DE1563553C

DE1563553C - Circuit arrangement for switching a three-phase transformer

Info

Publication number: DE1563553C
Authority: DE
Inventors: Gerd 4950 Minden Vogler
Original assignee: C.H.F. Müller GmbH, 2000 Hamburg
Publication date: 1971-12-16

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Schalten eines Drehstromtransformators mittels einer aus sechs Dioden bestehenden Dreiphasen-Gleichrichterbrückenschaltung, eines an die Gleichspannungspole der Brückenschaltung angeschlossenen ersten steuerbaren Gleichrichters und einer zu dem ersten steuerbaren Gleichrichter parallelgeschalteten Löschanordnung aus einem zweiten steuerbaren Gleichrichter und aus einem dazu in Reihe geschalteten Löschkondensator, für dessen jeweilige Wiederaufladung eine über einen steuerbaren Ladeschalter einschaltbare Gleichspannungsquelle vorgesehen ist.The invention relates to a circuit arrangement for switching a three-phase transformer by means of a three-phase rectifier bridge circuit consisting of six diodes, a first controllable rectifier connected to the DC voltage poles of the bridge circuit and a quenching arrangement connected in parallel to the first controllable rectifier from a second controllable rectifier and a quenching capacitor connected in series for its respective Recharging a DC voltage source that can be switched on via a controllable charging switch is provided.

Es ist eine Schaltungsanordnung zum Schalten eines Drehstromtransformators mittels einer aus sechs Dioden bestehenden Dreiphasen-Gleichrichterbrückenschaltung, eines an die Gleichspannungspole der Brückenschaltung angeschlossenen ersten steuerbaren Gleichrichters und einer zu dem ersten steuerbaren Gleichrichter parallelgeschalteten Löschanordnung aus einem zweiten steuerbaren Gleichrichter und aus einem dazu in Reihe geschalteten Löschkondensator, für dessen jeweilige Wiederaufladung eine Gleichspannungsquelle vorgesehen ist, bekannt (französische Patentschrift 1 275 449).It is a circuit arrangement for switching a three-phase transformer by means of an off six diodes consisting of a three-phase rectifier bridge circuit, one to the DC voltage poles the bridge circuit connected to the first controllable rectifier and a controllable rectifier to the first Rectifier parallel-connected quenching arrangement from a second controllable rectifier and a quenching capacitor connected in series for its respective recharge a DC voltage source is provided, known (French patent specification 1 275 449).

Ferner ist es bei einer Anordnung zur Steuerung der Spannung eines Gleichstromverbrauchers mittels eines ersten steuerbaren Gleichrichters und einer zu dem ersten steuerbaren Gleichrichter parallelgeschalteten Löschanordnung aus einem zweiten steuerbaren Gleichrichter und einem dazu in Reihe geschalteten Löschkondensator bekannt, für die jeweilige Wiederaufladung des Löschkondensators eine . über einen steuerbaren Ladeschalter, und zwar einen steuerbaren Gleichrichter, einschaltbare Gleichspannungsquelle vorzusehen (USA.-Patentschrift 3.209 174).Furthermore, it is in an arrangement for controlling the voltage of a direct current consumer by means of a first controllable rectifier and one connected in parallel to the first controllable rectifier Quenching arrangement from a second controllable rectifier and one connected in series Quenching capacitor known, one for the respective recharge of the quenching capacitor. about a controllable charging switch, namely a controllable rectifier, switchable DC voltage source (U.S. Patent 3,209,174).

Eine im wesentlichen mit der bekannten Schaltungsanordnung der französischen Patentschrift 1275 449 identische Anordnung zeigt Fig. 1. Dabei ist die Sekundärwicklung mit 1 und die Primärwicklung mit 2 bezeichnet, deren Erregung über eine aus sechs Dioden bestehenden Dreiphasen-Gleichrichterbrückenschaltung 3 und einen steuerbaren Gleichrichter 4 eingeschaltet wird. Bei Zündung eines weiteren steuerbaren Gleichrichters 5 (Thyristor) entlädt sich ein Löschkondensator 7 und bewirkt, daß der Strom durch den steuerbaren Gleichrichter 4 kurzzeitig auf Null sinkt, wodurch dieser gesperrt wird. Ein Widerstand 6 dient dabei zur Strombegrenzung. Der Strom in den Primärwicklungen 2 fließt danach so lange über den Löschstromkreis 5,6,7, bis sich der Löschkondensator 7 auf die Spitzenspannung an den Eingangsklemmen der Primärwicklung umgeladen hat und den Strom durch den steuerbaren Gleichrichter5 somit zu Null macht. Die Wiederaufladung des Löschkondensators erfolgt bei dieser Anordnung eine definierte Zeitspanne — die größer als die größte vorkommende Umladezeit sein muß, damit der steuerbare Gleichrichters in jedem Falle gesperrt wird — nach dem Zünden des steuerbaren Gleichrichters 5, indem eine Gleichspannungsquelle 9 über einen Ladeschalter 8 an die Reihenschaltung aus Widerstand 6 und Löschkondensator 7 gelegt wird. Die Aufladung des Löschkondensators 7 erfolgt also nicht während der Belastungszeit, sondern entweder vorher (bei Röntgenbetrieb wäre das während der sowieso vorhandenen Aufnahmevorbereitungszeit) oder in den Schaltpausen.An arrangement essentially identical to the known circuit arrangement of French patent specification 1275 449 is shown in FIG will. When a further controllable rectifier 5 (thyristor) is ignited, a quenching capacitor 7 discharges and causes the current through the controllable rectifier 4 to briefly drop to zero, whereby the latter is blocked. A resistor 6 is used to limit the current. The current in the primary windings 2 then flows through the quenching circuit 5, 6, 7 until the quenching capacitor 7 has recharged itself to the peak voltage at the input terminals of the primary winding and thus makes the current through the controllable rectifier 5 zero. With this arrangement, the quenching capacitor is recharged for a defined period of time - which must be greater than the largest occurring recharging time so that the controllable rectifier is blocked in any case - after the controllable rectifier 5 has been ignited, by connecting a DC voltage source 9 via a charging switch 8 to the Series connection of resistor 6 and quenching capacitor 7 is placed. The charging of the quenching capacitor 7 does not take place during the loading time, but either beforehand (with X-ray operation this would be during the exposure preparation time which is already present) or during the switching pauses.

Eine solche Anordnung mit fester Verzögerungszeit zwischen Beginn der Löschung und Beginn der Wiederaufladung ist bei Drehstromtransformatoren sinnvoll, deren Belastung etwa gleich bleibt; bei; sehr unterschiedlicher Belastung, wie sie im Röritgenbetrieb vorkommt, führt sie zu einer Begrenzung der Schalthäufigkeit, weil der Transformator nur nach erfolgter Umladung eingeschaltet werden darf.Such an arrangement with a fixed delay time between the beginning of the deletion and the beginning of the Recharging is useful for three-phase transformers whose load remains roughly the same; at; very different loads, as occurs in Röritgenbetrieb, it leads to a limitation of the Switching frequency because the transformer may only be switched on after reloading has taken place.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, beiThe object of the present invention is to

ίο einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art möglichst kurze Pausen zwischen dem Abschalten und dem Wiedereinschalten des Drehstromtransformators zu erzielen, um so die maximal mögliche Schalthäufigkeit zu erhöhen.ίο a circuit arrangement of the aforementioned Type the shortest possible pauses between switching off and switching on the three-phase transformer in order to increase the maximum possible switching frequency.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kapazität des Löschkondensators der jeweiligen Belastung anpaßbar ist und daß in dem Löschstromkreis eine Impedanz und zwischen der Impedanz und dem Steuereingang des Ladeschalters ein Verstärker vorgesehen sind, derart, daß der Ladeschalter geschlossen wird, wenn der Strom durch die Impedanz und entsprechend der Spannungsabfall an der Impedanz einen vorgegebenen Wert unterschreitet. According to the invention, this object is achieved in that the capacitance of the quenching capacitor respective load is adaptable and that in the quenching circuit an impedance and between the Impedance and the control input of the charging switch, an amplifier are provided, such that the charging switch is closed when the current passes through the impedance and, accordingly, the voltage drop the impedance falls below a specified value.

Im Löschstromkreis kann zur Steuerung des Schalters im Ladekreis als Impedanz.jeder Zweipol verwendet werden, dessen Spännung von dem ihn durchfließenden Strom abhängt; besonders eignet sich zu diesem Zweck aber eine Diode, da deren Widerstand mit steigendem Strom abnimmt, so daß ihr Leistungsverbrauch während des Löschvorganges relativ gering ist.In the quenching circuit, each two-pole can be used as impedance to control the switch in the charging circuit the tension of which depends on the current flowing through it; particularly lends itself to but a diode for this purpose, since its resistance decreases with increasing current, so that its power consumption during the erasing process is relatively low is.

Der im Ladekreis befindliche Ladeschalter kann auch ein Kontakt eines Relais sein, das über einen Verstärker in Abhängigkeit von dem Spannungsabfall an der Diode gesteuert wird; bei größeren Anforderungen an die Schaltschnelligkeit empfiehlt sich allerdings die Verwendung eines steuerbaren Gleichrichters, z. B. eines Thyristors.The charging switch located in the charging circuit can also be a contact of a relay that has a Amplifier is controlled as a function of the voltage drop across the diode; for larger requirements In terms of switching speed, however, the use of a controllable rectifier is recommended, z. B. a thyristor.

Die Erfindung soll an der in Fig.2 dargestellten Schaltungsanordnung näher erläutert werden. Es handelt sich dabei um einen in bekannter Weise durch Verändern der Leitfähigkeit des steuerbaren Gleichrichters 4 geschalteten Drehstromtransformator. Die Bezeichnungen 1 bis 9 haben die gleiche Bedeutung wie in Fig. 1.The invention is based on the one shown in Fig.2 Circuit arrangement are explained in more detail. It is a known way through Changing the conductivity of the controllable rectifier 4 switched three-phase transformer. the Designations 1 to 9 have the same meaning as in FIG. 1.

Hier erfolgt die Wiederaufladung des Löschkondensators 7 jedoch über einen Ladeschalter 11 (Thyristor), der: mittels eines Verstärkers 10 durch den Spannungsabfall an einer Diode 12 so gesteuert ist, daß er gezündet wird, sobald der Strom durch die Diode 12 einen vorgegebenen Wert unterschreitet. Das bedeutet, daß die Verzögerüngszeit zwischen dem Zündimpuls des steuerbaren Gleichrichters 5 und dem Beginn der Wiederaufladung des Löschkondensators 7 nicht gleich der größtmöglichen Umladezeit ist — wie in F i g. 1 erläutert ■—, sondern gleich der tatsächlich benötigten Umladezeit.Here, however, the quenching capacitor 7 is recharged via a charging switch 11 (Thyristor), which: by means of an amplifier 10 through the voltage drop across a diode 12 so controlled is that it is ignited as soon as the current through the diode 12 falls below a predetermined value. This means that the delay time between the ignition pulse of the controllable rectifier 5 and the beginning of the recharging of the quenching capacitor 7 is not equal to the largest possible Reloading time is - as in FIG. 1 explains ■ -, but rather the actual reloading time required.

Außerdem ist die im Löschstromkreis wirksame Kapazität nicht — wie bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 — für den größten vorkommenden Strom bemessen, sondern sie ist der jeweiligen Belastung durch geeignetes Zuschalten der Einzelkondensatoren 17 und 27 über zweckmäßigerweise durch einen Lastwahlschalter betätigbare Kontakte 13 und 14 anpaßbar. Dadurch verkürzen sich die Aufladezeit, die Umladezeit und mit dieser wieder die Zeit zwischen der Zündung des steuerbaren Gleichrich-In addition, the capacitance effective in the quenching circuit is not - as in the circuit arrangement according to Fig. 1 - dimensioned for the largest occurring current, but it is the respective load by suitably connecting the individual capacitors 17 and 27 via expediently through a load selector switch actuatable contacts 13 and 14 adjustable. This shortens the charging time, the reloading time and with this again the time between the ignition of the controllable rectifier

ters 5 und dem Beginn der Wiederaufladung des Löschkondensators 7,17,27.age 5 and the beginning of the recharge of the quenching capacitor 7,17,27.

Statt der in den Löschkreis als Impedanz vorgesehenen Diode 12 könnte auch ein Wirkwiderstand verwendet werden; eine Diode ist für 'diesen Zweck jedoch besser geeignet, weil der Leistungsverbrauch während des Löschvorganges relativ gering ist.Instead of the diode 12 provided as an impedance in the quenching circuit, an effective resistance could also be used be used; a diode is better suited for this purpose because of the power consumption is relatively low during the deletion process.

Ebenso könnte statt des als Ladeschalter vorgesehenen steuerbaren Gleichrichters 11 beispielsweise ein vom Verstärker 10 gesteuerter Relaiskontakt verwendet werden; jedoch, ist ein elektronisches Bauelement wegen seiner größeren Schaltgeschwindigkeit einem mechanischen Relaiskontakt überlegen.Likewise, instead of the controllable rectifier 11 provided as a charging switch, for example a relay contact controlled by amplifier 10 can be used; however, is an electronic one The component is superior to a mechanical relay contact because of its higher switching speed.

Claims

Patent claims:

1.Circuit arrangement for switching a three-phase transformer by means of a three-phase rectifier bridge circuit consisting of six diodes, a first controllable rectifier connected to the DC voltage poles of the bridge circuit and a quenching arrangement, connected in parallel to the first controllable rectifier, comprising a second controllable rectifier and a quenching capacitor connected in series, a switchable via a controllable charging switch DC voltage source is provided for the respective recharge, characterized in that the capacitance of the commutating capacitor (7,17, 27) of the respective load is ^ adaptable and in that the erase circuit (5, 6, 7) an impedance ( 12) and between the impedance (12) and the control input of the charging switch (11), an amplifier (10) is provided such that the charging switch (11) is closed when the current through the impedance (12) and, accordingly, the voltage drop the Impe danz (12) falls below a specified value.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the quenching capacitor consists of the parallel connection of individual capacitors (7,17,27), which are connected to a load selector switch coupled contacts (13,14) can be switched on.

3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the impedance there is a diode (12) in the extinguishing circuit.

4. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the controllable charging switch is a controllable rectifier (11).

1 sheet of drawings