) is connected and in thermal coupling to at least one of the two power devices thyristor (V 1) and freewheeling diode (V 2) is.

2. Circuit arrangement according to item 1, characterized in that the cold resistance of the thermistor (R 7) about 2 .. «3 times the value of the thermistor (R 4) has.

3 »circuit arrangement according to item 1 and 2, characterized in that the temperature decay time constant of the coupling thermistor (R 7) with thyristor (V 1) and / or freewheeling diode (V 2) is greater than the temperature rise time constant of the coupling thermistor (R 4-) with Resistor (R 2) of the RC drive circuit of the thyristor (V 1).

- See 1 page drawing -