DE1274227B

DE1274227B - Steuerschaltung zur Minderung des Einschaltstromstosses bei Transformatoren

Info

Publication number: DE1274227B
Application number: DE1966T0030834
Authority: DE
Inventors: Werner Mueller
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1966-04-02
Filing date: 1966-04-02
Publication date: 1968-08-01

Description

Steuerschaltung zur Minderung des Einschaltstromstoßes bei Transformatoren Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerschaltung zur Minderung des Einschaltstromstoßes bei Transformatoren größerer Leistung, insbesondere für Stromversorgungsgeräte von Nachrichtengeräten, bei denen der Transformator zeitweise über einen entsprechend bemessenen stromstoßdämpfenden Vorwiderstand mit dem Netz verbunden ist und dem Vorwiderstand zwei entgegengesetzt gepolte Thyristoren parallelliegen.
Netztransformatoren und andere Verbraucher mit großen Induktivitäten verursachen beim Einschalten hohe Einschaltstromspitzen, die von dem Augenblickswert der Netzspannung abhängig sind und vielfach zum Ansprechen der Sicherung führen. Um den Einschaltstrom zu begrenzen, schaltet man einen stromstoßdämpfenden Vorwiderstand in die Zuleitung. Bei Verbrauchern mit großer Stromaufnahme tritt an dem Vorwiderstand eine erhebliche Verlustleistung auf. Es muß dafür gesorgt werden, daß der Vorwiderstand nach dem Einschalten überbrückt wird.
Es ist eine Schaltungsanordnung bekannt, die diesen Vorwiderstand selbsttätig überbrückt (deutsche Auslegeschrift 1197 978). In dieser Schaltungsanordnung wird ein Relais zur überbrückung verwendet. Relais haben aber den Nach-teil, daß sie nicht so schnell abfallen, um bei Netzausfällen von weniger als eine Periode Dauer eine Einschaltverzögerung zu bewirken.
Ferner ist eine Schaltung bekannt, die zwei antiparallel geschaltete Thyristoren verwendet (deutsche Auslegeschrift 1192 315), die durch eine Anordnung von zwei Transistoren gezündet werden und damit die Überbrückung des Vorwiderstandes bewirken. Der Nachteil dieser Anordnung besteht nun darin, daß als Verzögerungselemente zur Verzögerung der Einschaltung Kondensatoren verwendet werden. Diese Kondensatoren verhindern ein rechtzeitiges Löschen (Freiwerden) der Thyristoren bei kurzen Netzunterbrechungen.
Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß ein oder mehrere NTC-Widerstände in einer Längsbohrung des stromstoßdämpfenden, sich erwärmenden Vorwiderstandes angeordnet sind, und in Serie mit der Primärwicklung eines Steuertransformators parallel zu dem Leistungstransformator mit dem Vorwiderstand geschaltet sind, daß eine Sekundärwicklung des Steuertransformators an eine Gleichrichterbrückenschaltung geschaltet ist, über die. durch eine an einen Spannungsteiler eingestellte Zündspannung ein dritter Thyristor zündbar ist, der in einer zweiten Gleichrichterbrückenschaltung so geschaltet.ist, daß nach dem Zündvorgang der oder die NTC-Widerstände kurzgeschlossen sind, und daß die zweite und dritte Sekundärwicklung des Steuertransformators über je einen Gleichrichter und zwei weitere eingestellte Spannungsteiler an die entgegengesetzt gepolten Thyristoren derart angeschlossen sind, daß letztere bei voller Betriebsspannung gezündet sind.
An Hand der Zeichnung wird die Arbeitsweise dieser Schaltungsanordnung in F i g. 1 erläutert. F i g. 2 zeigt einen stromstoßdämpfenden Vorwiderstand, in dessen Längsbohrung ein NTC-Widerstand angeordnet ist.
In F i g. 1 ist Tr 1 der Leistungstransformator des Stromversorgungsgerätes, der über den stromstoßdämpfenden Vorwiderstand Rv und dem Hauptschalter S an das Netz angeschlossen ist. Durch die Verlustleistung, die nach Zuschalten des Netzes an den Transformator Tr 1 in dem Vorwiderstand Rv entsteht, wird dieser erwärmt und heizt einen in seiner Bohrung befindlichen NTC-Widerstand R 1 mit auf, dessen Eigenwiderstand dadurch kleiner wird. Da der NTC-Widerstand R 1 mit einer Klemme zwischen dem Vorwiderstand Rv und dem Hauptschalter S an einen Netzpol und mit der anderen Klemme über die Primärwicklung eines Steuertransformators Tr2 an den anderen Netzpol geschaltet ist, wächst die Spannung an dem Steuertransformator immer mehr an. Damit wird gleichzeitig die Spannung an den Klemmen einer Sekundärwicklung S 1 und S 2 größer und somit auch die an einer Gleichrichterbrücke Gr 1 stehende Gleichspannung, die durch einen Spannungsteiler R2 und R3 vorher festgelegt wurde und zur Zündung eines Thyristors Tl fährt, das im Gleichstromzweig einer zweiten Gleichrichterbrücke Gr 2 liegt, diese damit kurzschließt und somit auch im Wechselstromzweig die überbrückung des NTC-WiderstandesR1 bewirkt. Durch diesen Vorgang steht nunmehr auch an den Klemmen S 3, S 4 und S 5, S 6 zweier weiterer Sekundärwicklungen die volle Betriebsspannung, die über zwei weitere Gleichrichter Gr 3 und Gr 4 an zwei weitere Spannungsteiler R 4, R 5 und R 6, R 7 führt, die so dimensioniert sind, daß bei voller Betriebsspannung des Steuertransformators Tr 2 zwei weitere entgegengesetzt gepolte Thyristoren T2 und T3, die parallel zu dem stromstoßdämpfenden Vorwiderstand Rv liegen, gezündet werden und diesen Vorwiderstand Rv überbrücken. Damit liegt nunmehr auch die volle Betriebsspannung an dem Leistungstransformator Tr 1 und der Vorwiderstand Rv und auch der in seiner Bohrung angeordnete NTC-Widerstand R 1 kühlen sich ab. Tritt nach erfolgter Abkühlung des Vorwiderstandes Rv und des NTC-Widerstandes R 1 ein Netzausfall ein, so werden die Thyristoren T 2 und T 3 gelöscht und die Verzögerungsschaltung setzt von neuem ein. Dies ist selbst dann der Fall, wenn der Netzausfall kleiner als eine Periode dauert. Lediglich während der Zeit des Abkühlungsvorganges des Vorwiderstandes Rv, der einige Sekunden erfordert, ist die Verzögerungsschaltung nicht funktionsfähig. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß Netzausfälle sehr selten so kurz aufeinander folgen, um hier noch weitere Gegenmaßnahmentreffen und zusätzlichen Aufwand treiben zu müssen.
Es ist somit möglich, Netzausfälle, die kleiner als eine Periode dauern, hinsichtlich des Einschaltstromstoßes unwirksam zu machen.

