DE1613743B2 - Strombegrenzungsschaltung fuer einen elektromotor, insbesondere induktionsmotor - Google Patents
Strombegrenzungsschaltung fuer einen elektromotor, insbesondere induktionsmotorInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Strombegrenzungsschaltung für einen Elektromotor, insbesondere
Induktionsmotor, mit wenigstens einer aus einer Gleichspannungsquelle über zwei durch Steuerspannungsimpulse
geschaltete, im Pulsbetrieb arbeitende Halbleiter-Leistungsschaltglieder, insbesondere Leistungstransistoren,
gespeisten, zwischen diesen Leistungschaltgliedern in Reihe liegenden Motorwicklung,
mit wenigtens einem Strombegrenzungsschaltglied, das die Leistungsschaltglieder während der
Dauer jedes Steuerspannungsimpulses in Abhängigkeit von einer zeitlich veränderbaren, den Stromsollwert
vorgebenden Steuerspannung und in Abhängigkeit von einer im Arbeitsstromkreis der Motorwicklung
durch ein Meßglied erzeugten, zum Istwert des Arbeitsstromes proportionalen Spannung derart steuert,
daß der Arbeitsstromkreis der Motorwicklung geschlossen oder unterbrochen wird, wenn der Stromistwert
kleiner oder größer als der Stromsollwert ist, sowie mit den Leistungsschaltgliedern zu deren
Durchlaßrichtung antiparallel geschalteten Dioden, durch welche der in der Motorwicklung erzeugte Induktionsstrom
fließen kann.
Eine bekannte Schaltung dieser Art (französische Patentschrift 1 389 046) arbeitet mit einer im Mittelzweig
einer vier Leistungstransistoren enthaltenden Brückenschaltung liegenden Motorwicklung, wobei
jeweils zwei diagonal gegenüberliegende Leistungstransistoren gleichzeitig geschaltet werden, so daß die
Motorwicklung abwechselnd im einen und im anderen Sinne vom Arbeitsstrom durchflossen wird; das
vom Arbeitsstrom durchflossene Meßglied ist ein
Meßwiderstand, über welchen die beiden zwischen der Motorwicklung und der das eine Betriebspotential
führenden Leitung liegenden Leistungstransistoren gemeinsam an diese Leitung angeschlossen werden.
Während der Dauer jedes Steuerspannungsimpulses schaltet ein vom Spannungsabfall am Meßwiderstand
gesteuertes Strombegrenzungsschaltglied die beiden stromführenden Leistungstransistoren
gleichzeitig dann ab, wenn dieser Spannungsabfall einen vorgebbaren Wert erreicht. Der bei Abschaltung
durch Induktion in der Motorwicklung erzeugte Induktionsstrom fließt durch eine der erwähnten Dioden
und durch einen in diesem Induktionsstromkreis angeordneten weiteren Meßwiderstand, wobei der
Spannungsabfall an diesem Meßwiderstand das auch den Arbeitsstrom beeinflussende Strombegrenzungsschaltglied
derart steuert, daß erst nach Abklingen des Induktionsstromes unter einen vorgebbaren Wert
die beiden Leistungstransistoren wieder in den leitenden Zustand geschaltet werden, den sie so lange beibehalten,
bis nach entsprechendem Anstieg des Arbeitsstromes die Leistungstransistoren erneut durch
das Strombegrenzungsschaltglied gesperrt werden, usw. Der Schwellwert, an welchem das Strombegrenzungsschaltglied
jeweils anspricht, also der dem Arbeitsstrom proportionale Sollwert, kann bei dieser bekannten
Schaltung beispielsweise durch Einstellung eines Potentiometers verändert werden.
Diese bekannte Strombegrenzungsschaltung beeinflußt also nur den Arbeitsstrom durch die Motorwicklung,
während Maßnahmen zur Begrenzung bzw. Abschaltung von einen zulässigen Maximalwert übersteigenden
Induktionsströmen nicht vorgesehen sind. Der Induktionsstrom wird nur insofern seinerseits zur
Steuerung des Strombegrenzungsschaltgliedes benutzt, als er die Wiedereinschaltung der gesperrten
Leistungstransistoren bewirkt.
Ebensowenig können mit einer bekannten Schutzeinrichtung für Schalttransistoranordnungen (deutsche
Auslegeschrift 1 061 420), bei welcher zwischen dem Steuerglied und den Schalttransistoren stromabhängig
gesteuerte und den Steuerfluß bei Überschreitung zulässiger Maximalströme unterbrechende
Schaltglieder angeordnet sind, Induktionsströme beeinflußt werden. Die stromabhängig gesteuerten
Schaltglieder bei dieser bekannten Schutzeinrichtung entsprechen funktionsmäßig den oben beschriebenen,
bekannten Strombegrenzungsschaltgliedern, welche lediglich den Arbeitsstrom durch die Motorwicklung
steuern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strombegrenzungsschaltung des eingangs beschriebenen
Typs derart zu verbessern, daß die in der Motorwicklung durch Induktions- bzw. Selbstinduktionseffekte
erzeugten Induktionsströme zulässige Werte nicht übersteigen können, so daß eine Beschädigung
oder gar Zerstörung der Halbleiterelemente der Schaltung vermieden wird, ein Problem, das sich insbesondere
bei der Steuerung von Induktionsmotoren durch im Pulsbetrieb arbeitende Leistungstransistoren
stellt. Sowohl bei jeder Abschaltung des Motorstromes als auch durch den rotierenden Läufer können
erhebliche Induktionsspannungen in der Motorspule erzeugt werden, deren schädliche Effekte durch
die vorliegende Erfindung beseitigt werden sollen.
Ausgehend von einer Strombegrenzungsschaltung der eingangs beschriebenen Art ist die Erfindung zur
Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß das Strombegrenzungsschaltglied nur eines der beiden
erwähnten Leistungsschaltglieder steuert und jeweils das bei gesperrtem Arbeitsstromkreis von diesem
Strombegrenzungschaltglied nicht geperrte andere Leistungsschaltglied in einem die Motorwicklung
kurzschließenden Induktionsstromkreis liegt, welcher über eine Diode und ein Strommeßglied verläuft,
und daß ferner ein zusätzliches, von diesem Strommeßglied steuerbares Strombegrenzungsschaltglied
vorgesehen ist, welches das vom Induktionsstrom durchflossene Leistungsschaltglied bei Überschreiten
eines vorgebbaren Induktionsstromwertes sperrt.
Dadurch wird erreicht, daß in jedem möglichen, die Motorwicklung kurzschließenden Induktionsstromkreis ein Leistungsschaltglied liegt, welches gesperrt
wird, wenn der Induktionsstrom einen zulässigen Wert übersteigt.
Bei Anwendung der Strombegrenzungsschaltung nach der Erfindung auf die eingangs beschriebene,
aus vier Leistungstransistoren gebildete Brückenschaltung, in deren Mittelzweig die Motorwicklung
liegt, sind demzufolge vier die Motorwicklung kurzschließende Induktionsstromkreise vorgesehen, in denen
jeweils einer der Leistungstransistoren liegt. Vorzugsweise ist die Anordnung in diesem Falle derart
getroffen, daß der vom Arbeitsstrom durchflossene Meßwiderstand, über welchen zwei der Leistungstransistoren an die das eine Betriebspotential führende
Leitung angeschlossen sind, gleichzeitig im Eingangskreis eines ersten zusätzlichen, diesen beiden
Leistungstransistoren zugeordneten und diese beim Auftreten eines fest vorgebbaren Spannungsabfalls
am Meßwiderstand mit einer Sperrvorspannung beaufschlagenden Strombegrenzungsschaltgliedes liegt
und daß ein weiterer Meßwiderstand zwischen der das andere Betriebspotential führenden Leitung, an
welcher die beiden anderen Leistungstransistoren der Brückenschaltung angeschlossen sind, und den antiparallel
zu diesen Transistoren liegenden Dioden angeordnet ist und dieser letzterwähnte Meßwiderstand
im Eingangskreis eines zweiten zusätzlichen Strombegrenzungsschaltgliedes liegt, welches die beiden letzterwähnten
Leistungstransistoren bei Überschreiten eines fest vorgebbaren Spannungsabfalls mit einer
Sperrvorspannung beaufschlagt.
Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen am Beispiel einer Schaltung mit einer im Mittelzweig
einer aus vier Leistungstransistoren gebildeten Brücke liegenden Ständerwicklung eines Induktionsmotors näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 das Schaltbild der Strombegrenzungsschaltung,
soweit es die Steuerung der beiden Leistungstransistoren 1 und 2 betrifft, und
F i g. 2 das die Steuerung der anderen beiden Leistungstransistoren
3 und 4 betreffende Schaltbild.
Die Ständerwicklung 5 eines nicht näher dargestellten Induktionsmotors liegt in bekannter Weise im
Mittelzweig einer Brücke, die aus den an Masse angeschlossenen Leistungstransistoren 1 und 2 mit ihren
in Kaskade geschalteten Vortransistoren 29 bis 31 und 33 bis 35 (Fig. 1) sowie den über einen Meßwiderstand
8 an das positive mit + 24 bezeichnete Betriebspotential angeschlossenen Leistungstransistoren
3 und 4 mit ihren ebenfalls in Kaskade geschalteten Vortransistoren 40 bis 42 und 43 bis 45 (F i g. 2)
5 6
gebildet ist. Die Vortransistor-Kaskaden liegen an stör 36 wird mit einer festen Wechselspannung be-
den mit + 22 und — 21 bzw. + 25 und + 23 bezeich- aufschlagt, so daß in der Primärwicklung 52 α eine
neten Hilfspotentialen. zum Spannungsabfall am Widerstand 8 und damit
Ein nicht dargestellter Steuerspannungsgeber er- zum momentanen Arbeitsstrom proportionale Wechzeugt
eine dem gewünschten Motorstromverlauf an- 5 selspannung auftritt. Die in der Sekundärwicklung
genäherte quasi-sinusförmige Steuerspannung in 52 b erzeugte und durch die Diode 38 gleichgerich-Form
einer negativen, treppenförmigen Halbwellen- tete Spannung ist dem Istwert des Arbeitsstromes
spannung 37 zur Steuerung des Eingangstransistors proportional und der den Sollwert darstellenden KoI-26
und damit des Transistors 27, dessen als Funktion lektorspannung am Eingangstransistor 26 entgegender
Halbwellenspannung 37 veränderliches Kollek- io gesetzt gerichtet. Auf diese Weise kann der Arbeitstorpotential
als Basisvorspannung auf die Basen der strom so lange ansteigen, bis sein Istwert den durch
Vortransistoren 29 bzw. 33 der die Leistungstransi- die Halbwellenspannungen 37 vorgegebenen Sollwert
stören 1 bzw. 2 schaltenden Transistor-Kaskaden ge- erreicht. In diesem Augenblick werden der Transistor
geben wird. Gleichzeitig erzeugt der Steuerspan- 27 und damit der bisher leitende Leistungstransistor
nungsgeber eine zur Folge der Halbwellenspannung 15 1 oder 2 gesperrt. Der durch die Abschaltung des Ar-37
synchrone Folge von äquidistanten Rechteckim- beitsstromes in der Ständerwicklung 5 erzeugte Inpulsen
37' und 37" (F i g. 1) sowie 37'" (F i g. 2), de- duktionsstrom kann nun vom einen Ende der
ren Impulsdauer gleich der Dauer einer Halbwelle 37 Ständerwicklung 5, je nachdem, ob von den beiden,
ist. Die Rechteckimpulse 37' und 37" werden derart nicht durch das beschriebene Strombegrenzungsphasenverschoben
auf die Basen der Transistoren 28 20 schaltglied beeinflußten Leistungstransistoren 3 oder'
und 32 gegeben, daß bei Gegenwart eines den Transi- 4 der eine oder der andere leitend ist, entweder über
stör 28 ansteuernden Rechteckimpulses 37' der an- die Glättungsspule 7, die Diode 20, den Meßwiderdere
Transistor 32 keinen Steuerimpuls erhält und stand 8 und den Leistungstransistor 3 oder aber über
daher sperrt, und umgekehrt. Die Impulsfolge 37'", die Glättungsspule 6, die Diode 19, den Meßwiderderen
Rechteckimpulse aus hochfrequenten Schwin- 25 stand 8 und den Leistungstransistor 4 zum anderen
gungen bestehen, ist zur Impulsfolge 37' synchron Ende der Ständerwicklung 5 fließen. Wenn dieser In-
und wird induktiv auf die Basis des Transistors 39 ge- duktionsstrom und damit der Spannungsabfall am
geben, welcher nur bei Gegenwart eines Rechteckim- Widerstand 8 hinreichend stark abgeklungen ist, werpulses,
also bei gesperrtem Transistor 32, leitend den der Transistor 27 und der betreffende Leistungswird
und damit die Transistorkaskade der Vortransi- 30 transistor 1 oder 2 wieder in den leitenden Zustand
stören 40 bis 42 mit dem Leistungstransistor 3 in den geschaltet, bis der Istwert des Arbeitsstromes erneut
leitenden Zustand schaltet, während die andere Tran- den Sollwert, also den Momentanwert der Halbwelsistorkaskade
der Vortransistoren 43 bis 45 mit dem lenspannung 37, erreicht, usw. Auf diese Weise
Leistungstransistor 4 gesperrt bleibt. Bei Abwesen- wird der Verlauf des Motorstroms während jeder
heit eines Rechteckimpulses 37'", also bei gesperrtem 35 Halbwelle 37 der Form dieser Halbwelle ange-Transistor
28, bleiben der Transistor 39 und damit paßt.
der Leistungstransistor 3 gesperrt, während der Tran- Das beschriebene Prinzip der Steuerung des Mo-
sistor 4 leitend ist. torstromes als Funktion einer zeitlich veränderlichen
Wenn der Transistor 32 leitend ist, dann wird die Steuerspannung mit Hilfe eines Strombegrenzungs-Transistorkaskade
der Vortransistoren 33 bis 35 mit 40 schaltgliedes, das einen Soll-Ist-Vergleich durchführt,
dem Leistungstransistor 2 gesperrt, so daß nur die an- sowie die Erzeugung der halbwellenförmigen Steuerdere
Transistorkaskade der Vortransistoren 29 bis 31 spannung und der Rechteck-Steuerimpulse sind Gemit
dem Leistungstransistor 1, die sich infolge des ge- genstand einer älteren Anmeldung der gleichen Ansperrten
Transistors 28 im betriebsbereiten Zustand melderin (Offenlegungsschrift 1 513 174) und sind
befindet, durch den Transistor 27 und damit durch 45 außerdem, in abgewandelter Form, durch die eindie
Halbwellenspannung 37 angesteuert wird; gleich- gangs erwähnte Strombegrenzungsschaltung (franzözeitig
ist der Transistor 39 gesperrt und damit der sische Patentschrift 1 389 046) bekannt, wobei je-Leistungstransistor
4 leitend. Während der folgenden doch der Induktionsstrom, wie eingangs erwähnt,
Halbwelle der Halbwellenspannung 37 sind die nicht über einen leitenden Leistungstransistor fließt
Schaltzustände der Leistungstransistoren vertauscht. 50 und daher auch nicht bei Überschreitung zulässiger
Die Ständerwicklung 5 wird also abwechselnd in der Werte gesperrt werden kann.
einen Richtung und in der anderen Richtung vom Ar- Erfindungsgemäß sind nun Maßnahmen vorgese-
beitsstrom durchflossen, der einmal über die Lei- hen, um die Höhe der möglichen Induktionsströme
stungstransistoren 1 und 4, das andere Mal über die zu begrenzen und damit die Halbleiterelemente vor
Leistungstransistoren 2 und 3 verläuft, wobei zweck- 55 Induktions-Überströmen zu schützen. Zu diesem
mäßigerweise in beiden Arbeitsstrompfaden Glät- Zwecke steuert, wie vorstehend erläutert, das Strom-
tungsspulen 6 bzw. 7 angeordnet sind. begrenzungsschaltglied — bestehend aus den vorge-
Dabei wird der Arbeitsstrom durch die nur auf die nannten Bauteilen 36, 52 a, 52 b, 27 — nur die Lei-Leistungstransistoren
1 bzw. 2 wirkende Halbwellen- stungstransistoren 1 und 2, und es sind die beschriespannung
37 mit Hilfe eines Strombegrenzungsschalt- 60 benen, über den Leistungstransistor 3 oder 4 und den
gliedes gesteuert. Zu diesem Zweck ist dem von Ar- Meßwiderstand 8 verlaufenden Induktionsstrompfade
beitsstrom durchflossenen niederohmigen Meßwider- sowie femer ein vom Spannungsabfall am Widerstand
stand 8 die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transi- 8 gesteuertes, weiteres Strombegrenzungsschaltglied
stors 36 in Reihe mit der Primärwicklung 52 α eines vorgesehen, das nach F i g. 2 aus dem Transistor 47,
Transformators parallel geschaltet, dessen Sekundär- 65 der die Transistoren 48 und 49 einschließenden
wicklung 52 b in Reihe mit einer Diode 38 im Kollek- Kippstufe sowie dem Transistor 46 besteht. Im Ruhetorkreis
des Eingangstransistors 26 liegt. Die an das zustand sind die Transistoren 47 und 48 gesperrt, und
Hilfspotential + 23 angeschlossene Basis des Transi- der Transistor 49 ist leitend, so daß sich auch der
Transistor 46 im leitenden Zustand befindet, dessen Kollektor-Emitter-Strecke im gemeinsamen Emitter-Kreis
der Vortransistoren 40 und 43 der die Leistungstransistoren 3 und 4 schaltenden Transistorkaskaden
liegt. Somit können diese Leistungstransistoren 3 und 4, wie beschrieben, durch die Rechteckimpulse
37'" über die Transistorkaskaden angesteuert werden.
Die am Meßwiderstand 8 abfallende Spannung beaufschlagt
den Emitter des Transistors 47, welcher bei Überschreiten einer vorgebbaren Spannung am
Widerstand 8 und damit eines vorgebbaren, zulässigen Induktionsstromes leitend wird und die aus den
Transistoren 48 und 49 bestehende Kippstufe umschaltet. Damit werden der Transistor 46 und folglich xs
die Leistungstransistoren 3 und 4 gesperrt. Die Dauer dieser Sperrung wird durch die Zeitkonstante eines
Zeitgliedes bestimmt, das aus dem Kondensator 50 und dem diesem parallelgeschalteten Widerstand 51
besteht und im Kollektorkreis des Transistors 47 liegt.
Wohlgemerkt wird die beschriebene, den Induktionsstrom
begrenzende Schaltung normalerweise durch den Arbeitsstrom nicht beeinflußt, da dieser ja
als Funktion der Steuerhalbwellenspannung 37 durch das erstbeschriebene Strombegrenzungsschaltglied
(36, 52 a, 52 b, 27) begrenzt wird und daher zulässige Werte nicht übersteigen kann. Auch beim normalen
Motorbetrieb ist im allgemeinen nicht damit zu rechnen, daß ein unzulässig hoher Induktionsstrom, weleher
das Strombegrenzungsschaltglied 46 bis 49 zum Ansprechen bringt, auftritt. Dagegen sind gefährliche
Induktionsstromspitzen möglich, wenn eine dynamisehe
Überlastung auftritt. So kann insbesondere beim Leerlauf oder bei nur geringer Motorbelastung an
den Klemmen der Ständerwicklung 5 eine sehr hohe Induktionsspannung auftreten, die einen entsprechend
hohen Induktionsstrom zur Folge hat. Auch kann sich das Vorzeichen der an den Klemmen der
Ständerwicklung 5 auftretenden Induktionsspannung vor dem Ende einer Halbwelle der speisenden Motorspannung
umkehren, was ebenfalls hohe Induktionsströme zur Folge hätte, wenn die beteiligten Leistungstransistoren
nicht durch das Strombegrenzungsschaltglied 46 bis 49 gesperrt würden.
Die Schutzwirkung der beschriebenen Schaltung wird noch dadurch verbessert, daß die Basis des
Transistors 47 an einen weiteren Meßwiderstand 16 mit kleinem Ohmwert geschaltet ist, welcher mit dem
Meßwiderstand 8 in Reihe liegt und dessen Ende über die zusätzlichen Dioden 17 und 18 mit den Enden
der Ständerwicklung 5 verbunden ist. Auf diese Weise werden zwei weitere, die Glättungsspulen 6
und 7 nicht einschließende Induktionsstromkreise gebildet, die den Meßwiderstand 16 einschließen. Der
Spannungsabfall an diesem Meßwiderstand 16 beschleunigt das Ansprechen des Transistors 47 und
damit der beschriebenen Strombegrenzungsschaltung.
Das aus F i g. 2 mit + 25 bezeichnete Hilfspotential
ist vorzugsweise um 6 bis 7 V positiver als das mit +24 bezeichnete Potential der Betriebsspannungsquelle
für den Motor, während das mit + 23 bezeichnete Potential um den gleichen Wert negativer
als das Potential + 24 ist.
Weitere Induktionsstromkreise verlaufen nach F i g. 1 über den niederohmigen Widerstand 13, der
mit seinem einen Ende an die beiden Emitter der Leistungstransistoren 1 und 2, also an Masse, und mit
seinem anderen Ende über eine Diode 12 bzw. über eine dieser parallelliegende Diode 10 und die Glättungsspule
7 an das eine Ende und über eine Diode 11 bzw. eine dieser parallelliegende Diode 9 und die
Glättungsspule 6 an das andere Ende der Ständerwicklung 5 angeschlossen ist. Dem Widerstand 13 ist
die Basis-Emitterstrecke eines ein weiteres Strombegrenzungsschaltglied bildenden Transistors 14 paral-IeI
geschaltet, dessen Kollektor mit der Basis des Transistors 27 verbunden ist.
Wenn während einer Sperrung der Leistungstransistören
3 und 4 durch das Strombegrenzungsschaltglied über die Vortransistoren 43 bis 46, also bei Gegenwart
einer entsprechend hohen Induktionsspannung an der Ständerwicklung 5, der eine oder der andere
Leistungstransistor 1 oder 2 über den Transistor 27 als Funktion der Halbwellenspannung 37 angesteuert
wird, dann ist über diesen leitenden Leistungstransistor 1 oder 2 und wenigstens eine der
Dioden 10, 12 bzw. 9, 11 die Ständerwicklung 5 kurzgeschlossen, so daß der Induktionsstrom nunmehr
über diese Stromkreise fließen kann und einen unzulässig großen Wert annehmen könnte, wenn
nicht der Meßwiderstand 13 und der Transistor 14 vorhanden wären. Bei Überschreitung eines vorgebbaren
Spannungsabfalls am Meßwiderstand 13 jedoch wird der Transistor 14 leitend und sperrt folg-Hch,
unabhängig vom momentanen Wert der steuernden Halbwellenspannung 37, die im leitenden Zustand
befindliche Transistorkaskade der Vortransistören 29 bis 31 mit dem Leistungstransistor 1 oder
die Transistorkaskade der Vortransistoren 33 bis 35 mit dem Leistungstransistor 2. Die Zeitdauer dieser
Sperrung wird durch eine Zeitkonstante der Schaltung bestimmt.
Alle möglichen, die Ständerwicklung 5 kurzschließenden Induktionsstromkreise sind also unabhängig
davon, ob die Transistoren 26, 28, 32 und 39 durch die Steuerspannung, also die Halbwellenspannung 37
bzw. die Rechteck-Steuerimpulse 37', 37" und 37'", angesteuert werden oder nicht, durch die beschriebenen
Maßnahmen erfindungsgemäß sperrbar, wenn der Induktionsstrom einen zulässigen Wert übersteigt.
Die an den beiden Enden der Glättungsspulen 6 und 7 angeordneten Diodenpaare 11, 18; 9, 19; 12,
17 und 10, 20 sind zur Verhinderung dynamischer Überlastungen zweckmäßig und verhindern insbesondere
eine mögliche Umkehrung der Nennpolarität der Leistungstransistoren.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 209 521/98
Claims (5)
1. Strombegrenzungsschaltung für einen Elektromotor, insbesondere Induktionsmotor, mit wenigstens
einer aus einer Gleichspannungsquelle über zwei durch Steuerspannungsimpulse geschaltete,
im Pulsbetrieb arbeitende Halbleiter-Leistungsschaltglieder, insbesondere Leistungstransistoren,
gespeisten, zwischen diesen Leistungsschaltgliedern in Reihe liegenden Ständerwicklung,
mit wenigstens einem Strombegrenzungsschaltglied, das die Leistungsschaltglieder während
der Dauer jedes Steuerspannungsimpulses in Abhängigkeit von einer zeitlich veränderbaren,
den Stromsollwert vorgebenden Steuerspannung und in Abhängigkeit von einer im Arbeitsstromkreis
der Ständerwicklung durch ein Meßglied erzeugten, zum Istwert des Arbeitsstromes proportionalen
Spannung derart steuert, daß der Arbeitsstromkreis der Ständerwicklung geschlossen
oder unterbrochen wird, wenn der Stromistwert kleiner oder größer als der Stromsollwert ist, sowie
mit den Leistungsschaltgliedern zu ■ deren Durchlaßrichtung antiparallel geschalteten Dioden,
durch welche der in der Ständerwicklung erzeugte Induktionsstrom fließen kann, dadurch
gekennzeichnet, daß das Strombegrenzungsschaltglied (36, 52 a, 52b, 27) nur eines der
beiden erwähnten Leistungsschaltglieder (1 von 1, 4 bzw. 2 von 2, 3) steuert und jeweils das bei
gesperrtem Arbeitsstromkreis von diesem Strombegrenzungsschaltglied nicht gesperrte andere
Leistungsschaltglied (4 von 1, 4 bzw. 3 von 2, 3) in einem die Ständerwicklung (5) kurzschließenden
Induktionsstromkreis liegt, welcher über eine Diode (9 bis 12, 17 bis 20) und ein Strommeßglied
(Meßwiderstand 8, 16,13) verläuft, und daß ferner ein zusätzliches, von diesem Strommeßglied
steuerbares Strombegrenzungsschaltglied (46 bis 49, 14) vorgesehen ist, welches das vom
Induktionsstrom durchflossene andere Leistungsschaltglied (4 von 1, 4 bzw. 3 von 2, 3) bei Überschreiten
eines vorgebbaren Induktionsstromwertes sperrt.
2. Strombegrenzungsschaltung nach Anspruch 1 mit einer im Mittelzweig einer vier Leistungstransistoren enthaltenden Brückenschaltung liegenden
Ständerwicklung, wobei zur abwechselnden Speisung der Ständerwicklung in der einen
und in der anderen Stromrichtung jeweils zwei diagonal gegenüberliegende Leistungstransistoren
gleichzeitig geschaltet werden und das vom Arbeitsstrom durchflossene Meßglied ein Meßwiderstand
ist, über welchen die beiden zwischen der Ständerwicklung und der das eine Betriebspotential
führenden Leitung liegenden Leistungstransistoren gemeinsam an diese Leitung angeschlossen
sind, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Meßwiderstand (8) gleichzeitig im Eingangskreis eines
ersten zusätzlichen, den beiden erwähnten Leistungstransistoren (3, 4) zugeordneten und diese
beim Auftreten eines fest vorgebbaren Spannungsabfalls am Meßwiderstand mit einer Sperr-Vorspannung
beaufschlagenden Strombegrenzungsschaltglieds (46 bis 49) liegt und daß ein weiterer Meßwiderstand (13) zwischen der das
andere Betriebspotential (Masse) führenden Leitung, an welcher die beiden anderen Leistungstransistoren (1, 2) der Brückenschaltung angeschlossen
sind, und den antiparaller zu diesen Transistoren liegenden Dioden (9, 11; 10, 12) angeordnet
ist und dieser Meßwiderstand (13) im Eingangskreis eines zweiten zusätzlichen Strombegrenzungsschaltglieds
(Transistor 14) liegt, welches die beiden letzterwähnten Leistungstransistoren (1, 2) bei Überschreiten eines fest vorgebbaren
Spannungsabfalls mit einer Sperr-Vorspannung beaufschlagt.
3. Strombegrenzungsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beschleunigung
des Ansprechens des ersten zusätzlichen Strombegrenzungsschaltgliedes (46 bis 49) ein
weiterer Meßwiderstand (16) vorgesehen ist, welcher in Reihe mit einer weiteren Diode (17 bzw.
18) zwischen ein Ende der Ständerwicklung (5) und der das ersterwähnte Betriebspotential
(+24) führenden Leitung geschaltet ist.
4. Strombegrenzungsschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
dur den ersten Meßwiderstand (8) einschließenden Induktionsstromkreise über je eine im Arbeitsstromkreis
mit der Ständerwicklung (5) in Reihe geschaltete Glättungsspule (6 bzw. 7) verlaufen.
5. Strombegrenzungsschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sperrdauer der Steuerschaltglieder durch ein Zeitglied (50, 51) bestimmt ist.
Applications Claiming Priority (1)
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- 1967-05-26 DE DE19671613743 patent/DE1613743B2/de not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0060331A1 (de) * | 1981-03-12 | 1982-09-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Kurzschlussschutzvorrichtung für einen Gleichstromsteller |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH460935A (fr) | 1968-08-15 |
DE1613743A1 (de) | 1971-04-22 |
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