DE1289574B

DE1289574B - Anordnung zur Zuendung mehrerer in Reihe geschalteter steuerbarer Stromrichterventile

Info

Publication number: DE1289574B
Application number: DE1965L0050840
Authority: DE
Inventors: Danders; Foerster; Dr-Ing Johannes; Dr Rer Nat Max; Dr-Ing Volker; Zipfel
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1965-06-03
Filing date: 1965-06-03
Publication date: 1969-02-20
Also published as: GB1072740A

Description

In Schaltungsanordnungen mit steuerbaren Stromrichterventilen, ζ. Β. Quecksilberdampfstromrichtern oder Thyristoren, müssen in vielen Anwendungsfällen mehrere Stromrichterventile in Reihe geschaltet werden. Die zum Zünden der Stromrichterventile erforderlichen Steuerimpulse werden den einzelnen Stromrichterventilen in bekannter Weise durch magnetische Impulsübertrager zugeführt. Nachteilig ist hierbei, insbesondere bei hohen Betriebsspannungen der Stromrichterschaltung und einer demzufolge größeren Anzahl von in Reihe geschalteten Stromrichterventilen, der Aufwand für die genannten Impulsübertrager, da deren Isolation für die zwischen der Kathode der einzelnen Stromrichterventile und dem auf Erdpotential befindlichen Steuergerät bemessen sein muß.

Weiterhin von Nachteil ist, daß die Eigenkapazitäten der Impulsübertrager die Erdkapazitäten der einzelnen Stufen der Stromrichterventil-Reihenschaltung erhöhen und damit einen größeren Aufwand an Be-Schaltungskapazitäten parallel zu den einzelnen Stromrichterventilen zur Sicherstellung einer gleichmäßigen Spannungsverteilung an der Reihenschaltung bedingen. Die Verwendung größerer Beschaltungskapazitäten hat aber eine Erhöhung der elektrisehen Verluste der Stromrichterschaltung zur Folge.

Es ist bekannt, bei der Gittersteuerung von Stromrichtern für die Übertragung der Steuerimpulse vom Erdpotential auf Hochspannungspotential photoelektrische Schaltelemente, die durch Lichtimpulse von einer oder mehreren Lichtquellen gesteuert werden, einzusetzen. Bei bekannten Anordnungen dieser Art ist jedem Ventil einer Stromrichterschaltung ein auf Hochspannungspotential liegender Steuersatz zugeordnet. Die benötigten Hilfsspannungsquellen werden über Isoliertransformatoren gegenüber Erde isoliert. Der Aufwand, insbesondere wenn mehrere Ventile innerhalb eines Stromrichterzweiges in Reihe geschaltet werden, ist erheblich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nun, eine gegenüber dem Bekannten weniger aufwendige Schaltungsanordnung zur Zündung mehrerer in Reihe geschalteter steuerbarer Stromrichterventile zu schaffen.

Demzufolge betrifft die Erfindung eine Schaltungsanordnung zur Zündung mehrerer in Reihe geschalteter steuerbarer Stromrichterventile mit im Steuerkreis der einzelnen steuerbaren Stromrichterventile vorgesehenen photoelektrischen Schaltelementen, die durch Lichtimpulse von einer oder mehreren Lichtquellen gesteuert werden. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu jedem steuerbaren Stromrichterventil eine Reihenschaltung aus einem ohmschen Widerstand und zwei Kondensatoren vorgesehen ist und daß der Verbindungspunkt der beiden Kondensatoren über ein oder mehrere photoelektrische Schaltelemente mit dem Steueranschluß des steuerbaren Stromrichterventils verbunden ist.

An Hand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung zeigt, sei die Erfindung näher erläutert.

