DE1513265B2 - Gleichstrom ueberlastungsschutzschaltung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleichstrom- befindet sich die Kathode des Gleichrichters 14 auf

Uberlastungsschutzschaltung. dem Potential der Klemme 11. Jedoch befindet sich

Es ist bei Schutzschaltungen mit zwei steuerbaren die Steuerlektrode auf einem Potential, das in bezug Gleichrichtern bekannt, daß beim Überschreiten einer auf die Kathode leicht negativ ist. Wenn indessen der vorbestimmten Stromstärke an einen Widerstand ein 5 Strom, der durch den Verbraucher 13 fließt, sich Impuls über eine Diode an einen zweiten steuerbaren erhöht, erhöht sich auch die negative Spannung zwi-Gleichrichter angelegt wird, so daß dieser Gleich- sehen der Steuerelektrode und der Kathode. Die Anrichter gezündet, ein Kondensator entladen und der Ordnung ist derart, daß, wenn ein vorbestimmter erste steuerbare Gleichrichter abgeschaltet wird, indem Strom in dem Verbraucher überschritten wird, ein er umgekehrt vorgespannt wird (US-Buch »Controlled ίο genügend hoher negativer Strom zwischen der Steuer-Rectifier Manual«, 1. Ausgabe, 1960, herausgegeben elektrode und der Kathode des Gleichrichters 14 von der General Electric Comp., New York, S. 160, fließt, so daß der schaltbare Gleichrichter abge-Fig. 9.9). , schaltet wird.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung In F i g. 2 ist eine Änderung von F i g. 1 gezeigt,

wird ein Gleichrichter verwendet, der als »schaltbarer 15 nach der ein Punkt, der zwischen dem Schalter 17

Gleichrichter« bezeichnet wird und gegenüber Steuer- und dem Widerstand 18 liegt, mit der Klemme 12

baren Gleichrichtern und Thyratrons eine zusätzliche über einen Kondensator 23 verbunden ist und die

Eigenschaft besitzt, indem er durch einen positiven Klemmen 11 und 12 durch einen Widerstand 21,

Impuls an der Steuerelektrode eingeschaltet und durch einen Kondensator 20 und einen Widerstand 19 in

einen entgegengesetzten Impuls an der Steuerelek- 20 Reihe überbrückt sind. Ein Punkt, der zwischen dem

trode momentan abgeschaltet wird. Schaltbare Gleich- Kondensator 20 und dem Widerstand 19 liegt, ist --■-*

richter wirken somit als elektronisch betätigbare mit der Steuerelektrode des Gleichrichters 14 ver-~«--~/j:

Schalter. bunden, und der Kondensator 20 und der Wider- · v(

Für das Ein- und Ausschalten solcher »schaltbaren stand 19 sind mittels eines zweiten Schalters 22 ■

Gleichrichter«, die auch GTO (Gate turn off switch) 25 überbrückt. :

genannt werden, sind verschiedene Schaltungen be- Bei diesem Ausführungsbeispiel der Schaltung wird /

kannt (US-Zeitschrift »Electronics«, Vol. 37 [März . der Kondensator 23 normalerweise über den Wider- __. '

1964], S. 64 bis71). stand 18 aufgeladen, und wenn der Schalter 17 ge-' '

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schlossen wird, entlädt sich der Kondensator 23 über

Gleichstrom-Überlastungsschutzschaltung zu schaff en, 3° die Steuerelektrode und Kathode des Gleichrichters

bei der der Verbraucher im Kathodenstromkreis eines 14, wodurch der Gleichrichter eingeschaltet wird". Der

schaltbaren Gleichrichters geschaltet ist mit einem Gleichrichter wird in der gleichen Weise wie in F i g. 1

besonders einfachen Aufbau der Schaltungsanord- abgeschaltet, wenn ein vorbestimmter Strom in dem

nung. ' . Verbraucher 13 überschritten wird. · Indessen kann

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch 35 der Gleichrichter 14 auch außerdem durch Schließen

gelöst, daß der zu schützende Verbraucher in Reihe des Schalters 22 abgeschaltet werden. Normalerweise

mit einem ersten Widerstand im Kathodenstromkreis wird der Kondensator 20 über die Widerstände 21,

eines bekannten schaltbaren Gleichrichters geschaltet 19 aufgeladen, und wenn dpi Schalter 22 geschlossen

ist, dessen Steuerelektrode über einen normalerweise wird, ist die obere Plattendes Kondensators mit der

offenen Schalter und über einen zweiten Widerstand 40 negativen Klemme 12 verbunden. Die untere Platte

an der positiven Klemme der Gleichstromquelle liegt des Kondensators wird hierdurch stark negativ, und

und ein Punkt zwischen dem ersten Widerstand und ein negativer Strom fließt von der Steuerelektrode

dem Verbraucher über einen dritten Widerstand an über die Kathode des Gleichrichters 14, so daß der

der Verbindungsleitung von dem ScKaiter zur Steuer- Gleichrichter abgeschaltet wird. .-*■*-- .-. [

elektrode des schaltbaren Gleichrichters liegt. 45 Die F i g. 3 zeigt eine Schaltung, ähnlich, derjenigen

In den Zeichnungen zeigen die Fig. 1 bis 3 Schal- . in Fig. 1> in Verbindung mit einem Motor. Es sind

tungsschaubilder, an Hand derer die Erfindung nach- hier zwei Klemmen 11, 12 vorgesehen, die an eine

stehend näher erläutert werden soll. Gleichstromquelle derart angeschlossen sind, daß