Claims

Patentanspruch: Steuerschaltung zur NEnderung des Einschaltstromstoßes bei Transformatoren größerer Leistung, insbesondere für Stromversorgungsgeräte von Nachrichtengeräten, bei denen der Transformator zeitweise über einen entsprechend bemessenen stromstoßdämpfenden Vorwiderstand mit dem Netz verbunden ist und dem Vorwiderstand zwei entgegengesetzt gepolte Thyristoren parallelliegen, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere NTC-Widerstände (R 1) in einer Längsbohrung des stromstoßdämpfenden, sich erwärmenden Vorwiderstandes (Rv) angeordnet sind, und in Serie mit der Primärwicklung eines Steuertransformators (Tr2) parallel zu dem Leistungstransfonnator (Trl) mit dem Vorwiderstand (Rv) geschaltet sind, daß eine Sekundärwicklung (S 1, S 2) des Steuertransformators (Tr 2) an eine Gleichrichterbrückenschaltung (Grl) ge- schaltet ist, über die durch eine an einen Spannungsteiler (R 2, R 3) eingestellte Zündspannung ein dritter Thyristor (T 1) zündbar ist, der in einer zweiten Gleichrichterbrückenschaltung (Gr2) so geschaltet ist, daß nach dem Zündvorgang der oder die NTC-Widerstände (R1) kurzgeschlossen sind, und daß die zweite und dritte Sekundärwicklung (S 3, S 4 und S 5, S 6) des Steuertransformators (Tr2) über je einen Gleichrichter (Gr3 und Gr4) und zwei weitere eingestellte Spannungsteiler (R 4, R 5 und R 6, R 7) an die entgegengesetzt gepolten Thyristoren (T2 und T3) derart angeschlossen sind, daß letztere bei voller Betriebsspannung gezündet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriffen Nr. 1192 315, 1197 978.