DE1638067C3 - Arrangement for limiting overvoltages - Google Patents
Arrangement for limiting overvoltagesInfo
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- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/02—Details
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Description
schriebenen Anordnungen hingegen weisen eine Ein- der zu überwachenden Wechselspannung an dasThe written arrangements, however, indicate an input to the alternating voltage to be monitored
richtung für den Soll-Ist-Vergleich nicht auf, wohl Überwachungsorgan durch den Steuerwiderstanddirection for the target / actual comparison is not up, probably monitoring body through the control resistor
aber ein Wechselstromschwellglied. fließt. Ferner ist das Überwachungsorgan der vorge-but an alternating current threshold element. flows. Furthermore, the supervisory body is the
Ferner ist eine Anordnung wie eingangs beschrie- schlagenen Anordnung nicht dafür eingerichtet, daßFurthermore, an arrangement like the arrangement described at the outset is not set up so that
ben vorgeschlagen worden (t^utsche Patentschrift 5 die Ansprechschwelle und damit auch die Aussteue-ben proposed (T ^ utsche patent specification 5 the response threshold and thus also the control
1613 846), bei der das Überwachungsorgan gleich- rung des Impulsverstärkers verändert werden kön-1613 846), in which the monitoring device can be changed to equalize the pulse amplifier.
stromseitig durch einen hochohmigen Widerstand nen, so daß ein Einstellen der AnsprechschwelleNEN on the current side through a high resistance, so that a setting of the response threshold
und eine dazu parallelgeschaltete Kapazität belastet überhaupt nicht möglich und nicht kontrollierbar ist.and a capacitance connected in parallel to it is not at all possible and cannot be controlled.
ist. Diese Kapazität ist über einen niederohmigen Es liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, beiis. This capacitance is over a low resistance. The invention is based on the object
Steuern iderstand am Gleichstromausgang der io der eingangs beschriebenen Anordnung zu verhin-Control resistance at the DC output of the io of the arrangement described above to prevent
Gleichrichterbrücke angeschlossen und zum hochoh- dem, daß der Impulsverstärker schon durch den La-Connected to the rectifier bridge and to the high resistance that the pulse amplifier has already been
migen Widerstand parallel geschaltet. Am niederoh- destrom ausgesteuert wird, und das Überwachungs-moderate resistance connected in parallel. Is controlled at the low-ohmic current, and the monitoring
migen Steuerwiderstand des Überwachungsorganes organ so einzurichten, daß seine Ansprechschwellemoderate control resistance of the monitoring organ to set up organ so that its response threshold
liegt der Steuereingang eines Impulsverstärkers und veränderbar einstellbar ist.is the control input of a pulse amplifier and is adjustable.
enthält als Schwellwertglied ein ungesteuertes Halb- 15 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durchcontains an uncontrolled half-wave as the threshold value element. According to the invention, this object is achieved by
leiterventil. die Verwendung eines zwischen der Gleichstromseiteladder valve. the use of one between the DC side
Solange am Transformator eine reguläre konstant- der Gleichrichterbrücke des Überwachungsorganes geregelte Wechselspannung ansteht, ist die Kapazität und dem Eingang des Impulsverstärkers angeordneetwa auf den Scheitelwert der übertragenen Wechsel- ten Soll-Istwert-Vergle/chers. bei welchem ein verspannung geladen. Der Widerstandswert des hoch- 20 änderbarer Anteil der gleichgerichteten Wechselohmigcn Widerstandes und der Kapazitätswert der spannung als Istwert einer Konstantspannung als Kapazität sind so gewählt, daß nur ein schwacher Sollwert entgegengeschaltet ist.As long as there is a regular constant rectifier bridge of the monitoring device on the transformer Regulated AC voltage is present, the capacitance and the input of the pulse amplifier are arranged about to the peak value of the transferred alternating setpoint / actual value comparator. at which a tension loaded. The resistance value of the highly changeable part of the rectified alternating resistance Resistance and the capacitance value of the voltage as the actual value of a constant voltage as Capacities are chosen so that only a weak setpoint is connected in the opposite direction.
Entladestrom aus der Kapazität fließen kann. Dabei Die Erfindung ist dadurch weiter ausgebildet, daß wird am niederohmigen Widerstand eine schwache der veränderbare Anteil der gleichgerichteten Wech-Gleichspannung erzeugt, durch die das ungesteuerte 25 selspannung an einem ohmschen Spannungsteiler abVentil gesperrt und der Impulsverstärker nicht ange- gegriffen und mit der Arbeitsspannung einer Z-Diodc steuert wird. Sobald nun die überwachte Wechsel- verglichen wird.Discharge current can flow from the capacity. The invention is further developed in that the variable portion of the rectified AC voltage becomes a weak one at the low resistance generated through which the uncontrolled 25 selvoltage on an ohmic voltage divider from valve locked and the pulse amplifier not attacked and with the working voltage of a Z-Diodc is controlled. As soon as the monitored exchange rate is compared.
spannung von einer Überspannung der einen oder Um das Überspannungsansprechniveau, bei dem anderen Polarität auch nur kurzzeitig überlagert der Impulsverstärker ausgesteuert wird, einstellbar wird, wird die Kapazität sehr schnell über den 30 zu machen, ist die Erfindung durch eine Prüfeinrichniederohmigen Widerstand auf eine entsprechend hö- tung weiter ausgestaltet, welche mittels vier zweipolihere Ladespannung nachgeladen. Dabei erzeugt der ger, durch einen gemeinsamen Schalter gleichzeitig Ladestrom am niederohmigen Stauerwiderstand eine geschalteter Kontakte in Betrieb gesetzt wird, von Gleichspannung entgegengesetzter Polarität und von denen zwei Kontakte eine durch den Transformator solcher Größe, daß die Schleusenspannung des unge- 35 gebildete unH mittels eines Potentiometers verändersteuerten Ventiles überschritten und somit der Im- bare Zusatzwechselspannung als künstliche Überpulsverstärker ausgesteuert wird. Dieser liefert nun spannung /ur überwachten Wechselspannung hinzuausgangsseitig einen Steuerimpuls, welcher die bei- schalten, de. dritte Kontakt einen Kontrollstromkreis den gesteuerten Ventile einer halbgesteuerten Gleich- mit einer Kontrollampe und einem gesteuerten Halbrichterbrücke, die zu dem eigentlichen Schutzorgan 40 leiterventil in Reihenschaltung an den gleichen gegen Überspannungen (Überspannungsbegrenzei) Transformator anschließt und der vierte Kontakt die gehört, praktisch gleichzeitig zündet. Diese Gleich- Steuerleitungen für die gesteuerten Ventile der halbrichterbrücke, die bisher gesperrt war, wird nun in gesteuerten Gleichrichterbrücke unterbricht, und ferbeiden Polaritätsrichtungen stromleitend gemacht. ner dadurch, daß das gesteuerte Ventil im Kontroll-Dadurch wird ein Begrenzungskondensator als Über- 45 Stromkreis einen Steuerstromkreis aufweist, welcher spannungsbe<»renzer an die zu überwachende Wech- an einen Speisegleichrichter für den Impulsverstärker selspannung angeschlossen, so daß die Überspan- angeschlossen ist und beim Aussteuern des Impulsnung unschädlich gemacht wird. Verstärkers durch den Transistor der Ausgangsstufevoltage from an overvoltage of one or the other. device further developed, which is recharged by means of four two-pole charging voltages. In this case, the ger, through a common switch, simultaneously generates charging current at the low-ohmic accumulator resistor, a switched contact is put into operation, of DC voltage of opposite polarity and of which two contacts one through the transformer of such a size that the lock voltage of the un-formed unH by means of a potentiometer The variable controlled valve is exceeded and thus the additional AC voltage is controlled as an artificial overpulse amplifier. This now supplies voltage / ur monitored alternating voltage on the additional output side a control pulse which switches on the de. Third contact a control circuit, the controlled valves of a half-controlled DC with a control lamp and a controlled half-rectifier bridge, which connects to the actual protective element 40 conductor valve in series with the same against overvoltages (overvoltage limit) transformer and the fourth contact, which belongs, ignites practically at the same time. These DC control lines for the controlled valves of the half-rectifier bridge, which was previously blocked, are now interrupted in the controlled rectifier bridge and made conductive in both directions of polarity. This is because the controlled valve is in the control circuit. This means that a limiting capacitor is used as an overvoltage control circuit, which voltage limiter is connected to the inverter to be monitored, to a feed rectifier for the pulse amplifier, so that the overvoltage is connected and is rendered harmless when modulating the impulse. Amplifier through the transistor of the output stage
Der Vorteil dieser Anordnung ist, daß die Kapa/i- dieses Verstärkers geschlossen ist, das gesteuerteThe advantage of this arrangement is that the capacitance of this amplifier is closed, the controlled one
tat. die gleichstromseitig an die halbgesteuerte 50 Ventil gezündet und den Kontrollstromkreis einge-did. the half-controlled 50 valve is ignited on the DC side and the control circuit is switched on.
Gleichrichterbrücke angeschlossen ist, beim Auftre- schaltet erhält, und dadurch, daß für den Impulsver-Rectifier bridge is connected, receives when it is applied, and in that for the pulse switching
ten einer Überspannung stets ladungsfrei ist und da- stärker eine dritte Stufe als zweite VerstärkerstufeWhen an overvoltage occurs, it is always free of charge and there is a third stage as a second amplifier stage
her kurzzeitig einen sehr wirksamen Kurzschluß bil- und zugleich als Ausgangsstufe vorgesehen ist.Her briefly a very effective short-circuit bil- and is provided at the same time as an output stage.
den kann. Der Belastungswiderstand dieser halbge- An Hand eines Ausführungsbeispieles, das in dercan. The load resistance of this half- based on an embodiment that is shown in
steuerten Gleichrichtcrbrücke braucht nicht hochoh- 55 Zeichnung dargestellt ist, wird im folgenden die Er-controlled rectifier bridge does not need high-resistance 55 drawing, the following is the
mig zu sein, was zur Vermeidung einer dauernden findung näher beschrieben.to be mig, which is described in more detail in order to avoid a permanent finding.
Belastung der überwachten Wechselspannung durch Die Zeichnung zeigt eine Gesamtanordnung zumLoad of the monitored AC voltage by The drawing shows an overall arrangement for
den Belastungswiderstand bei einer ungesteuerten Begrenzen von Überspannungen, bei der die erfin-the load resistance in the case of uncontrolled limitation of overvoltages, where the invented
Gleichrichterbrücke notwendig wäre, sondern er dungswesentlichen Teile des ÜberwachungsorganesRectifier bridge would be necessary, but he essential parts of the monitoring body
kann niederohmig ausgelegt sein. Die Entladezeit- 60 stark herausgezeichnet sind. Diese Anordnung setztcan be designed with low resistance. The discharge time-60 are strongly identified. This arrangement continues
dauer der Kapazität und die Zeitdauer bis zur sich zusammen aus einer symmetrisch halbgesteucr-the duration of the capacity and the time until it is composed of a symmetrically semi-controlled
Wiederbereitschaft der Anordnung können daher be- ten Gleichrichterbrücke 1 in Graetzschaltung mitA rectifier bridge 1 in a Graetz circuit can therefore be used again for the arrangement
darfsweise erheblich verkürzt werden, bzw. kann die zwei gesteuerten Halbleitcrvcntilen 11 und 13,may be considerably shortened, or the two controlled semiconductor components 11 and 13,
Kapazität entsprechend verringert werden. welche wcchselstromseitig an eine zu überwachendeCapacity can be reduced accordingly. which on the alternating current side to one that is to be monitored
Andererseits aber muß der Steuerwiderstand des 65 Wechselspannung U angeschlossen und gleichstrom-On the other hand, the control resistor of the 65 AC voltage U must be connected and DC
Überwachungsorganes derart niederohmig bemessen seitig durch einen ohmschen Widerstand 15 undMonitoring body so low-resistance measured side by an ohmic resistor 15 and
sein, daß der Impulsverstärker nicht schon durch den einen dazu parallelgcschalteten Kondensator 16 bela-that the pulse amplifier is not already charged by the capacitor 16 connected in parallel to it.
Ladestrom ausgesteuert wird, welcher beim Anlegen stet ist, ferner aus einem Überwachungsorgan 2, dasCharging current is controlled, which is steady when applying, also from a monitoring body 2, the
mittels eines Transformators 3 an die gleiche Wech- wachte Wechselspannung aufgestockt wird. Die so
selspannung angeschlossen ist, eine ungesteuerte erhaltene Gesamtspannung kann an den Meßklem-Gleichrichterbrücke
21 sowie einen am Gleichstrom- men 53 mit Hilfe eines geeigneten Meßinstrumentes
ausgang dieser Brücke liegenden Schaltungsteil ent- gemessen werden. Der Kontakt 512 ist geöffnet. Mithält,
welcher als Soll-Tstwert-Vergleicher (28,43) 5 lels des geschlossenen Kontaktes 513 wird ein gesonausgcbildct
ist. Dieser Soll-Istwert-Vergleicher be- derter Kontrollstromkreis 54, welcher ein gesteuertes
steht aus einem ohmschen Spannungsteiler 28 als 1st- Halbleiterventil 541 und eine Kontrollampe 542 in
wcrtgcbcr, welcher am Gleichstromausgang der un- Reihe geschaltet enthält, an eine Wechselspannung
gesteuerten Gleichrichterbrücke 21 angeschlossen ist, gelegt, die aus einer gesonderten Sekundärwicklung
und einer Z-Diode 43 als Sollwertgeber, welche zwi- io 34 abgenommen wird. Der Zündstromkreis des gesehen
dem Abgriff des ohmschen Spannungsteilers steuerten Ventiles 541 ist am Gleichrichter 41 ange-28
und der Basiselektrode des Transistors der Im- schlossen, er wird beim Aufsteuern des Transistors
pulsverstärker-F.ingangsstufe 44 geschaltet ist. Der der Ausgangsstufe 46 des Impulsverstärkers 4 ge-Impulsverstärkcr4
kann eine Eingangsstufe 44 und schlossen. Der Kontakt 514 trennt die am Ausgang
eine oder zweckmäßig zwei Transistorverstärkerstu- 15 des Impulsverstärkers parallelgeschalteten Zündfcn
45 und 46 umfassen. Eine zusätzliche Verstärker- Stromkreise 47, 47' und 47, 47" für die gesteuerten
stufe (Ausgangsstufe 46) kann vorteilhafterweise da- Ventile 11 und 13 vom Impulsverstärker 4 ah. Befür
vorgesehen werden, daß der Impulsverstärker darfsweise kann jedoch diese Abtrennung durch
einen größeren Gesamtzündstrom, etwa zum gleich- einen Kurzschließer aufgehoben werden, welcher an
zeitigen Zünden mehrerer gesteuerter Ventile in der ao den herausgeführten Leitungen 55 anzuschließen ist,
halbgcsteuerten Gleichrichtcrbrücke 1, auch wenn so daß die Prüfung der Anordnung auch bei jelastedicse
Ventile einen höheren Zündstrom benötigen, tem impulsverstärker 4 vorgenommen werden kann,
abgeben kann. Gemäß vorliegendem Ausführungs- Durch die Prüfeinrichtung 5 gewinnt die Anordbcispiel
sind am Ausgang des Impuls Verstärkers 4 nung den Vorzug, daß die Höhe der Überspannung,
zwei Zündstromkreise 47, 47' und 47, 47" für die 25 bei der das Überwachungsorgan 2 ansprechen und
beiden gesteuerten Ventile 11 und 13 der halbgesteu- die halbgesteuerte Gleichrichterbrücke 1 stromleitcnd
erten Gleichrichterbrücke 1 parallclgeschaltet. Der gemacht werden soll, frei eingestellt werden kann.
Betriebsstrom für den Impulsverstärker 4 wird einem Dies geschieht, nachdem die Prüfeinrichtung5 mit-Glcichrichtcr
41 mit nachgeschaltetcm Siebkreis 42 tels des Schalters 51 in Funktion genommen ist, auf
entnommen, der an der Sekundärwicklung 33 des 30 folgende Weise: Zunächst wird die Größe der überTransformators
3 angeschlossen ist. Der Abgriff des wachsen Wechselspannung einschließlich der Zusatz-Spannungsteilers
28 ist so eingestellt, daß die Z-Diode spannung mit Hilfe eines an den Meßklemmen 53
43 beim Überschreiten eines bestimmten Überspan- angeschlossenen Meßinstrumentes und durch Vernungswcrtes
in den Zcncrdurchbruch gesteuert wird. stellen des Potentiometers 52 eingestellt. Sodann
Der Zenerstrom steuert dann die Eingangsstufc 44 35 wird der Abgriff des Spannungsteilers 28 so weit
des Impulsverstärkers 4 trägheitsfrei aus und wird nachgestellt, bis der Impulsverstärker 4 gerade aufgedurch
die Verstärkerstufen 45 und 46 genügend hoch steuert wird, was daran erkennbar ist, daß die Konverstärkt,
so daß die beiden gesteuerten Ventile 11 trollampe 542 durch das Aufstcuern der Impulsver-
und 13 gezündet und die halbgesteuerte Gleich- stärker-Ausgangsstufe 46 und durch Zünden des gerichterbrücke
1 in beiden Polaritätsrichtungen strom- 40 steuerten Ventiles 541 an Spannung gelegt wird und
leitend geschaltet wird. somit aufleuchtet. Nach erfolgter Einstellung werden Die Prüfeinrichtung 5 der Anordnung besteht aus die Kontakte 511 bis 514 mittels des Schalters 51
mehreren Teilen 52 bis 58. die mittels vier durch wieder in die Ruhestellung gebracht. Die Anordnung
einen gemeinsamen Schalter 51 gleichzeitig geschal- ist nun ansprechbereit und auf die vorgegebene
teter zweipoliger Kontakte 511 bis 514 in Funktion 45 Überspannungsansprechhöhe abgestimmt,
gesetzt werden. Die beiden Kontakte 511 und 513 Zu der Prüfeinrichtung5 gehören ferner je ein
werden dabei geschlossen und die Kontakte 512 und stellbarer Widerstand 57' und 57" sowie je ein Meß-514
geöffnet. Der Kontakt 511 schaltet zu der über- widerstand 56' und 56", die in den Zündstromkreiwachten
Wechselspannung, welche mittels der Se- sen .für die halbgesteuerte Gleichrichterbrücke 1 Hekundärwicklung
32 auf das Überwachungsorgan 2 50 gen. Mit Hilfe der Widerstände 57' and 57" können
übertragen wird, eine Zusatzspannung (künstliche die Zündströme eingestellt werden. Gemessen wer-Überspannung)
hinzu, die an der Sekundärwicklung den die Zündströme mit Hilfe von geeigneten Meßin-35
liegt, und von welcher ein an einem Potentiometer strumenten, welche an den Meßidemmen 58' und
52 abgenommener einstellbarer Teil auf die über- 58" anzuschließen sind.is increased by means of a transformer 3 to the same alternating voltage. The so-called self-voltage is connected, an uncontrolled total voltage obtained can be measured at the measuring terminal rectifier bridge 21 as well as a circuit part located at the direct current source 53 with the aid of a suitable measuring instrument at the output of this bridge. Contact 512 is open. Which, as the setpoint / test value comparator (28, 43) 5, of the closed contact 513 is a total output. This nominal-actual value comparator consists of a controlled control circuit 54, which consists of an ohmic voltage divider 28 as 1st semiconductor valve 541 and a control lamp 542 in wcrtgcbcr, which is connected to an AC voltage-controlled rectifier bridge 21 at the direct current output of the series connected is placed, which consists of a separate secondary winding and a Zener diode 43 as a setpoint generator, which between io 34 is removed. The ignition circuit of the valve 541, which is controlled as the tap of the ohmic voltage divider, is connected to the rectifier 41 and the base electrode of the transistor is connected to the input stage 44 when the transistor is controlled. The pulse amplifier 4 of the output stage 46 of the pulse amplifier 4 can include an input stage 44 and closed. The contact 514 separates the ignition devices 45 and 46 which are connected in parallel at the output and include one or, expediently, two transistor amplifiers 15 of the pulse amplifier. An additional amplifier circuits 47, 47 'and 47, 47 "for the controlled stage (output stage 46) can advantageously be provided for valves 11 and 13 from the pulse amplifier 4 ah Total ignition current, approximately at the same time, a short-circuiter, which is to be connected to the timed ignition of several controlled valves in the ao the lead out lines 55, semi-controlled rectifier bridge 1, even if so that the test of the arrangement also with flexible valves require a higher ignition current, tem Pulse amplifier 4 can be made. According to the present embodiment by the test device 5 the Anordbcbeispiel wins at the output of the pulse amplifier 4 voltage the advantage that the level of overvoltage, two ignition circuits 47, 47 'and 47, 47 "for the 25 to which the monitoring device 2 respond and both controlled valves 11 and 13 the half-controlled rectifier bridge 1 current-conducting rectifier bridge 1 connected in parallel. That which should be made can be freely adjusted. Operating current for the pulse amplifier 4 is taken after the test device 5 with rectifier 41 with a downstream filter circuit 42 has been put into operation by means of the switch 51, which is applied to the secondary winding 33 of the 30 as follows: First, the size of the transformer 3 connected. The tapping of the growing AC voltage including the additional voltage divider 28 is set so that the Zener diode voltage is controlled with the help of a measuring instrument connected to the measuring terminals 53 43 when a certain overvoltage is exceeded and through Vernungswcrtes in the Zcncrbruchbruch. set the potentiometer 52. Then the Zener current controls the input stage 44 35, the tap of the voltage divider 28 is so far from the pulse amplifier 4 inertia-free and is readjusted until the pulse amplifier 4 is just controlled sufficiently high by the amplifier stages 45 and 46, which can be seen from the fact that the con-amplifies , so that the two controlled valves 11 trollampe 542 is ignited by the pulse control and 13 and the semi-controlled equalizer output stage 46 and by igniting the judge bridge 1 in both polarity directions 40 controlled valve 541 is connected to voltage and switched to conductive will. thus lights up. After the setting has been made, the test device 5 of the arrangement consists of the contacts 511 to 514 by means of the switch 51 several parts 52 to 58 which are brought back into the rest position by means of four through. The arrangement of a common switch 51 switched at the same time is now ready to respond and is matched to the predetermined two-pole contacts 511 to 514 in function 45 overvoltage response level,
be set. The two contacts 511 and 513 also belong to the test device 5 are each closed and the contacts 512 and adjustable resistor 57 'and 57 "as well as a measuring 514 are opened. The contact 511 switches to the over-resistance 56' and 56" , the alternating voltage monitored in the ignition circuit, which is transmitted by means of the Se- sen .for the half-controlled rectifier bridge 1 secondary winding 32 to the monitoring device 2 50 Measured who-overvoltage), which is connected to the secondary winding to the ignition currents with the help of suitable measuring instruments 35, and of which an adjustable part on a potentiometer, which is removed at the measuring terminals 58 'and 52 to connect to the over-58 " are.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (5)
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DEL0058563 | 1968-02-10 |
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DE1638067B2 DE1638067B2 (en) | 1973-02-15 |
DE1638067C3 true DE1638067C3 (en) | 1973-09-20 |
Family
ID=7279405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19681638067 Expired DE1638067C3 (en) | 1968-02-10 | 1968-02-10 | Arrangement for limiting overvoltages |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1638067C3 (en) |
-
1968
- 1968-02-10 DE DE19681638067 patent/DE1638067C3/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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DE1638067B2 (en) | 1973-02-15 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |