DE1788012A1 - Anordnung zur Steuerung und Phasenumschaltung - Google Patents

Description

DiPL-iNO-HELMUTMISSLING 63Qiessen. 12. Sept. 1968

. RICHARD SCHLEE IZToT^^l^

PATENTANWÄLTE M/W 9697

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget Yäat eräs/S ohweden

Anordnung zur Steuerung und Phasenumsohaltung

Die Erfindung "betrifft eine Anordnung zur gleichzeitigen Steuerung und Phasenumsohaltung für Thyristoren, die an jeder M Phase eines Dreiphasennetzes antiparallel angeschaltet sind, bestehend aus einem Steuerimpulsgerät für die thyristoren in den verschiedenen Phasen und einem Referenzwertgeber für dieses Steuerimpulsgerät»

Die Regelung einer Wechselspannung, beispielsweise für die Steuerung eines Wechselstrommotors, kann mit Hilfe von Thyristoren geschehen, wobei man für jede Phase zwei antiparallelgeschaltete Thyristoren hat und ein Steuergerät zur Steuerung ^ dieser Thyristoren mit einem gewissen variablen Steuerwinkel im Verhältnis zu den entsprechenden Phasenspannungen. Der Steuerwinkel ist dabei wiederum durch einen Referenzwertgeber bestimmt, der eine variable Gleichspannung an das Steuergerät liefert. '

Eine Umkehrung der Phasenfolge in einem solchen System kann mit Hilfe eines Schalters für Polumschaltung zwischen zwei Phasen des Netzes oder mit einem Thyristorumschalter für zwei

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Phasen erfolgen, der zwei GihyristorensätJse^entspryöJiend der einen oder der anderen Phasenfolge enthält, wobei bef^;i rung der eine Thyristorensatz blockiert und der andere net wird.

Die Erfindung geht von dem zuletzt genannten Prinzip aus, eine Anordnung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei Phasen einen Polumschalter in der Form einee doppelten Thyristorensatzes haben, wobei der eine Satz im Verhältnis zum anderen kreuzgeschaltet ist und daß die Ausgänge des Steuerimpulsgeräts an den genannten beiden iDhyristorensätzen über getrennte Schaltorgane angeschlossen sind, die vom Referenzwertgeber in Abhängigkeit von der-Polarität seines Ausgangssignals gesteuert werden.

In dieser Weise wird erreicht, daß der Thyristorregler für die Steuerung sowohl der Größe als auch der Phasenfolge der i/echselspannung wirkt. Beide funktionen werden durch die Einstellung des Referenzwertgebers ausgelöst, so daß eine seiner Endlagen voller Spannung bei einer Phasenfolge entspricht, und die andere Endlage volle Spannung bei umgekehrter Phasenfolge ergibt. Besonders beim Betrieb von Motoren ist eine erfindungsgemäße Anordnung vorteilhaft, da sowohl eine Änderung der Drehzahl als auch Bremsung und Umkehrung der Drehrichtung des Motors mit dem Steuerorgan des Referenzwertgebers ausgeführt werden kann.

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Ein Ausfüttrungsbeispiel (ieai: Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben, sie zeigt eine Anordnung zum Steuern eines Wechselstrommotors. .

In der Zeichnung bezeichnet 1 einen Wechselstrommotor, der über eine Thyristoranordnung an den Klemmen RST eines Drehs.tromnetzes angeschlossen ist. Das Thyristorsystem besteht aus fünf Paaren antiparallelgeschalteter Thyristoren 2-6, jedes Thyristorenpaar ist rein symbolisch mit einem Steuerspannungstransformator 7 gezeigt. Die Steuerspannungstransformatoren 7 für die _Ä drei Phasen RST sind je an einem Phasenausgang eines Steuergerätes 8 angeschlossen, wobei beim Thyristorenpaar 6 in der Phase T der Steuerspannungstransformator 7 direkt .am entsprechenden Ausgang auf dem Steuergerät 8 angeschlossen ist, während bei den Thyristorenpaaren 2-5 die Steuerspannungstransformatoren über elektronische Schaltorgane 10 und 11 an entsprechenden Phasenklemmen des Steuergerätes angeschlossen sind.

Dieser Unterschied beruht darauf, daß die Thyristorenpaare 2-5 sowohl für die Spannungsregelung, als auch als Polumschalter ρ zwischen den Phasen R und S benutzt werden. Diese beiden Phasen können an den Motor 1 entweder über die Thyristorenpaare 2 und 5 oder über die Thyristorenpaare 3 und 4 angeschlossen werden, wobei die Paare 2 und 5 einer Phasenfolge und die Paare •3 und 4. der umgekehrten Phasenfolge entsprechen. Die Eingangsseite des Steuergerätes 8 besteht einmal aus den Wechselstromanschlüssen rst, die an derselben Netzspannung wie die Hauptklemmen RST angeschlossen sind, und zum anderen aus einem Gleich-

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Stromanschluß, der an einem Referenzwertgeber.in der Form eines Potentiometers 9 angeschlossen ist, an dessen Außenenden gleich große positive und negative Spannungen angeschlossen . .sind, während sein Mittelpunkt geerdet ist. Der Ausgang vom Potentiometer 9 wird wie erwähnt am Steuerimpulsgerät 8 angeschlossen, wo der numerische Wert der Gleichspannung vom Potentiometer von Full bis zum Maximalwert Steuerwinkeln der Thyristoren im Gebiet 180°-0° entspricht. Weiter wird der Ausgang des Potentiometers an die elektronischen Schaltorgane 10 und 11 über Dioden 12 und 13 angeschlossen.

Wenn die Anzapfung des Potentiometers 9 nach oben gegen positive Werte bewegt wird, wird eine Steuerspannung den Sohaltarganen 10 zugeführt, wobei die Steuerspannungstransformatoren 7 der Thyristorenpaare 2 und 5 an das Steuergerät 8 angeschlossen werden, was die Phasenfolge RST des Motors 1 bedeutet. Gleichzeitig wird der Steuerwinkel der Thyristoren in der Schaltung kleiner, so daß die tu ο tor spannung und damit die Drehzahl des Motors zunimmt.

Bei Umkehrung wird die Potentiometeranzapfung nach unten bewegt, wobei die "Ausgangsspannung des Potentiometers negativ wird. Dabei sperrt die Diode 12, während die Diode 13 leitend wird, so daß die Thyristorenpaare 2 und 5 gesperrt werden, während die Thyristorenpaare 3 und 4 leitend werden. In dieser Weise wird die Phasenfolge des Motors zu SRT umgekehrt. Da

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zugleich die Spannungallmählich mit Hilfβ des Potentiometers 9 ausgesteuert wird, wird der Motor gebremst und seine Drehzahl' nimmt danach in entgegengesetzter Richtung zu,

Bs ist ersichtlich, daß Zündungsfehler wie Durohzündungeri in den Thyristorgruppen 2-5 in Verbindung mit der umschaltung der. Phasenfolge Kurzschlüsse zwischen den Phasen 1 und S zur Folge haben können, weshalb Sohnellsicherungen 14, 15 in diese beiden Phasen eingeschaltet sind. Die Phase G? dagegen ist mit den bei-

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den anderen Phasen nur durch den Motor 1 verbunden, sojdaß eine Sicherung in dieser Phase weniger eiforderlioh ist.

Aus demselben Grunde können Verzögerungslcreise zweckmäßig in die Schaltorgane 10 und 11 eingeführt werden, so daß bei PoIa-. ritätswechsel die zuletzt arbeitenden Thyristorenpaare wirksam blockiert werden können, ehe ,die anderen Thyristorenpaare zünden. Solche Verzögerungskreise können ev. mit Indikatoren für· gegenseitige Blockierung der Thyristorenpaare der beiden Phasenfolgen ergänzt werden, so daß die Thyristorenpaare für die eine Phasenfolge nur zünden können,, wenn die Thyristorenpaare für die andere Phasenfolge blockiert sind.

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Claims (3)

Patentaneprüohe: *

1. Anordnung zur gleichzeitigen Steuerung und Phasenumschaltung für !Thyristoren, die an" jeder Phase eines Dreiphasennetzes antiparallel angeschaltet sind, bestehend, aus einem Steuerimpulsgerät für die Thyristoren in den verschiedenen Phasen und einem Referenzwertgeber £ür dieses Steuerimptilsgerät, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Phasen einen, Pölumsehalter in der form eines doppelten Thyristorensatzes (2,3; 4, 5) haben, Wobei der eine Satz im Verhältnis zum anderen kreuzgeschaltet ist*;und daß die Ausgänge des Steuerimpaisgerätes (8) an den genannten beiden Thyristorensätzen über getrennte Schaltorgane (10 bis 1*3) angeschlossen sind, die vom Referenzwertgeber (9) in Abhängigkeit von der Polarität seines Ausgangssigrials gesteuert werden. ^ .

V.

2. Steueranordnung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schnellsicherungen in umsohaltbaren Phasen eingeschaltet sind.

3. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltorgane (10 bis H) mit VerzögerungsOrganen versehen sind, so daß bei Polaritätswechsel die zuletzt arbeitenden Thyristorenpaare wirksam blockiert werden können, ehe die anderen Paare zünden.

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