Zwei in Reihe geschaltete steuerbare Stromrichterventile 1 und 2 sind über einen Verbraucher 3 an eine Wechselspannungsquelle 4 angeschlossen. Parallel zu den Stromrichterventilen 1 und 2 ist je ein ÄC-Glied angeordnet, das aus je zwei Kondensatoren 5 und 6 bzw. 7 und 8 sowie je einem Widerstand 9 bzw. 10 gebildet wird. Die Kondensatoren 5 und 6 bzw. 7 und 8 bilden je einen Spannungsteiler, dessen Verbindungspunkt über ein photoelektrisches Schaltelement

11 bzw. 12 mit der Steuerelektrode des Stromrichterventils 1 bzw. 2 verbunden ist. Als photoelektrisches Schaltelement kann beispielsweise ein lichtgesteuertes Halbleiter-Stromrichterventil kleinerer Leistung verwendet werden. Werden die Schaltelemente 11 und

12 beispielsweise durch Impulsentladungslampen 13 bzw. 14, die von einem nicht näher beschriebenen Steuergerät 15 betrieben werden, mit einem Lichtimpuls beaufschlagt, so fließt, unter der Voraussetzung, daß die Anode der Stromrichterventile 1 und 2 zu diesem Zeitpunkt-positiv gegenüber ihrer Kathode ist, ein Strom über die Schaltelemente 11 und 12, durch den die Stromrichterventile 1 und 2 gezündet werden. Zur Begrenzung der Spannung an den Steuerelektroden der Stromrichterventile 1 bzw. 2 sind parallel zu den Kondensatoren 6 bzw. 8 spannungsbegrenzende Bauelemente 16 bzw. 17, beispielsweise Zenerdioden, vorgesehen worden. Die Übertragung des Lichtimpulses erfolgt über hier nicht dargestellte Linsensysteme oder Stäbe aus lichtdurchlässigem Material. In der in der Zeichnung dargestellten Schaltungsanordnung ist im Steuerkreis eines steuerbaren Stromrichterventils 1 bzw. 2 jeweils nur ein Schaltelement 11 bzw. 12 gezeichnet worden. Selbstverständlich können auch mehrere solcher Schaltelemente parallel oder in Reihe vorgesehen werden, die von verschiedenen Lichtquellen gesteuert werden, so daß beliebige Steuerfunktionen verwirklicht werden können.

Des weiteren können die in der Zeichnung dargestellten Impulsentladungslampen 13 bzw. 14 natürlich auch durch andere Lichtquellen ersetzt werden, beispielsweise durch lichtemittierende Halbleiter. Auch ist es möglich, daß jeweils ein photoelektrisches Schaltelement 11 bzw. 12 und ein steuerbares Stromrichterventil 1 bzw. 2 durch ein die Funktionen beider übernehmendes lichtelektrisch gesteuertes Stromrichterventil ersetzt wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Zündung mehrerer in Reihe geschalteter steuerbarer Stromrichterventile mit im Steuerkreis der einzelnen steuerbaren Stromrichterventile vorgesehenen photoelektrischen Schaltelementen, die durch Lichtimpulse von einer oder mehreren Lichtquellen gesteuertwerden, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu jedem steuerbaren Stromrichterventil (1 bzw. 2) eine Reihenschaltung aus einem ohmschen Widerstand (9 bzw, 10) und zwei Kondensatoren (5 und 6 bzw. 7 und 8) vorgesehen ist und daß der Verbindungspunkt der beiden Kondensatoren (5,6 bzw. 7, 8) über ein oder mehrere photoelektrische Schaltelemente (11 bzw. 12) mit dem Steueranschluß des steuerbaren Stromrichterventils (1, 2) verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum im Steuerkreis des steuerbaren Stromrichterventils (1 bzw. 2) liegenden Kondensator (6 bzw. 8) ein spannungsbegrenzendes Bauelement (16 bzw. 17) geschaltet ist.

3. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die zur Steuerung erforderlichen Lichtimpulse den photoelektrischen Schaltelementen (11 bzw. 12) über Stäbe aus lichtdurchlässigem Material zugeführt werden.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Steuerung erforderlichen Lichtimpulse den photoelektrischen Schaltelementen (11 bzw. 12) über Linsensysteme zugeführt werden.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da-

durch gekennzeichnet, daß jeweils ein photoeleksches Schaltelement (11 bzw. 12) und ein steuerbares Stromrichterventil (1 bzw. 2) durch ein die Funktionen beider übernehmendes lichtelektrisch gesteuertes Stromrichterventil ersetzt wird.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Steuerung verwendeten Lichtimpulse mittels lichtemittierender Halbleiter erzeugt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen