DE1613796B1

DE1613796B1 - Einrichtung zur Steuerung eines Thyristors

Info

Publication number: DE1613796B1
Application number: DE19681613796D
Authority: DE
Inventors: Dieter Camen
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1968-01-23
Filing date: 1968-01-23
Publication date: 1971-12-30

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Steuerung eines Thyristors in Abhängigkeit von der Größe eines veränderbaren Widerstandes, der Bestandteil eines der Schaltstrecke des Thyristors parallelgeschalteten Spannungsteilers ist, dessen einer Abgriff über eine erste Vollweg-Schaltdiode mit der Steuerelektrode des Thyristors verbunden ist.
Eine solche Einrichtung ist bekannt (Control Engineering, 1964, März, S. 75 und 76).
Liegt der Thyristor an einer Wechselspannung und ist der ersten Vollweg-Schaltdiode ein veränderlicher Widerstand vorgeschaltet, so daß die für den Stromdurchbruch erforderliche Spannung entsprechend dem veränderlichen Widerstand jeweils bei einer anderen Phasenlage der Steuerspannung auftritt, so arbeitet die Anordnung wie eine Phasenanschnitt-Steuerung.
Es kommen jedoch in der Technik Fälle vor, bei denen eine Phasenanschnittsteuerung nicht benutzt werden kann, so z. B., wenn der Thyristor ein elektrisches Gerät betreiben soll und dafür eine bestimmte Leistung benötigt. Darüber hinaus wird in vielen Fällen gefordert, daß durch einen veränderlichen Widerstand beim Überschreiten eines bestimmten Grenzwertes eine Schaltung erfolgen soll und ebenso eine Schaltung, wenn sich der Widerstand umgekehrt verändert und dabei einen gewissen Wert unterschreitet. Hierbei muß die Vollweg-Schaltdiode entweder zünden oder nicht.
Dies läßt sich bei einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß der Spannungsteiler aus einer Reihen-Schaltung eines mit der Thyristoranode verbundenen Festwiderstandes, des veränderbaren Widerstandes und eines mit der Thyistorkathode verbundenen RC-Gliedes besteht, daß der eine Abgriff zwischen dem veränderbaren Widerstand und dem RC-Glied liegt, daß ein weiterer Abgriff zwischen dem Festwiderstand und dem veränderbaren Widerstand über eine zweite Vollweg-Schaltdiode mit der Thyristorkathode verbunden ist und daß die zweite Vollweg Schaltdiode eine größere Durchbruchspannung aufweist als die erste Vollweg Schaltdiode.
Dadurch kann man erreichen, daß die kleinere Schaltdiode unterhalb eines bestimmten Widerstandswertes des veränderlichen Widerstandes zündet und oberhalb dieses Widerstandswertes nicht zündet.
Eine solche Einrichtung kann für eine Motorschutzanordnung verwendet werden, bei der als veränderlicher Widerstand ein temperaturabhängiger Widerstand vorgesehen ist, der in den Motorwicklungen untergebracht ist. Der Thyristor kann dann unmittelbar zur Steuerung des Schaltschützes für den Motor dienen.
Im folgenden ist auf die Zeichnung Bezug genommen, in der in F i g. 1 die grundsätzliche Einrichtung dargestellt ist, während in F i g. 2 eine Schutzeinrichtung für einen Motor gezeigt ist.
Eine Einrichtung gemäß F i g. 1 wird an den Punkten 1 und 2 mit pulsierendem Gleichstrom gespeist. über einen Festwiderstand 3 ist eine zweite Vollweg-Schaltdiode 4 angeschlossen. Zwischen dem Festwiderstand 3 und der zweiten Vollweg-Schaltdiode 4 ist ein veränderlicher Widerstand 5 angeschlossen, der mit einem RC-GLed 6, 7 verbunden ist sowie mit einer ersten Vollweg-Schaltdiode B. Die erste Vollweg-Schaltdiode 8 hat eine kleinere Durchbruchspannung als die zweite Vollweg-Schaltdiode 4 und sie ist mit einem Thyristor 9 verbunden, den sie steuert. Die Bauelemente sind so aufeinander abgestimmt, daß die erste Vollweg-Schaltdiode B zündet, wenn der veränderliche Widerstand 5 unter einem bestimmten Grenzwert liegt. Mit dem Zünden der ersten Vollweg Schaltdiode 8 wird der Thyristor 9 ebenfalls gezündet, und dieser bleibt unabhängig von der Zündspannung so lange in Betrieb, bis die anliegende Spannung wieder null oder nahezu null ist. Wird der veränderliche Widerstand 5 erhöht, so ergibt sich für die an der ersten Vollweg-Schaltdiode 8 anliegende Spannung eine andere Amplitude, und der Spannungsdurchbruch an der ersten Vollweg-Schaltdiode 8 würde, wenn die zweite Vollweg-Schaltdiode 4 nicht wäe, bei einer anderen Phasenlage erfolgen, so daß die Anordnung wie eine Phasenanschnittsteuerung wirken würde. Dies wird jedoch durch die hinter dem Festwiderstand 3 liegende zweite Vollweg-Schaltdiode 4 verhindert, die immer bei einer bestimmten Spannung anspricht und durch ihr Ansprechen das RC-Glied 6, 7 und den veränderlichen Widerstand 5 praktisch überbrückt. Dadurch ergibt sich eine eindeutige Abhängigkeit von einer bestimmten Höhe des veränderlichen Widerstandes 5 unterhalb der die erste Vollweg-Schaltdiode 8 anspricht und oberhalb der die erste Vollweg-Schaltdiode 8 nicht gezündet wird. Dadurch wird auch der Thyristor 9 in Abhängigkeit des veränderlichen Widerstandes 5 gezündet.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 handelt es sich um eine Anwendung der Schaltung gemäß F i g. 1 auf eine Einrichtung zum Schutz von Motoren oder ähnlichen elektrischen Geräten. Hierbei ist die Steuerschaltung über eine Gleichrichterbrücke 10 an die Phase R und den Mittelpunktsleiter Mp eines elektrischen Wechselstromnetzes angeschlossen. 1n Reihe mit dem Brückengleichrichter 10 liegt die Spule 11 eines Schaltschützes, dessen Kontakte 12 einen Motor 13 an das Netz RST anschließen oder von diesem abschalten. Die manuelle Betätigung des Schaltgerätes ist durch 14 angedeutet. Der veränderliche Widerstand 5 liegt in diesem Fall in den Wicklungen des Motors 13 und ist als temperaturempfLndlicher Widerstand, insbesondere als Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten, ausgebildet. In Abhängigkeit von der Temperatur dieses Widerstandes und somit von seinem Widerstandswert wird der Thyristor 9 gezündet, und die Spule 11 des Schaltschützes erhält Strom. Wird beim Erreichen einer bestimmten Temperatur in der Wicklung des Motors 13 der Widerstand 5 auf eine bestimmte Höhe gebracht, so wird der Thyristor 9 nicht mehr gezündet, und die Schaltspule 11 des Schützes bleibt stromlos. Der Motorschalter fällt dann ab, und der Motor wird ausgeschaltet.
Die Motorschutzeinrichtung dieser Art hat gegenüber bekannten Motorschutzeinrichtungen den Vorteil, daß die Bauelemente sehr klein sind und unmittelbar an das Schaltschütz angesetzt werden können. Die Schaltung hat ein Hystereseverhalten auf Grund der Charakteristik der Vollweg-Schaltdioden in Verbindung mit dem Kondensator, d. h. die Wiedereinschaltung des Schaltschützes erfolgt bei einem geringeren Widerstandswert des Fühlerwiderstandes als das Abschalten des Motorschützes; wodurch eine sichere Schaltstellung gegeben ist.

Claims

Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Steuerung eines Tltyristors in Abhängigkeit von der Größe eines veränderbaren Widerstandes, der Bestandteil eines der Schaltstrecke des Thyristors parallelgeschalteten Spannungsteilers ist, dessen einer Abgriff über eine erste Vollwe- Schaltdiode mit der Steuerelektrode des Thyristors verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler aus einer Reihenschaltung eines mit der Thyristoranode verbundenen Festwiderstandes (3), des veränderbaren Widerstandes (5) und eines mit der Thvristorkathode verbundenen RC-Gliedes (6, 7) besteht, daß der eine Abgriff zwischen dem veränderbaren Widerstand (5) und dem RC-Glied (6. 7) liegt, daß ein weiterer Abgriff zwischen dem Festwiderstand (3) und dem veränderbaren Widerstand (5) über eine zweite Vollwe- Schaltdiode (4) mit der Thyristorkathode verbunden ist und daß die zweite Vollwe-Schaltdiode (4) eine größere Durchbruchspannung aufweist als die erste Vollweg-Schaltdiode (8).
2. Einrichtun a zur Steuerunr eines Thyristors nach Anspruch 1 in Anwendung auf eine Motorschutzanordnung, dadurch Gekennzeichnet, daß als veränderlicher Widerstand (5) ein temperaturabhängiger Widerstand vorgesehen ist. der in der Motorwicklung untergebracht ist, und daß der Thyristor (9) zur Steuerung eines Motorschützes (11, 12) vorgesehen ist.