DE2031367A1

DE2031367A1 - Schaltungsanordnung zum Erfassen und Überwachen des Betnebszustandes eines steuerbaren elektrischen Ventils m Starkstromschal tungen

Info

Publication number: DE2031367A1
Application number: DE19702031367
Authority: DE
Inventors: Fred William Media Pa Lezan Georges Robert Eugene Cherry Hill N J Kelleyjun, (V St A ) P
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1969-06-26
Filing date: 1970-06-25
Publication date: 1971-01-07
Also published as: GB1299266A; JPS5218896B1; SE369131B; DE2031367B2; FR2051390A5; US3654541A

Description

Patentanwälte

Dr.-Ing. Wilhelm Reichel
Dipl-Ing. Woligang Reichel

6 Frankfurt a. M. 1

Parksiiaße 13 .

6324

GENERAL ELECTRIC COMPANY, Schenectady, N.Y., V.St.A.

Schaltungsanordnung zum Erfassen und Überwachen des Betriebszustandes eines steuerbaren elektrischen Ventils in Stark- λ stromschaltungen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Erfassen und Überwachen des Betriebszustandes eines steuerbaren elektrischen Ventils, das in einer Starkstromschaltung in Reihe zwischen einen Verbraucher und ein Wechselstromnetz geschaltet ist und durch von einer Steuereinrichtung erzeugte Zündimpulse periodisch vom Sperrzustand in den Durchlaßzustand schaltbar ist. Die Erfindung befasst sich insbesondere mit einer Schaltungsanordnung der beschriebenen Art, die die Betriebszustände einer Gruppe von Ventilen, die zu Stromrichter-Brückensohaltungen zusammengeschaltet sind, erfasst und überwacht.

Es sind zahlreiche Stromrichterschaltungen bekannt, die Gleichstrom in Wechselstrom, ferner Wechselstrom in unipolaren oder bipolaren Gleichstrom, weiterhin Mehrphasen-Wechseistrom einer Frequenz in .Einphasen- oder Mehrphasenwechselstrom unterschiedlicher Frequenz usw. umwandeln. Derartige Stromrichterschaltungen sind als Gleichrichter, Wechselrichter, Umrichter mit und ohne Gleichstromverkettung usw. bekannt. In allen Fällen wird jedoch der Vorgang der Stromumrichtung dadurch erreicht, daß mehrere steuerbare elektrische Ventile periodisch gezündet werden.Die Ventile können zu einer Brückenschaltung zusammengeschaltet sein, die Gleichstrom* und Weoheelstromanschlüsse aufweist,Die Wechsel-

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Stromanschlüsse sind meistens über einen Stromrichter-Transformator an ein Mehrphasen-Wechselstronetz angeschlossen. Dabei erfolgt das Zünden der Ventile synchron mit der Frequenz des Wechselstromnetzes. In modernen Stromrichterschaltungen besteht ein Ventil aus einem oder mehreren steuerbaren Halbleiterschaltern, beispielsweise steuerbaren Halbleitergleichrichtern oder Thyristoren.

Ein derartiges Ventil weist einen Sperrzustand und einen Durchlaßzustand auf. Im Sperrzustand hat das Ventil einen sehr hohen Widerstand und ist daher nicht leitend,, Im Durchlaßzustand ist das Ventil in einer Stromrichtung leitend, wobei an dem Ventil nur eine verhältnismäßig geringe Spannung abfällt. Das Ventil kann schlagartig von dem Sperrzustand in den Dir chlaßzustand geschaltet werden, wenn an dem Ventil eine Spannung in Vorwärtsrichtung liegt und dem Steueranschluß ein Zündsignal zugeführt wird. Den Zeitpunkt, zu dem ein Ventil gezündet wird, kann man in elektrischen Grad messen. Dieser sogenannte Zündwinkel hat bei einer periodisch wiederkehrenden Spannung den Wert von ^uIl Grad elektrisch, wenn die Anode des Ventils gegenüber der Katode gerade positiv wird. Der Betrag der Brückenausgangsspannung kann dadurch verändert werden, daß der Zündzeitpunkt verändert wird,, Ein einmal gezündetes Ventil bleibt solange leitend, bis der Vorwärtsstrom unter einen gewissen Haltestrom abfällt. Das Absenken des Vorwärtsstroms auf den Halt estrom kann durch äußere Schaltimgsmaßnahmen erreicht werden, Dieser Abschaltvergang wird im allgemeinen Kommutierung genannt« Die vorliegende Erfindung-findet eine besonders vorteilhafte Anwendung bei Strom·» richterschaltungen, bei denen eine Kommutierung der Wechselspannung oder der Verbraucherspannung dadurch vorgenommen "wird_e daß äer Vorwärtsstrom in jedem Ventil dadurch zyklisch zum Erlöschen gebracht wird5 daß in derselben"Brücke das in ©inervorgegebenen Reihenfolge nächste Ventil gezün&et wird,- das dann den Stron übernimmt. Unmittelbar nach der DurehlaBperiode baut sich an dem Ventil eine Sperrspannung auf, wobei die Anode gegenüber dar Katode negativ ist. Nach einer gewissen-.Zeltdauer kehrt sich die Ventilspannung um, so daß jetzt an dem Ventil

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wiederum eine. Vorwärtaspannung liegt, wobei die Anode positiver iet als die Katode. Daa Ventil kann jetzt durch ein Zündsignal erneut vom Sperrzustand in den Durchlaßzustand geschaltet werden·

Bei vielen Stromrichterachaltungen besteht das Bedürfnis, den leitenden Zustand der einzelnen Thyristoren oder der Thyristorbrücken zu erfassen und zu überwachen. Hierzu wird beispielsweise auf die US-Patentechriften 2 385 214, 3 152,297, 3 308 370 und 3 431 479 hingewiesen. In allen bekannten Fällen wird die Uberwachungs- und Abfühleinrichtung dazubenutzt, die einem Λ ere ten Ventil oder einer ersten Ventilgruppe zugeordnete Zündschaltung zu blockieren, wenn in einem zweiten Ventil oder in einer rweiten Ventilgruppe ein Strom fließt. Dadurch sollen unerwünschte Zirkulationsströme vermieden werden. Zum Erfassen des leitenden Zustande eines Ventils ist es bekannt, Stromwandler zu benutzen, die auf den Durchlaßstrom ansprechen· Diese Stromwandler haben jedoch, insbesondere bei Stärkstromschaltungen gewisse Nachteile. Sie müssen nämlich genau zwischen einem Strom mit dem Wert Null und einem Strom mit einem beliebigen Wert, beginnend mit einem geringen Haltestrom, in der Größenordnung von beispielsweise 0,02 Ampere, bis zu einem hohen Verbraucherspitzenstrom, in der Größenordnung von beispielsweise 1000 Ampere und mehr, unterscheiden können. Aus diesem Grunde ist die Schwellwertempfindlichkeit der bekannten Stromwandler unzulänglich, und der Schwellwert wird häufig durch die Stör- und Rauschspannungen in der zugeordneten Meßschaltung überdeckt. Dadurch ist bei den bekannten Schaltungeanordnungen zum Erfassen und Überwachen des leitenden Zustande eines Ventils ein gewisser Unsicherheitsbereich vorhanden. Infolge dieser Unsicherheitszone war man gezwungen, beträchtliche Zeitverzögerungen in Kauf zu nehmen. Die Zeitverzögerungen sind jedoch unerwünscht, weil die dadurch hervorgerufenen toten Zonen in den Ausgangsspannungen der Stromrichterschaltung harmonische Schwingungen erzeugen. Es wurde versucht, die Auswirkungen der toten Zonen durch Rückführungen zu vermindern. Die dabei erzielten Ergebnisse sind jedoch nicht befriedigend.

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Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die den Betriebszustand eines elektrischen Ventils oder die Betriebszustände mehrerer elektrischer Ventile mit einer größeren Empfindlichkeit, besseren Genauigkeit und geringeren Verzögerungezeit erfasst und verarbeitet.

Zu diesem Zweck ist die eingangs beschriebene Schaltungsanordnung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Ventil parallel geschalteter Spannungsdetektor ein Signal abgibt, das anzeigt, ob der Betrag der momentanen Ventilspannung einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, der größer ist, als. der Wert der Durchlaßspannung, und daß ein an den Spannungsdetektor und die Steuereinrichtung angeschlossenes Schaltnetz infolge der Ansteuerung durch das Anzeigesignal und die Zündimpulee ein vorgegebenes Ausgangssignal abgibt, solange, sich des Ventil im Durchlaßzustand befindet.

Nach der Erfindung wird also anstelle des Ventilstromes die am Ventil liegende Spannung abgetastet. Das Ausgangssignal des Schaltnetzes bzw. der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung kann dann als Sperr- oder Blockiersignal Verwendung finden. Um zu verhindern, daß bei einem Nulldurchgang der am gesperrten Ventil liegenden Spannung ein Ausgangs- oder Blockiersignal erzeugt wird, ist das Schaltnetz derart aufgebaut, daß das Ausgangesignal anfangs nur dann erzeugt wird, wenn das Fehlen des Anzeigesignals mit einem Zündimpuls zum Zünden

dieses Ventils zusammenfällt. Das Ausgangs- oder Blockiersignal wird dann solange aufrechterhalten, bis ein nächstes Anzeigesignal auftritt. Nach dem Auftreten des nächsten Anzeigesignals wird das Abschalten des Ausgangs- oder Blockiersigna la vorzugsweise um eine Zeitspanne verzögert, die etwas größer ist, als die Abschaltzeit des Ventils. Diese Zeitspanne ist wesentlich kürzer als die bei den herkömmlichen Einrichtungen auftretenden Verzögerungen. Der Spannungsdetektor enthält vorzugsweise einen dem Ventil parallel geschalteten Niveaudetektor, der ein Betätigungssignal liefert,

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wenn der Momentanwert der Ventilspannung größer ist als der Schwellwert, ferner einen Kondensator, der über einen Ladestromkreis an das Ventil angeschlossen ist, um eine ständig zur Verfügung stehende Steuerspannung zu liefern, weiterhin eine von der Steuerspannung ansteuerbare Einrichtung, die das Anzeigesignal abgibt, das von der Steuerspannung elektrisch isoliert ist, und eine Schalteinrichtung, die von dem Betätigungssignal des Niveaudetektors angesteuert wird und bei vorhandenem Betätigungssignal die Steuerspannung zu der das Anzeigesignal abgebenden Einrichtung durchschaltet. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß das Anzeigesignal von einer empfindlichen und in sich selbst abgeschlossenen Einrichtung " erzeugt wird, wobei das Anzeigesignal gegenüber den verhältnismäßig hohen Spannungen, die am Ventil in der Stromrichterschaltung auftreten, isoliert ist. Zum Erfassen und Überwachen des Betriebszustandes von mehreren Ventilen oder von mehreren Ventilgruppen können mehrere erfindungsgemäße Schaltungsanordnungen verwendet werden.

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Bevorzugte Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Figuren beschrieben.

Figur 1 zeigt als Blockschaltbild zwei Dreiphasen-Brückenschaltungen mit sechsfacher Welligkeit, die zu einem umpolbaren Gleichrichter oder zu einem Stromrichter nach Art eines Wechselumrichters zusammengeschaltet sind. Die nach der Erfindung aufgebaute Einrichtung zum Überwachen des Betriebszustandes von Stromrichter-Ventilen kann auf die gezeigte Strorarichterschaltung besonders vorteilhaft angewendet werden.

Figur 2 zeigt als Blockschaltbild eine von den in Figur 1 als Kästchen dargestellten Spannungsmeßeinrichtungen.

Figur 3 zeigt das Schaltbild des in'Figur 1 als Kästchen dargestellten zugeordneten Betriebszustandsdetektors.

Figur 4 zeigt das Schaltbild eines in Figur 2 als Blockschalt« bild dargestellten Spannungsdetektors.

Figur 5 zeigt als Blockschaltbild eine weitere Ausführungsform einer Spannungsmeß- oder Spannungsdetektoreinrichtung.

