DE1513872A1 - Verfahren zum Zuenden von Thyristoren im Antiparallelbetrieb bei Wechselspannung - Google Patents

Verfahren zum Zuenden von Thyristoren im Antiparallelbetrieb bei Wechselspannung

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine transformatorlose Zündung von Stromtoren im Antiparallelbetrieb« Bekanntlich ist es oft erforderlich, Wechselstromverbraucher kontaktlos zu schalten oder zu regeln· Für diesen Fall bieten sich Stromtore in Antiparallelschaltung an. Als Stromtore treten die gesteuerten Siliziumzellen (Thyristoren) immer mehr an die Stelle von Thyratrons. Im Gegensatz zu letzteren benötigen die Thyristoren keine Heizleistung und somit auch keine Heiztransformatoren. Die Zündung der Stromtore erfolgt bekannterweise dadurch» daß der Zündelektrode ein entsprechender Zündstrom zugeführt wird. Dieser Strom dient nur der Zündung und kann nach erfolgter Zündung abgeschaltet werden· Es kann also mit Gleichstrom, Wechselstrom und Stromimpulaen gezündet werden. Während die Zündung eines Thyristors, dessen Katode Nullpotential hat, ohne weiteres durch eine geeignete Transistorschaltung gezündet werden kann, sind bei Thyristoren deren Anode an Null liegt, besondere Maßnahmen zur Zündung erforderlich.
Bei der Antiparallelschaltung zweier Stromtore kann die Zündung des 1* Thyristors mit Katode an Null, durch einen entsprechenden auf das Nullpotentional bezogenen Impuls erfolgen. Die Zündung des zweiten Thyristors muß dagegen durch einen von Nullpotential unabhängigen Zündgeber erfolgen. Die klassische Form dieses Zündgebers bzw. Übertragers ist ein Transformator mit mindestens zwei Wicklungen, die voneinander isoliert sein müssen.
Dieser Zündgeber kann wesentlich vereinfacht werden und der Transformator eingespart werden, wenn gemäß der Erfindung die Zündung des 2. Thyristors durch eine Spannung erfolgt, die durch den Strom des gezündeten 1« Thyristors erzeugt wird, indem dieser einen Spannungsabfall an einem mit dem Verbraucher in Reihe geschalteten Widerstand erzeugt, dieser Spannungsabfall phasengerecht integriert wird
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und zur Zündung des zweiten Thyristors dientι Vorbedingung ist dabei, daß der 2o Thyristor (Anode an Null) erst gezündet wird,wenn der Thyristor I bereits gezündet hat· Es 1st dafür zu sorgen, daß diese Spannung solange erhalten bleibt, bis der zweite Thyristor gezündet hat· Aus Bild 1 ist zu erkennen, daß der Thyristor 1 während der positiven Halbwelle gezündet werden kann und an einem Widerstand 3, der in Reihe mit dem Verbraucher 9 liegt, eine Spannung abfällt·
über die Diode 4 wird der Kondensator 5 aufgeladen. Die Zeitkonstante,gegeben durch den Kondensator 5, den Widerstand 6 und den Eingangswiderstand des Thyristors 2,muß ausreichen, um den Zündet rom für den Thyristor 2 nach dem Wechsel in die negative Halbwelle sicherzustellen.
Sie muß auf der anderen Seite klein genug sein, um den ZUndstrom nicht über eine ganze Periode aufrecht zu erhalten. Bei 50 Hz hat sich ein Wert von T - 5 ms als recht günstig erwiesen.
Wird diese Einrichtung an einen Verbraucher geschaltet, dessen Strom während des Betriebes schwankt, so wird auch die am Widerstand 3 abfallende Spannung schwanken* Ihn dieses zu vermeiden, wird dem Widerstand eine Zenerdiode 7 parallel geschaltet· Bild 2· Die Zenerspannung wird zum Aufladen des Kondensators 6 benutzt« Die Zenerspannung muß größer sein als die Zündspannung des Thyristors 2 und die Durchlaßspannung der Diode 4. Bei Versuchen wurde eine Zenerdiode benutzt, bei der Ströme bis zu 1,4 A sicher geschaltet werden können.
Wird es notwendig, sowohl den Thyristor 1 als auch den Thyristor 2 phasengleich anzusteuern, so ist eine Erweiterung der vorher erwähnten Schaltung vorzunehmen. Im Bild 3 ist eine Verzögerungsschaltung 8 eingefügt worden, die eine halbe Periodendauer nach dem Zünden des Thyristors 1 dem Thyristor 2 einen Zündimpuls liefert. Bei Versuchen wurde zur Verzögerung ein monostabiler Multivibrator gewählt, dessen Verzögerungszeit auf 10 ms festgelegt wurde· Werden die beschriebenen Schaltungen als Bausteine aufgeführt, so lassen sich auf einfache Art Regel- und Steuereinrichtungen für den Wechselstromverbraucher aufbauen.
In Versuchen wurden sowohl mit der Ausführung des Bildes 2jwie mit der des Bildes 3,Drehstromasynchronmotoren in der Drehzahl geregelt, wobei es gelang, Drehzahlverhältnisse von H12 sicher zu erreichen.
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Im Bild 4 1st ein Beispiel eines Aufbaues zur Drehzahlregelung eines schleifringlosen Drehetromasynchronmotors 10 angeführt. Die Regelung kann auch nur In 2 Phasen und unter Umständen In einer Phase erfolgen. Bei der Dreiphasenreglung wird der Strom in den 3 Wicklungen untereinander gleich bleiben* Die Ansteuerung der Thyristoren 1 erfolgt phasengerecht entsprechend dem Stellwert des Regelverstärkers 11t Ein mit dem Motor gekoppelter Tachogenerator 12 liefert eine Istspannung (U. ) die mit einer vorgegebenen Steuerspannung (U --) verglichen wird.
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Claims (3)

  1. Ansprüche ί
    Π"*j Verfahren zum Zünden eines antiparallel geschalteten Thyristorpaares, mit Wechselstrombetrieb, gekennzeichnet dadurch, daß der Strom des ersten
    Thyristors einen Spannungsabfall an einem mit dem Verbraucher in Reihe geschalteten Widerstand erzeugt; dieser Spannungsabfalls phasengerecht integriert wird und den zweiten Thyristor zündet«
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsabfall durch durch einen, zu dem Widerstand parallel geschalteten Halbleiter
    (Zenerdioden, Referenzdioden) stromunabhängig gemacht wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine
    geeignete Verzögerungsschaltung (raonostabiler Multivibrator) die Zündung
    des zweiten Thyristors erst nach Ablauf einer halben Periodendauer erfolgt.
    4« Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch seine Anwendung zur sowohl einphasigen wie auch mehrphasigen Drehzahlstellung und Regelung von Asynchronmotoren.
    9098 26/05 2B
DE19651513872 1965-08-03 1965-08-03 Verfahren zum Zuenden von Thyristoren im Antiparallelbetrieb bei Wechselspannung Pending DE1513872A1 (de)

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CH (1) CH461602A (de)
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CH461602A (de) 1968-08-31
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