Jn Fig. 1 ist eine erste und eine zweite Klemme sie im Betrieb ein positives bzw. negatives Potential 11,12 vorgesehen, die an eine Gleichstromquelle an- 5° aufweisen. Ferner sind ein Paar Kontaktbürsten 30, geschlossen sind, so daß sie im Betrieb eine positive 31 vorgesehen, die jeweils synchron über zwei Konbzw, negative Polarität aufweisen. Die Klemme 11 ist taktbahnen gleiten. Jede Kontaktbahn beginnt mit mit der Anode eines schaltbaren Gleichrichters 14 einem nicht angeschlossenen Aus-Kontakt. Die weiteverbunden, dessen Kathode an die Klemme 12 über ren Kontaktstücke der ersten Kontaktbahn sind mit einen ersten Widerstand 15 und einen Verbraucher 55 Abgriffen eines Widerstandes 32 verbunden, der über 13 in Reihe angeschlossen ist. Die Steuerelektrode des emen Motoranker 33 und den Widerstand 15 mit der schaltbaren Gleichrichters 14 ist über einen dritten Kathode des schaltbaren Gleichrichters 14 verbunden Widerstand 16 mit einem Punkt verbunden, der zwi- ist, dessen Anode an der positiven Klemme 11 ansehen dem ersten Widerstand 15 und dem Verbrau- ' liegt. Die Kontaktbürste 31 ist an die Steuerelektrode eher 13 liegt und ist ferner über einen Schalter 17 und ⁶° des schaltbaren Gleichrichters 14· angeschlossen, und einen zweiten Widerstand 18 in Reihe an der Klemme das zweite Kontaktstück der zweiten Kontaktbahn, 11 angeschlossen. über die sich die zweite Kontaktbürste 31 bewegt, ist

Im Betrieb, wenn der Schalter 17 geschlossen ist, mit der positiven Klemme 11 über den Widerstand 18

fließt ein positiver Strom von der Steuerelektrode zur verbunden, während die restlichen Kontaktstücke der

Kathode des schaltbaren Gleichrichters 14 und schal- ⁶5 zweiten Kontaktbahn an einen Punkt angeschlossen

tet diesen ein. Somit fließt Strom durch den Verbrau- sind, der sich zwischen dem Widerstand 15 und dem

eher 13, und der Schalter 17 wird wieder geöffnet. Anker 33 befindet. Zwischen den Klemmen 11,12 ist

Während der Strom durch den Verbraucher 13 fließt, ein Kondensator 28 zwischengeschaitet.

Im Betrieb kann der Elektromotor durch Bewegung der Kontaktbürsten 30, 31 angelassen werden, indem die Steuerelektrode des schaltbaren Gleichrichters 14 an die positive Klemme 11 gelegt wird, so daß der Gleichrichter 14 eingeschaltet wird. Wenn die Kontaktbürsten 3O₃ 31 auf ihren übrigen Kontaktstücken weiter bewegt werden, werden aufeinanderfolgende Teile des Widerstandes 32 aus dem Stromkreis abgeschaltet. Die Steuerelektrode des schaltbaren Gleichrichters 14 ist hierbei dauernd an einen Punkt angeschlossen, der zwischen dem Widerstand 15 und dem Anker 33 liegt. Die Schaltung arbeitet nun in genau der gleichen Weise wie die Schaltung, die in F i g. 1 gezeigt ist.

Wenn ein zu hoher Strom durch den Anker 33 ig fließt, wird die Steuerelektrode des Gleichrichters 14 genügend hoch negativ vorgespannt, so daß der Gleichrichter 14 abgeschaltet wird.

Der Kondensator 28 verhütet das Abschalten des Gleichrichters 14 bei einer momentanen Unterbrechung der Stromzufuhr zu den Klemmen 11, 12. Indessen, wenn die Stromzufuhr vollständig ausfällt, wird der Gleichrichter 14 abgeschaltet, und der Motor kann nicht eher wieder eingeschaltet werden, als bis die Kontaktbürsten 30, 31 zurück auf ihre zweiten Kontaktstücke geschaltet werden.

Hierdurch wird sichergestellt, daß der Motor stets korrekt mit dem vollen Widerstand 32 wieder angelassen wird.

Es kann festgestellt werden, daß die Stellungen des Verbrauchers und des Kathodenwiderstandes in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel auch umgekehrt werden können.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gleichstrom - Überlastungsschutzschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß der zu schützende Verbraucher (13) in Reihe mit einem ersten Widerstand (15) im Kathodenstromkreis eines bekannten schaltbaren Gleichrichters (14) geschaltet ist, dessen Steuerelektrode über einen normalerweise offenen Schalter (17) und über einen zweiten Widerstand (18) an der positiven Klemme der Gleichstromquelle liegt und ein Punkt zwischen dem ersten Widerstand (15) und dem Verbraucher (13) über einen dritten Widerstand (16) an der Verbindungsleitung von dem Schalter (17) zur Steuerelektrode des schaltbaren Gleichrichters (14) liegt.

2. Gleichstrom - Überlastungsschutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu schützende Verbraucher ein Anker (33) eines Elektromotors und ein Anlaßwiderstand (32) mit zwei synchron bewegbaren Kontaktbürsten (30, 31) ist, die derart angeordnet sind, daß die erste Kontaktbürste (30) üb'er Abgriffe des Anlaßwiderstandes (32) die andere Seite des Ankers (33) mit der negativen Klemme (12) verbindet und daß die zweite Kontaktbürste (31) an Stelle des Schalters (17) an der Steuerelektrode des schaltbaren Gleichrichters (14) liegt und in einer ersten eingeschalteten Stellung die Steuerelektrode über einen dritten Widerstand (18) mit der positiven Klemme (11) verbindet und in den weiteren, Stellungen die Steuerelektrode des schaltbaren Gleichrichters (14) mit einem Punkt verbindet, der zwischen dem Anker (33) und dem ersten Widerstand (15) liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen