DE2002325C - Overcurrent protection circuit for an inverter that feeds a capacitive series oscillating circuit during normal operation. - Google Patents

Overcurrent protection circuit for an inverter that feeds a capacitive series oscillating circuit during normal operation.

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DE2002325C
DE2002325C DE19702002325 DE2002325A DE2002325C DE 2002325 C DE2002325 C DE 2002325C DE 19702002325 DE19702002325 DE 19702002325 DE 2002325 A DE2002325 A DE 2002325A DE 2002325 C DE2002325 C DE 2002325C
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Description

wechselnd durchgeschaltet Dadurch entsteht am Lastwiderstand 1 eine Rechteckspannung, deren Grundfrequenz gleich der Folgefrequenz der Zündung des Stromrichters 5 ist Die Zündung der Stromrichter 5 und 6 erfolgt durch von einem Zündimpulsgeber 7 gelieferte Zündimpulse, deren Löschung selbsttätig durch aus dem Lastwidersland 1 rückfließenden Blindstrom. Dieser fließt über eine dem Stromrichter 5 bzw. 6 antiparallel geschaltete Diode 8 bzw. 9, erzeugt am betreffenden Stromrichter eine Gegenspannung und erzwingt damit dessen Löschung.switched through alternately This creates a square-wave voltage at the load resistor 1, the base frequency of which is equal to the repetition frequency of the ignition of the converter 5. This flows through a diode 8 or 9 connected anti-parallel to the converter 5 or 6, generates a counter voltage at the converter concerned and thus forces its extinction.

Der Stromrichter 5 und die Diode 8 sowie der Stromrichter 6 und die Diode 9 bilden jeweils eine Ventilgruppe. Es können auch insgesamt vier Strom- is richter und ihre antiparallel geschalteten Dioden vorgesehen sein, die in einer Brückenschaltung angeordnet sind. Die sich diagonal gegenüberliegendenThe converter 5 and the diode 8 and the Converter 6 and diode 9 each form a valve group. A total of four current is judges and their anti-parallel connected diodes may be provided, which are arranged in a bridge circuit are. The diagonally opposite

nei »Hu. Die sich diagonal gegenüberliegenden Stromrichter und Dioden gehören dann einer Ventilgriii'P<-* an. Die Last sowie die Gleichstromquelle wer- ao den in jeweils zwei gegenüberliege' de Brückenpunkic angeschlossen.no »Hu. The diagonally opposite Converters and diodes then belong to one valve body P <- * on. The load and the direct current source are each in two opposite bridges connected.

/ir Vermeidung eines Kurzschlusses der Gleichstromquelle 3 muß jeweils der eine Stromrichter bereite iicloscht sein, bevor der andere Stromrichter ge- as zürntet wird. Der die Löschung des Stromrichters im ein^n Ventil-Stromzweig bewirkende BlindstromrikktluU muß also jeweils oereits vor der Zündung des Stromrichters im anderen Ventil-Stromzweigf erfolgen. Da die Flanken der durch abwechselnde Durchschaltung der Stromrichters und6 am Ausgang des Wechselrichters erzeugten Rechteckspannung und dementsprechend auch die Nulldurchgänge der Crundwelle dieser Rechteckspannüng zeitlich mit den ZündzeUpunkten der Stromrichter zusammenfallen, muß dementsprechend die den Blindstromiückfiuß einleitende Stromrichiungsänderung des Ausgangsst'omes vor dem Nulldurchgang der Grundwel!e der Ausgangsspannung erfolgen. Da sich ein der Spannung voreilendcr Strom nur bei komplexen Widerständen mit kapazitiver Komponente ergibt, muß die Last 1 eine kapazitive Komponente aufweisen. Dieser Bedingung wird bei lastgeführten Wechjelrichtern in der Regel durch geeignete Bemessung eines zwischen den Wechselrichter und die eigentliehe Last geschalteten Ankopplungsfilters entsprochen. / ir Avoid short-circuiting the DC power source 3, one converter must be extinguished before the other converter is activated is angry. The reactive current circuit causing the converter in a valve branch to be extinguished must therefore take place in each case before the converter is ignited in the other valve current branch. Since the flanks of the alternating connection of the converters and6 at the output square wave voltage generated by the inverter and, accordingly, the zero crossings the basic wave of this square voltage with time When the ignition points of the converters coincide, the reactive current return must accordingly introductory change in the current direction of the output current take place before the zero crossing of the fundamental wave of the output voltage. Since a current leading the voltage only occurs with complex Resistances with a capacitive component results, the load 1 must have a capacitive component. This condition applies to load-controlled inverters usually by suitable sizing one between the inverter and the actual Load switched coupling filter complied with.

Auch bei richtiger Bemessung des Ankopplungsfilters können anomale Lastfälle mit induktiver Komponente des Filter-Eingangswiderstandes auftreten. In einem solchen Fall würde der die Löschung des Stromrichters 5 bewirkende Blindstromrückfluß erst nach der Zündung des Stromrichters 6 einsetzen, und dementsprechend würde sich mit ^er Zündung des Stromrichters 6 ein Kurzschluß der Gleichstrom- SS quelle 3 über die Stromrichter 5 und 6 ergeben. Um solche Kurzschlüsse der Gleichstromquelle 3 zu verhindern, ist — wie z. B. aus der schweizerischen Patentschrift 432 (534 bekannt — in eine, ZUndleitung v. to'des- Stromrichters 6 eine UND-SchaltungIi ein·: geschaltet, die erst mit der Löschung des Stromrichters 5 durchgeschaltet wird und die dementsprechend in allen Fällen, in denen der Blindstromrückfluß aus dem Lastwiderstind 1 erst nach dem Zündzeitpunkt des Stromrichters 6 einsetzt, die Zündimpulszufuhr zum Stromrichter 6 sperrt und damit die Zündung desselben verhind .rt.Even if the coupling filter is dimensioned correctly, abnormal load cases with an inductive component of the filter input resistance can occur. In such a case, the reactive current reverse flow causing the extinction of the converter 5 would only start after the converter 6 has been ignited, and accordingly, when the converter 6 is ignited, the DC source 3 via the converters 5 and 6 would be short-circuited. In order to prevent such short circuits of the DC power source 3, is - such. B. from Swiss patent specification 432 (534 known - in a, ZUndleitung v . To'des- converter 6 an AND circuit Ii switched on, which is only switched through when the converter 5 is extinguished and which is accordingly in all cases in which the reactive current return flow from the load resistor 1 only begins after the ignition time of the converter 6, blocks the ignition pulse supply to the converter 6 and thus prevents the same from igniting.

Als Kriterium für die Durchschaltung der UND-As a criterion for switching the AND

Schaltung Il dient der die Löschung des Stromrichters 5 bewirkende Blindstroinrückfluß selbst, indem ein Abbild desselben über einen in einen Hilfsstrompfad 12 eingeschalteten Stromwandler 13 einem Eingang 14 der UND-Schal ung 11 zugeführt ist.Circuit II is used to extinguish the converter 5 causing blind current backflow itself by placing an image of the same via an in an auxiliary current path 12 switched-on current transformer 13 is fed to an input 14 of the AND circuit 11.

Die Gefahr von Kurzschlüssen läßt sich weiter vermindern, wenn auch die Zündung des Stromfichteis 5 vom jeweiligen Schaltzustand des anderen Stromrichters abhängig gemacht wird. Hierbei dient als Kriterium für die Durchschaltung einer in eine Zündleitung 15 des Stromrichters 5 geschalteten UND-Schaltung 16 der im Stromrichter 6 fließende Strom. Dazu ist ein Stromwandler 17, dessen Sekundärwicklung über eine Inverterschaltung 18 an einen Eingang 19 der UND-Schaltung 16 geführt ist, in den zweiten Ventil-Stromzweig 4 geschaltetThe risk of short circuits can be further reduced if the ignition of the current sprue 5 is also made dependent on the respective switching state of the other converter. In this case, the current flowing in the converter 6 serves as a criterion for the switching through of an AND circuit 16 connected in an ignition line 15 of the converter 5. For this purpose, a current transformer 17, the secondary winding of which is led to an input 19 of the AND circuit 16 via an inverter circuit 18, is connected to the second valve current branch 4

Die UND-Schaltung 11 bzw. 16 spricht bei einem am Eingang 14 bzw. 19 erscheinenden Durchschaltsignal um eine Ansprechzeit, die größer ist als die Löschzeit der Stromtore, verziert an.The AND circuit 11 or 16 responds to a switching signal appearing at the input 14 or 19 by a response time which is greater than the extinction time of the current gates.

Die Sekundärwicklung des St.omwandlers 17 ist außerdem mit einer Schwellwertschaltung 20, die mit einem Zeitglied versehen ist, verbunden. Oie Schwellwertschaltung 20 spricht an, sobald ein bestimmter zulässiger Wert des durch den Stromrichter 6 fließenden Stroms überschritten wird. Das Ausgangssignal der Schwellwertschaltung wird über eine Inverterschaltung 21 auf einen Eingang 22 der UND-Schaltung 16 gegeben, wodurch diese gesperrt wird. Die Sperrung wird durch das in der Schwellwertschaltung 20 enthaltene Zeitglied für eine gewünschte Zeit aufrechterhalten. Bei einer Rundsteuersendeanlage ist diese Sperrzeit so groß, daß mindestens ein voller Rundsteuer-Kommandoimpuls ausfällt, wodurch das Ausschalten der Sendeanlagc bewirkt wird.The secondary winding of the St.omwandlers 17 is also with a threshold circuit 20, which with a timing element is connected. The threshold value circuit 20 responds as soon as a certain permissible value of the current flowing through the converter 6 is exceeded. The output signal the threshold value circuit is connected to an input 22 of the AND circuit via an inverter circuit 21 16 given, whereby this is blocked. The blocking is activated by the threshold value circuit 20 contained timer maintained for a desired time. In the case of a ripple control transmission system this blocking time is so long that at least one full ripple control command pulse fails, whereby the Switching off the Sendeanlagc is effected.

Für den Fall der Parallelschaltung von zwei oder mehr Wechselrichtern zwecks Leiitungserhöhung ergibt sich die Notwendigkeit einer gegenseitigen Verkopphing der Überwachungsschaltungen. Bei Ausfall einer Wechselrichter-Einheit ist es erforderlich, daß auch bei den noch intakten Einheiten ohne Verzug die Zündimpulse gesperrt werden. Die UND-Schaltungen 11 und 16 der einzelnen Einheiten werden daher1, gegenseitig verbunden. Eine gesperrte UND-Schaltung in einer Wechselrichter-Einheit erzwingt dadurch auch die Sperrung der entsprechenden UND-Schaltungen in den parallelen Einheiten, so daß bei auftretenden Störungen immer sämtliche Wechselrichter gleichzeitig unterbrochen werden.In the case of parallel connection of two or more inverters for the purpose of increasing the line, there is a need for mutual coupling of the monitoring circuits. If an inverter unit fails, it is necessary that the ignition pulses are blocked without delay even in the units that are still intact. The AND circuits 11 and 16 of the individual units are therefore 1 , mutually connected. A blocked AND circuit in an inverter unit thus also forces the corresponding AND circuits in the parallel units to be blocked, so that all inverters are always interrupted at the same time when faults occur.

Die beschriebene Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt: Zu Beginn wird der Zündimpulsgeber eingeschaltet. Weil der Hilfsstrompfad 12 vorerst stromlos ist, wird ein in der ZUndleitung Ό auftretender Zündimpuls von der UND-Sv.haltung 11 nicht durchgelassen. Die UND-Schaltung 16 hingegen ist infolge der Inverterschaltung 18 für Zündimpulse durchlässig, wenn der zweite Ventil-Stromzweig stromlos ist. Beim ersten in der ZUndleitung 15 auftretenden Zündimpuls wird somit der Stromrichter gezündet, und ein positiver Strom I1 ladt den Kondensator des Lastwiderstandes i auf. Beim Erreichen des maximalen Spannungswertes im Kondensator kehrt der Strom I1 seine Richtung um und fließt über Hilfsstrompfad 12 zur Gleichstromquelle 3 zurück, wodurch am Stromrichter 5 eine negative Spannung entsteht und dessen Löschung erzwungen wird. Der im Hilfsstrompfad !2 fließende Strom erzeugt ein Durchschaltsignal, das an den Eingang 14 der LiND-The circuit arrangement described works as follows: At the beginning, the ignition pulse generator is switched on. Because the auxiliary current path 12 is initially de-energized, an ignition pulse that occurs in the supply line Ό is not allowed through by the AND-Sv.halt 11. The AND circuit 16, on the other hand, is permeable to ignition pulses as a result of the inverter circuit 18 when the second valve current branch is de-energized. When the first ignition pulse occurs in the ignition line 15, the converter is ignited and a positive current I 1 charges the capacitor of the load resistor i. When the maximum voltage value in the capacitor is reached, the current I 1 reverses its direction and flows back to the direct current source 3 via the auxiliary current path 12, as a result of which a negative voltage arises at the converter 5 and its extinction is forced. The current flowing in the auxiliary current path! 2 generates a switch-through signal that is sent to input 14 of the LiND

Schaltung 11 gelangt, so daß der anschließend Vom Zündimpulsgeber 7 gelieferte Zündimpuls die UND-Schaltung 11 passieren und den Stromrichter 6 zünden, kann. Der Rückflußstrom fließt nunmehr über den zweiten Venlil-Stromzwcig 4, während die Diode 8 gesperrt ist. Sobald die Spannung am Kondensator des luftwiderstandes 1 ein Minimum durchläuft, findet wiederum Stromumkehr statt, Der Strom im zweiten Ventil-Stromzweig4 geht daher vom Stromrichter 6 auf die Diode 9 über. Dadurch spricht die UND-Schaltung 16, die beim Stromnulldurchgang im zweiten Ventil-Stromzweig 4 über den Stromwandler 17 und die Inverterschaltung 18 ein Durchschallsignal erhält, an. Kurz darauf erfolgt wieder die Zündung des Stromrichters S.Circuit 11 arrives so that the then Vom Ignition pulse generator 7 passed ignition pulse through AND circuit 11 and ignite converter 6, can. The reflux stream now flows through the second Venlil-Stromzwcig 4, while the Diode 8 is blocked. As soon as the voltage on the capacitor of the air resistance 1 passes through a minimum, the current is reversed again, the current in the second valve branch 4 therefore goes from Converter 6 to the diode 9 over. As a result, the AND circuit 16 speaks when the current crosses zero in the second valve current branch 4 via the current converter 17 and the inverter circuit 18 a transmission signal he stops. Shortly afterwards, the converter S is ignited again.

Der aus der Schwellwertschaltung 20 und der Inverterschaltung 21 bestehende Teil der Überstrom-Schutzschaltung greift in den normalen Funktionsablauf nicht ein. Die Sperrung der UND-Schaltung 16 erfolgt in diesem Fall nur über die Inverterschaltung 18.The part of the overcurrent protection circuit consisting of the threshold value circuit 20 and the inverter circuit 21 does not intervene in the normal functional sequence. The blocking of the AND circuit 16 takes place in this case only via the inverter circuit 18.

Wenn die Betriebsbedingungen es erfordern, dann ist es ohne weiteres möglich, auch im ersten Ventil-Stromzweig des Wechselrichters eine der beschriebenen Schaltung entsprechende Überstrom-Schutzschaltung anzuordnen.If the operating conditions require it, it is easily possible, also in the first valve current branch of the inverter an overcurrent protection circuit corresponding to the circuit described to arrange.

An Hand der F i g. 2 wird im folgenden eine Detailbeschreibung der Schutzschaltung gegeben.On the basis of FIG. 2 a detailed description of the protective circuit is given below.

Zu Beginn eines Rundsteuersendeimpulses ist immer zuerst der erste Ventil-Stromzweig 2 stromführend. Demgemäß fließt der Laststrom vom positiven Pol der Gleichstromquelle 3 über den Stromrichter S zur Last 1 und zurück zum negativen Pol der Gleichstromquelle. Nach einer durch die Last bestimmten Zeit fällt der Strom auf Null ab, was zur Löschung des Stromrichters 5 führt. Der nun aus dem Lastkreis in umgekehrter Richtung zurückfließende Blindstrom gelangt vorerst über die Diode 8 zur Gleichstromquelle 3 zurück, wobei auch der Stromwandler 13 durchflossen wird. Auf dessen Sekundärseite entsteht somit eine Spannung, die infolge scharfer Begrenzung durch in Durchlaßrichtung liegende Dioden 23 und 24 in einen Rechteck impuls umgeformt wird. Dieser Spannungsimpuls gelangt an die Basis-Emitter-Strccke eines Transistorschaltcrs 25 und steuert diesen in den leitenden Zustand. Als Folge davon sperrt ein Transistorschalter 26, wodurch ein mit diesem verbundener Transistorschalter 27 leitend wird. Über Widerstände 28 und 29 setzt ein Stromfluß ein, so daß auch ein Transistorschalter 30, dessen Basis an die Verbindung zwischen den beiden Widerständen angeschlossen ist, in den leitenden Zustand übergrhCwflerdtngs mit einer kleinen, von einer KapazMt 31 abhängigen Verzögerung. Diese Verzögerung entspricht der bereits erwähnten Ansprechzeit der UND-Schaltungen 11 und 16, die größer als die Löschzeit der Stromrichter istAt the beginning of a ripple control transmission pulse, the first valve branch 2 is always energized. Accordingly, the load current flows from the positive pole of the direct current source 3 via the converter S to the load 1 and back to the negative pole of the direct current source. After a time determined by the load, the current drops to zero, which leads to the converter 5 being extinguished. The reactive current now flowing back from the load circuit in the opposite direction initially returns to the direct current source 3 via the diode 8, with current also flowing through the current transformer 13. On its secondary side, a voltage thus arises which, as a result of the sharp limitation by diodes 23 and 24 in the forward direction, is converted into a rectangular pulse. This voltage pulse arrives at the base-emitter path of a transistor switch 25 and controls it into the conductive state. As a result, a transistor switch 26 blocks, whereby a transistor switch 27 connected to it becomes conductive. A current flows through resistors 28 and 29, so that a transistor switch 30, the base of which is connected to the connection between the two resistors, also switches to the conductive state with a small delay depending on a capacitance 31. This delay corresponds to the already mentioned response time of the AND circuits 11 and 16, which is greater than the extinction time of the converters

Sobald der Transistorschalter 3d leitend geworden ist, unterbricht ent von diesem hierdurch in den Sperrzustand gesteuerter Transistorschalter 32 den Strom, der vnm Pluspol fiber Widerstände 33 und 34, den Transistorschalter 32 and eine Zenerdiode 35 zum Minuspol der Stromversorgung fließt.As soon as the transistor switch 3d has become conductive, this interrupts it in the Blocked state controlled transistor switch 32 the current, the vnm positive pole via resistors 33 and 34, the transistor switch 32 and a zener diode 35 flows to the negative pole of the power supply.

Die Versorgungsspannung wird mit einem aus einem Widerstand 36 und Zenerdioden 37 und 38 bestehenden, parallel zur Gleichstromquelle 3 liegenden Spannungsteiler erzeugt. Sie wird von 4er Reihenschaltung der beiden Zcncrdindcn abgegriffen. F.ine zu dieser Reihenschaltung parallelgeschaltcte Kapazität 39 dient zur Glättung der Versorgungsspannüng bei eventuellem Auftreten von Welligkeitcn.
Der durch den Transistoischalter 32 unterbro-
The supply voltage is generated with a voltage divider consisting of a resistor 36 and Zener diodes 37 and 38 and lying parallel to the direct current source 3. It is tapped from the four series connection of the two counters. A capacitance 39 connected in parallel to this series circuit serves to smooth the supply voltage in the event of ripples.
The interrupted by the transistor switch 32

S chene Strom fließt nun über einen Widerstand 40 in die Basis eines Transistorschalters 41, der das eigentliche Zündimpulstor darstellt. Dieser wird leitend und schließt über einen Übertrager 42 den Zündimpulskrcis für den Stromrichter 6.S chene current now flows through a resistor 40 in the base of a transistor switch 41, which represents the actual ignition pulse gate. This becomes conductive and closes the ignition pulse circuit for the converter 6 via a transformer 42.

Iu Die Zündimpulse für den ersten sowie für den zweiten Ventil-Stromzweig werden über Klemmen 43, 44 und 45 eingegeben und über Übertrager 46 bzw. 47 in die entsprechenden Zündimpulskreise eingekoppelt. Iu The ignition pulses for the first as well as for the The second valve current branch is input via terminals 43, 44 and 45 and via transmitter 46 or 47 coupled into the corresponding ignition pulse circuits.

is Die Zündimpulse für den zweiten Ventil-Stromzweig 4 gelangen bei leitendem Transistorschalter 41 über den Übertrager 42 und einen Begrenzungswiderstand 48 an die Steuerelektrode des Stromrichters 6, wodurch der Strom jetzt durch die Last und diesenis The ignition pulses for the second valve circuit 4 pass when the transistor switch 41 is conductive via the transformer 42 and a limiting resistor 48 to the control electrode of the converter 6, whereby the current now through the load and this

ao Stromrichter fließt.ao converter flows.

Ein parallel zum Widerstand 33 liegender Transistor 49 wirkt als Stromregler und ermöglicht kurzzeitig eine erhöhte Stromentnahme aus der Versorgungsspannungsquelle, um den Transistorschalter 41 völlig in die Sättigung zu steuern.A transistor 49 lying parallel to the resistor 33 acts as a current regulator and allows for a short time an increased current draw from the supply voltage source to the transistor switch 41 completely to steer into saturation.

Der im nun stromführenden zweiten Ventil-Stromzweig Hegende Stromwandler 17 liefert auf ähnliche Weise wie der Stromwandler 13, ein durch Dioden 50 und 51 begrenztes Rechtecksignal an den Eingang einer Verricgelungsschaltung 52 für den ersten Ventil-Stromzweig!. Diese arbeitet in der gleichen Weise wie die beschriebene Verriegelungsschallung 53 für den zweiten Ventil-Stromzweig 4. Es besteht lediglich der durch die Inverterschaltung 18 in F i g. 1 bedingteThe current transformer 17 in the second valve current branch, which is now carrying current, supplies a similar one Like the current transformer 13, a square-wave signal limited by diodes 50 and 51 at the input a locking circuit 52 for the first valve current branch !. This works in the same way as the locking sound 53 described for the second valve current branch 4. There is only that caused by the inverter circuit 18 in FIG. 1 conditional

Unterschied, daß beim Auftreten eines Rechtecksignals am Ausgang des Stromwandlers 17 ein dem Transistorschalter 41 entsprechender Transistorschalter 54 nicht leitend ist und somit während der Leitperiode des zweiten Ventil-Stromzweigs 4 die Zündimpulse für den ersten Ventil-Stromzweig gesperrt sind.Difference that when a square wave signal occurs at the output of the current converter 17 a dem Transistor switch 41 corresponding transistor switch 54 is not conductive and thus during the Control period of the second valve current branch 4, the ignition pulses for the first valve current branch are blocked are.

Die Kontrolle des Laststroms wird ebenfalls auf Grund der Sekundärspannung des Stromwandlers 17 vorgenommen. Da die Stromampliluden beim Einschwingen des Lastkreises den zulässigen Maximalwert übersteigen können, wird die Überstromschuizschaltung so ausgeführt, daß sie für die kurze Einschwingzeit unwirksam ist und nur im stationären Betriebszustand anspricht. Die aus dem Strom im zweiten Venlil-Stromzweig 4 abgeleiteten Spani.jngsimpulse werden über einer vorwiegend ohmschen BürdeThe control of the load current is also based on the secondary voltage of the current transformer 17 performed. Since the current amplifiers reach the maximum permissible value when the load circuit settles can exceed, the overcurrent protection circuit is designed so that it is for the short settling time is ineffective and only responds in steady-state operation. The ones from the stream in the second Valve branch 4 derived Spani.jngsimpulse become over a predominantly ohmic burden

55 abgenommen und einer Oberstromschutzschaltung55 removed and an overcurrent protection circuit

56 zugeführt.56 supplied.

Die Impulse gelangen Ober eine Diode 57 auf ein SS aus Widerständen SS und 59 und einer Kapazität 60 gebildetes Integrierglied. Ein darauf folgender, aus Transistoren 61 und 62 mit entsprechender Beschattung bestehender Schmitt-Trigger kann nur ansprechen, wenn die Kapazität 66 auf eine bestimmte Schwellwertspanntmg aufgeladen ist. Dieser Spannungswert wird unter normalen Bedingungen nicht erreicht, da Ober einen Widerstand 63 die Ladung wieder abfließen kann. Gs stellt sich also ein Spannungsmittelwert ein, der nur dann Ober den Schwell- «s wert ansteigen kann, wenn der Strom im zweiten Ventil-Stromzweig 4 während der Dauer einiger Perioden den zulässigen Wert überschritten hat.The pulses reach an SS made up of resistors SS and 59 and a capacitor 60 via a diode 57 formed integrator. A subsequent one, made up of transistors 61 and 62 with appropriate shading existing Schmitt trigger can only respond if the capacity 66 is on a certain Threshold voltage is charged. This voltage value is not under normal conditions achieved, since the charge can flow away again via a resistor 63. Gs is a voltage mean value one which can only rise above the threshold when the current is in the second Valve branch 4 has exceeded the permissible value for a few periods.

Ist dies der Fall, dann kippt der Schmitt-TriggerIf this is the case, the Schmitt trigger flips

schlagartig und sendet über ein aus einer Kapazität 64 und einem Widerstand 65 gebildetes Differenzierglied einen kurzen Auslöseimpuls an ein aus Transistoren 66 und 67 bestehendes Zeitglied. Dieses spricht an, indem der Transistor 67 sperrt und Transistor <£ in. den leitenden Zustand gezwungen wird. Eine zwischen Kollektor des Transistors 66 und Basis des Transistors 67 geschaltete Kapazität 68 bewirkt eine Selbsthaltung in diesem nichtstabilen Zustand des Zeitgliedes für eine bestimmte Dauer. Während dieser Zeitspanne sind vom Zeitglied gesteuerte Transistorschalter 69, 70 und 71 geschlossen. Der Transistorschalter 69 bewirkt Über die Basis eines in der Verriegelungsschaltußg 52 enthaltenen Transistorschalters 72 das unmittelbare öffnen des Transistor-abruptly and sends via a differentiating element formed from a capacitance 64 and a resistor 65 a short trigger pulse to a timer consisting of transistors 66 and 67. This responds in that transistor 67 blocks and transistor <£ in. is forced into the conductive state. A capacitance 68 connected between the collector of the transistor 66 and the base of the transistor 67 has the effect a self-holding in this unstable state of the timer for a certain period. While During this period of time, transistor switches 69, 70 and 71 controlled by the timing element are closed. The transistor switch 69 causes over the base of a transistor switch included in the interlock circuit 52 72 the immediate opening of the transistor

Schalters 54 und damit die Sperrung der Zündsignale fUr den ersten Ventil-Stromzweig 2. Der Transistorschalter 71 läßt ein Relais 73 ansprechen und meldet über einen Kontakt 74 die Störung.Switch 54 and thus the blocking of the ignition signals for the first valve current branch 2. The transistor switch 71 causes a relay 73 to respond and reports the malfunction via a contact 74.

s Bei einer Überwachung von zwei oder mehreren parallelen Wechselrichtern sind Über Anschlüsse 75, 76 und 77 die Kollektoren der Transistorschalter 32 und entsprechender Transistorschalter 78 der einzelnen Wechselrichter miteinander verbunden. Wenns When monitoring two or more parallel inverters, connections 75, 76 and 77 the collectors of transistor switches 32 and corresponding transistor switches 78 of each Inverters connected to each other. When

to beispielsweise der Transistorschalter 78 geschlossen ist, was einer Sperrung des Zündimpulses durch den Transistorschalter 54 entspricht, dann werden auch die Transistorschalter 54 in den anderen Wechselrichtern gesperrt sein. Entsprechendes gilt auch fUrto, for example, the transistor switch 78 is closed, which means that the ignition pulse is blocked by the Transistor switch 54, then the transistor switches 54 in the other inverters are also activated be locked. The same applies to

is die Transistorschalter 32 und 41.is transistor switches 32 and 41.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims (5)

ι 2 schaltet Hierbei ist nachteilig, daß der Wechselnch- Patentansprüche· tor in Störungsfällen für eine gewisse Zeit ausfallt, und zwar so lange, bis die Störung und deren UrsacheHere, it is disadvantageous that the alternate patent claims gate fails for a certain period of time in the event of a malfunction, namely until the malfunction and its cause 1. Übereu-om-Schutzschaltung für eine im ffor- erkannt sind und die Sicherung ausgewechselt ist. Das malbetrieb einen kapazitiven Reihenschwingkreis S Erkennen der Störung kann insbesondere dann sehr speisende Wechselrichteranlage mit mindestens lange dauern, wenn mehrere Wechselrichter zusameinem lastgeführten Wechselrichter, der zwei min- mengeschaltet sind. Wenn diese beispielsweise in destens je einen steuerbaren Stromrichter und Rundsteuersendeanlagen verwendet werden, dann eine antiparallel geschaltete Diode umfassende, ia können derartige Ausfalle nicht in Kauf genommen Serie geschaltete Ventflgruppen enthält, die durch u» werden. Das Ansprechen der Schmebsicnerungen bei Zündimpulse derart gesteuert werden, daß sie ab- anomalen Betriebszuständen muß daher verhindert wechselnd leitend sind, und bei weicher bei mm- werden, ohne daß dabei jedoch die Schutzfunktion destens einer der Ventflgruppeo ein steuerbarer der Schmelzsicherung aufgehoben wird.
Stromrichter mit einer ein Verzögerungsglied ent- Aus der schweizerischen Patentschrift 432 634 haltenden Einrichtung zur Erfassung des durch 15 bzw. aus den deutschen Offenlegungsschriften diesen Stromrichter fließenden Stroms in Reihe 1438522 und 1488971 ist es bereits bekannt, die geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, Ventilstromzweige mit Überwachungsschalümgen daß an die Einrichtung (17) zusätzlich eine auszurüsten, die die Zündimpulse immer dann freige-Schwellwerts· haltung (20) mit einem Zeitglied ben. wenn keiner der Stromrichter leitend ist. Damit angeschlossen ist, die mit einer Sperreinrichtung 20 werden Kurzschlüsse und ein dadurch bedingtes Anfür die Zündimpulse der anderen Ventilgruppe sprechen der Sicherungen verhindert; die Schaltung verbunden ist. erzwingt eine eindeutige gegenseitige Verriegelung
1. Überu-om protection circuit for an im ffor- are recognized and the fuse has been replaced. The maloperation of a capacitive series resonant circuit S recognizing the disturbance can take at least a long time, especially when a very feeding inverter system is involved, if several inverters are connected to one load-commutated inverter, two of which are connected in series. If these are used, for example, in at least one controllable converter and one each with ripple control transmission systems, then they include a diode connected in anti-parallel, in general, such failures cannot contain series-connected valve groups which are caused by u ». The response of the Schmebsicnerungen with ignition pulses are controlled in such a way that they are abnormal operating conditions must therefore be prevented from being alternately conductive, and with softer at mm- without, however, the protective function of at least one of the Ventflgruppeo a controllable fuse of the fuse is canceled.
Converter with a delay element is already known from Swiss patent 432 634 for detecting the current flowing through this converter in series 1438522 and 1488971, characterized in that valve current branches with monitoring alarms that the device (17) must also be equipped with a timer which always releases the ignition pulses - threshold value maintenance (20). if none of the converters is conductive. This is connected to the locking device 20, short circuits and the resulting activation of the ignition pulses of the other valve group are prevented by the fuses; the circuit is connected. enforces a clear mutual interlock
2. Überstrom-Schutzschaltung nach An- der beiden Ventilgruppen. Andererseits können die sprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperr- Schmelzsicherungen aber auch infolge einer Übereinrichtung aus einer Inverter-Schaltung (21) und aj schreitung des maximal zulässigen Stromes anspreeiner nachgeschalteten UND-Schaltung (16) be- chen, ohne daß ei', direkter Kurzschluß vorliegt, steht. Diese Stromüberschreitung kann z. B. durch eine un-2. Overcurrent protection circuit after the two valve groups. On the other hand, the spoke 1, characterized in that the locking fuses but also as a result of an alignment from an inverter circuit (21) and aj exceeding the maximum permissible current anspreeiner the downstream AND circuit (16) without there being a direct short circuit, stands. This excess current can z. B. by an un- 3. Überstrom-Schutzschaitung nach An- erwünschte Spannungserhöhung auf der Gleichspanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei nungsseite oder auf der Lastseite bedingt sein. In diemehreren par '!elen Wechselrichtern die Sperr- 30 sem Fall werden die Überwachungsschaltungen der einrichtungen miteinander gekaupelt sind. bekannten Anordnungen nicht wirksam.3. Overcurrent protection circuit after the desired voltage increase on the DC voltage claim 1 or 2, characterized in that it may be conditional on the voltage side or on the load side. In the several par '! facilities are coupled together. known arrangements are not effective. 4. Überstrom-Schutzschaltung nach An- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sprach 3, dadurch gekennzeichr-*, daß die Ein-' Schutzschaltung zu schaffen, mit der eine Überschreigänge der UND-Schaltungen der Sperreinrichtun- tung des maximal zulässigen Stromes und ein dagen mehrerer paralleler Wechselrichter miteinan- 35 durch bedingtes Ansprechen der Sicherangen verhinder verbunden sind. dert wird.4. Overcurrent protection circuit according to the invention is based on the object of a spoke 3, characterized gekennzeichr- * that the on 'protection circuit to create with the one overflow the AND circuits of the blocking device of the maximum permissible current and information several parallel inverters with one another 35 due to the limited response of the fuses are connected. is changed. 5. Überstrom-Schutzschaltung nach An- Zur Lösung der Aufgabe wird bei der eingangs gesprach 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 4, da- nannten Überstrom-Schutzcchalti..is erfindungsgedurch gekennzeichnet, daß vor die Schwellwert- maß vorgeschlagen, daß an die Einrichtung zusätzlich schaltung (20) ein Integrierglied (58, 59, 60) ge- 40 eine Schwellwertschaltung mit einem Zeitglied angeschaltet ist. schlossen ist, die mit einer Sperreinrichtung für die5. Overcurrent protection circuit after connection 1 or one of claims 2 to 4, called overcurrent protection circuitry according to the invention characterized in that, before the threshold value measure, it is proposed that the device should be added circuit (20) an integrating element (58, 59, 60) connected 40 a threshold value circuit with a timing element is. is closed with a locking device for the Zündimpulse der anderen Ventilgrappe verbunden ist.Ignition pulses of the other valve valve connected is. . Die Schwellwertschaltung spricht an, sobald ein. The threshold value circuit responds as soon as a ♦5 bestimmter zulässiger Wert des durch den Stromrichter fließenden Stroms überschritten wird. Die Sperrung wird durch das in der Schwellwertschaltung ent-♦ 5 certain permissible value of the current flowing through the converter is exceeded. The lock is determined by the Die Erfindung bezieht sich auf eine Überstrom- haltene Zeitglied für eine gewünschte Zeit aufrechter-Schutzschaltung für eine im Normalbetrieb einen ka- halten. Bei einer Rundsteuersendeanlage ist die pazitiven Reihenschwingkreis speisende Wechselrich- 50 Sperrzeit so groß, daß mindestens ein voller Rundteranlage mit mindestens einem lastgefuhrten Wech- steuer-Kommandoimpuls ausfällt, wodurch das Ausseirichter, der zwei mindestens je einen steuerbaren schalten der Sendeanlage bewirkt wird.
Stromrichter und eine antiparallel geschaltete Diode Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in umfassende, in Serie geschaltete Ventügruppen ent- den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles nähält, die durch Zündimpulse derart gesteuert werden, 55 her erläutert, wobei weitere Einzelheiten beschrieben daß sie abwechselnd leitend sind, und bei welcher bei werden. Es zeigt
mindestens einer der Ventügruppen ein steuerbarer F i g. 1 ein Funktionsschaltbilcl und
Strumrichter mit einer ein Verzögerungsglied enthal- F i g. 2 Schaltungsdetails einer Schutzschaltung,
tenden Einrichtung zur Erfassung des durch diesen Bei dem in Fig. I dargestellten Funktionsschalt-Stromrichter fließenden Stroms in Reihe geschaltet 60 bild eines lastgeführten Wechselrichters mit einer ist. Überstrom- und Kurzschlußschutzschaltung wird ein Beim Betrieb von lastgefuhrten Wechselrichtern als Reihenresonanzkreis ausgeführter Lastwidergibt es bekanntlich Fälle, wo die Bedingungen für stand 1 in abwechselnder Folge über einen ersten eine störungsfreie Kommutierung nicht mehr erfüllt Ventil-Stromzweig 2 an eine Gleichstromquelle 3 gesind, was in der Regel zu Kurzschlüssen der Gleich- 65 legt und über einen zweiten Ventil-Stromzweig 4 .Stromquelle über die gesteuerten Ventile führt. Zum kurzgeschlossen. Zu diesem Zweck werden ein Schulz werden allgemein sehr schnell ansprechende Stromrichters im ersten Ventil-Stromzweig und ein Schmelzsicherungen in die Ventilstromkreise cinge- Stromrichter 6 im zweiten Ventil-Stromzweig ab-
The invention relates to an overcurrent-holding timer for a desired time-maintaining protection circuit for a holding circuit during normal operation. In a ripple control transmission system, the capacitive series oscillating circuit feeding inverter blocking time is so long that at least one full rounding system with at least one load-controlled changeover control command pulse fails, which causes the balancing of the two at least one controllable switching of the transmission system.
Converter and an anti-parallel connected diode The invention is explained below with reference to an embodiment shown in comprehensive, series-connected valve groups according to the figures, which are controlled by ignition pulses 55, with further details being described that they are alternately conductive, and at which at will. It shows
at least one of the valve groups has a controllable F i g. 1 a functional circuit diagram and
Power converter with a delay element contained F i g. 2 circuit details of a protective circuit,
In the functional switching converter shown in FIG. Overcurrent and short-circuit protection circuit is a When operating load-controlled inverters designed as a series resonant circuit load, there are known cases where the conditions for stand 1 in alternating sequence no longer met a fault-free commutation via a first valve branch 2 to a direct current source 3, which is in the Usually to short circuits of the equal 65 and leads via a second valve current branch 4 .Stromquelle over the controlled valves. To the short-circuited. For this purpose, a Schulz are generally very quickly responding power converters in the first valve branch and a fuse in the valve circuits cinge converter 6 in the second valve branch.
DE19702002325 1969-06-26 1970-01-15 Overcurrent protection circuit for an inverter that feeds a capacitive series oscillating circuit during normal operation. Expired DE2002325C (en)

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CH978769A CH488320A (en) 1969-06-26 1969-06-26 Protection circuit arrangement for an inverter system
CH978769 1969-06-26

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DE2002325A1 DE2002325A1 (en) 1971-01-07
DE2002325B2 DE2002325B2 (en) 1972-06-22
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