DE1438618A1 - Anordnung zur Steuerung mehrerer parallelgeschalteter Halbleiterstromtore - Google Patents

Description

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  *tQren curch, 7eränderun- des 4:irdwinkels (ZündwinkelƒteuerunET) ge.-

  steuert werden, wie es auch bei Gasentladungsröhren üblich ist. Hierzu sinü Steuersätze erforderlich die Zündimpulse liefern, deren Phasenlage bezüglich einer tJPechse:.spannung abhängig von einer Steuerspannung verändert werden kann.
• Im Gegensatz zu den bisher vorzugsweise verwendeten Gasentladungsröhren ist die Leistung, die mit Halbleiterstromtoren gesteuert werden kann. noch relativ niedrig. Man ist daher sehr häufig gezwungen, je nach der Größe der zu steuernden iieistung eine Mehrzahl von .Stromtoren parallelzuschalten. Da zur Zündung von Halbleiterstromtoren,eine Zündleistung erforderlich ist, muß die Dimensionierung des Steuergerätes jeweils vier Anzahl der zu steuernden Stromtore angepasst werden. Las würde bedeuten, daß für jede Anlage ein besonderer Steuersatz. eingesetzt werden müßte.
• Im Interesse einer rationellen Fertigung wäre es aber erwünscht; einen einzigen Steuersatz für möglichst alle anfallenden Aufgaben verwenden zu können.
• Um aiesen Widerspruch zu lösen, also mit einem einzigen Steuergerät sämtliche Steueraufgaben für Haibleiterstromtore lösen zu können, wurde in der Hauptanmeldung vorgeschlagen, ein zusätzliches Zilndstromtor vorzusehen, dessen Schaltstrecke mit den Steuerstrekken von allen parallelarbeitenden tialtleiterstromtoren in Serie geschaltet ist und dessen Steuerstrecke beispielsweise über einen Zündwandler an cas 1';inhei tssteuerg;erät angeschlossen ist.
• Neben dem bereits erwähnten Vorteil, mit einem einzigen Einheitssteuergerät praktisch alle vorkommerden Aufgaben lösen zu können, hat die vorgeschlagene Anordnung noch den weiteren Vorteil, da13

  für- c:aru:,ätzi i che Zündstromtor keine gesurderte :1i i i':,spar:nuni;s-

  quelle erforoerli ch ist. Man kann z.B. die an ten Schaltstrecken

  der Halbleiterstromtore liegence Sperrspannung als treibenJe E142K'

  für den Zün::strom ausnützen. :Herbei besteht jeduch die Gefahr, :a13

  nach der Einleitung des Zündvorganges cirres einzelnen der parat iel.-

  geschalteten Stromtore die an der Parallelschaltung liegende Span-

  nung, zusammenbricht, bevor alle Stromtore gezilndet haben. Es wur-

  de desl-a? b vorgesehlagen, in Serie mit der Zün:strecke .des Und-

  stromtores eine Inc@ukt.ivität zu schalten, furch die eine Mindest-

  .-lauer des aller. parallelf-eschalteten Strom oren zugeführten Zünd-

  stromes erzwungen wird.

  Eine weitere Verbesserung ergi bt :-i ch nach voz#i ierenrierErfi ndunjT,

  wen:: man bei Gleich- ouer# ';17ecf:-elrichteranordnungen die Spei:;e-

  wecli2el- bzw. Spe i segl ei chspanniing als treiben(-.;e Sp#arn ung; flär :.en

  Z'in-strom f'i:r die in :.Ion einzelnen Stromri ch terzweigen parall e1 -

  ge:scha ltet.er; St.r@,rate@rc: vc@rwen@iet..

  Ecu: c;ir:era @:@;c:.^l@rc@l.ter wer.;fe. Lo;:>I@i#.:l.we@sfy .aie S1.F'UE'T#:'tre@w.er:

  ;(Ir- in e rc:r: Zwei f, para 1e1 @@e: ch.a lte"er Strom c,re über Bef-renzungs-

  I

  w:oe:@t_:r.:e ur,c: ei- :,umeinsame: an die diesen üwelg

  senue W irklun;T '1'r,3r.:;f'or-matorc, a:igeschlosser:.

  uer i:r-finciung ist in Firur 1 eine (ileich--

  r:r#1,ter@jnor:nun;@ fr: l@-;ti,elpurikt.,c@l@r@ltunf@ gezeigt. Die Speisespannung

  #r: i ren zw i h cr@ @i. i c@r.a@en 1 E; 1 und 162 a n;äch i i eßbta rcrn Verbrau-

  cher wi rn ;11,(,r# c: I ner 15 rrii t ml ttelange:;apl'ter Se-

  t;izr;i@lrw: @#k'ia.°rlT 1.,; '-c': i rf'r#rt. !;Je eine Verbrauuherklemme 101 ist

  an die Mittelanzapfung und die andere Verbraucherklemme 162 über

  . je zwei parallelgeschaltete Stromtore 11 und 12 bzw. 13 und 14

  an die äußeren Klemmen der Sekundärwicklung 152 angeschlossen.

  -Die Steuerelektroden von je zwei parallelgeschalteten Stromtoren

  z.B. 11 und 12 sind über je einen Begrenzungswiderstand R und ..

  einem Hilfsstromeor 232 bzw. 201 an die positive Verbraucherklemme

  161 anreschlosseno Solle- beispielsweise die Siromtore 11 und 12

  gezündet iwrerden, denn wird dem Hilfsstromtor 202 über die Steuer- .

  klemmen 181 und 132 von einem hier nicht gezeichneten Einheits-

  steuersetz ein ZündiMDUls zugeführt. infolgedessen fließt ein

  Strom von der positiven klemme 161 über das Stromtor 202, die .

  beiden-Widerstände R, die Steuerstrecken der beiden Stromtore 11 .

  und 12 zu der, äußeren Klemme der Tranuformatorvekundärwicklung .

  152. Von diesem Zeitpunkt an kann dann über die Laststrecken die-

  ser" Stromtore ein Strom von jener Sekundärwicklung zu dem Ver-

  braucher fließen. Der @ltrom über das Hilfsstromtor wird beim Pola-

  ritätswechsel der an diesem Gl-eichrich terzvapig liegenden Speise-

  wechselspannung Null. Infolgedessen gehe auch die Stromlore 11

  und 12 in Gien Sperrzustand ül er. '

  Die in Figur 1 darges iGellte Schal l_ung entspricht. offensicht:_ich auch

  der Grundschaltung eines `Nechselrichters s aärdnn man an die Klemmen

  161 und 162 eine Gleichspannungsquelle anschließt. Allerdings müs-»

  sen dann der positive Pol der Gleichsparinungsquelle sowie die Zünd,

  atromkreise an die Klemme 162 erzgeschlossen werden.

  in Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt. Es hen_

  Belt sich um einen breiphasengleichrichter in Brückenschaltung,

  bei dem nur .die eine Hälfte der Gleichrichterbrückenzu"eige weit je

  zwei parallelgeschalteten steuerbaren Ventilen, nämlich den Stromtoren 241 bis 262 bestückt sind. In den übr i ven drei Brückenzwe@-geh liegen gewöhnliche Ventile 244", 254 und 264. Ein nicht dargestellter Verbraucher kann üter die Klemmen 271 und 272 an die Brücke angeschlossen werden, welche ihrerseits-aus dem dreiphasigen Netz RST gespeist wird. Die Steuerstrecken aller in einem Brückenzweig parallelgeschalteter Stromtore (z.B. 261 und 262) sind über je einen Begrenzungswiaerstand R unci ein Hilfsstromtor (z.B. 263) an den positiven Pol 271 des Gleichrichterausganges angeschlossen. Wenn beispielsweise die Phase S positiv ist gegenüber der Phase R, sollen die Stromtore 261 und 262 gezündet werden, damit ein Strom von S über das Ventil 254, den zwischen den nlemmen 271 und 272 ani eschlossenen Verbraucher und die parallelgeschalteten Stromtore 261 und 262 zum Leiter R fließen kann. Die Zündung der Stromtore 26'f und., 262 wird durch einen dem Hilfsstromt.or 263 von einem nicht dargestellten Einheitssteuersatz gelieferten Zündimpuls eingeliefert. Sobald das Stromtor 263 gezündet hat, fließt zuerst von der Phase S über das Ventil 254, das Hilfsatromtor 263 und die Steuerstrecken der beiden Stromtore 2.61 und 262 ein Zündstrom zur Phase R, Durch dieser. werden die Stromlore 261 und 262 gezündet und bleiben in diesem Zustand bi-- das nächste Strom!orpaar z.B. 241 una 242 gezündet wird.
• Figur 3 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einem dreiphasigen Gleichrichter in Sternschaltung. Der zwischen clen hlenimen 381 und 362 liegende Verbraucher ist über je zwei Stromtore 31 und 32 bzw. 33 Land 34 sowie 35 und 36 an die drei in Stern geschalteten E.,ekundärwicklungen eines Sp.eisetranaformators 39 angeschlossen. Die ZL:ndelektroden der in einem Gleichrichterzweig parallelgeschalteten *Stromtore sind. über Bearenzuni°swi uerstiinde und ein gemeinsames Hilfsstromto r z.B. 30.1 mit dem Sternpunkt der Transformator-Wicklungen verbunden. Wird das Stromtor 301 durch einen von dem zugehörigen Einheitssteuersatz 371 gelieferten Impuls gezündet, dann fließt ein Zändstrom durch das Hilfsstromtor 301: über die Stromtore 31 und 32. Der Zündstrom er: öscht zusammen mit dem über die gezündeten Stromtore 31 und 32 fließenden Lastströme, sobald c;ie Phasenspannung der nächstfolgenden Phase S größer als die Phasenspannung T wi. rd.
• Bei den Ausführungsbeispielen nach Figur 1 bis 3 fließt der Steuerstrom genauso lange wie der Laststrom. Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann aber auch bei diesen Schaltungen eine Zündung durch einen kurzen Stromimpuls durch einen Konäen:sator erreicht werden, der jeweils mit der Laststrecke jedes Hilfsstromtores in Serie geschaltet ist. Diesem Kondensator muß dabei ein Entladewiderstand parallelgeschaltet werden.

Claims (2)

1. Pate n t a n s p r ü c h e 11 . Anordnung zur Steuerung mehrerer parallel geschalteter Stromtore, bei der der Steuerstrom für die parallelliegenden Stromtore mittels eines von einem Einheitssteuersatz gezündeten Hilfsstromtores eingeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei ParalleIschaltung von Stromtoren in Gleich- oder Wechselrichteranordnungen die Sl>eisewecr:sel- bzw. Speisegl eichspannurg a 1.s treibende Spannung für den Zündstromkreis verwendet wird.
2. 2, Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, aaß in Serie mit dem hilfsstromtcr ein Kondensator mit parallel1-eschaltetem Entladewiderstand liegt.