Um die praktische Anwendung einer nach der Erfindung aufgebauten Einrichtung zum Überwachen des Betriebszustandes von Thyristoren zu erläutern, sind in der Figur 1 zwei identisch© Brückenschaltungen 8F und 8R dargestellt, die einen Teil eines LeistungsStromrichters bilden, der den elektrischen Energiefluß zwischen einer Stromquelle 9 und einem Verbraucher 10 steuert. Jede der beiden Brücken besteht aus einer Gruppe von sechs identischen elektrischen Ventilen, die zu einer her« kömmliehen Dreiphasen-Brückenschaltung mit sechsfacher Wellig™ ksii suaaramengeschaltet sind. Jede Brück weist drei Weohsel-

die einen Dreiphasenansohluß bilden, und 009082/ 1612

zwei GleichstromanschlUsse auf. Abweichend von der gezeigten Anordnung könnte die gleiche Anzahl von Ventilen auch zu einer anderen bekannten Stromrichterschaltung zusaramengeschaltet sein, beispielsweise zu einer Sechephasen-Einwegschaltung mit sechsfacher Welligkeit. In jedem Falle muß die Wechselstromquelle an die zugeordneten Wechselstrotnanschlüsse der Brücken 8P und 8R angeschlossen werden. Bei der Stromquelle 9 handelt es sich um ein herkömmliches Dreiphasennetz mit einer sinusförmigen Spannung, deren Frequenz beispielsweise 60 Hertz beträgt. Zu einem Stromrichter gehören im allgemeinen noch Stromrichter-Trans formator-Wicklungen, über die die Weehselstromanschlüsse der Brücken an die Stromquelle angeschlossen sind.

Wie aus Figur 1 hervorgeht, ist der positive Gleichstromansohluß der Brücke 8F mit dem negativen Gleichstromanschluß der Brück? 8R und mit der einen Seite X des Verbrauchers verbunden. Der negative Gleichstromare chluß der Brücke 8F und der positive Gleichstromanschluß der Brück 8R sind an die andere Seite Y des Verbrauchers angeschlossen. Infolge dieser Schaltungsmaßnahme liefert die erste Brücke 8F einen positiven Strom i+ von der Stromquelle 9 zu dem Verbraucher 10 und speist somit den Verbaucher in "Vorwärtsrichtung¹*. Die andere Brücke 8R hingegen liefert zu dem Verbraucher einen negativen Strom i- und speist'den Verbraucher daher in "Rückwärtsrichtung". Obwohl es in Figur 1 nicht gezeigt ist, können den einzelnen Brückenschaltungen Drosselspulen zugeordnet sein, die den Verbraucherstrom führen. Bei dem Verbraucher 10 kann es sich um den Anker eines drehzahlgeregelten und in der Drehzahl umkehrbaren Gleichspannungsmotoxs handeln. Der Verbraucher kann aber auch eine oder mehrere Wicklungen eines drehzahlgeregelten, mehrere Wicklungen aufweisenden Wechseistromotors enthalten. Bei derartigen Verbrauchern hat der in dem Verbaucherzweig fließende Strom im allgemeinen eine negative Phasenverschiebung gegenüber der an den Klemmen X und Y liegenden Spannung.

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Die sechs Ventile der "positiven" Gleichrichterbrücke weisen die Bezugszeichen 1F bis 6P auf. Die Katoden der ungeradzahligen Ventile sind miteinanderjverbunden und an die positive Gleichspannungsklemme X dieser Brücke angeschlossen. Die Anoden der geradzahligen Ventile sind miteinander verbunden und an die negative Gleichspannungsquelle Y angeschlossen. Die Anode des Ventile 1F und die Katode des Ventils 4P sind miteinander verbunden und über eine erste Wechselstromklemme der Brücke 8F an die Phase A der Wechselstromquelle 9 angeschlossen. Die Anode des Ventils 3P und die Katode des Ventils 6F sind miteinander verbunden und über eine weitere Wechselstromquelle an die Phase B der Wechselstromquelle angeschlossen. Die Anode des Ventils 5F und die Katode des Ventils 2F sind miteinander verbunden und über einen dritten Wechselstromanschluß an die dritte Phase C der Wechselstromquelle angeschlossene Obwohl in der Zeichnung jedes Ventil lediglich durch ein einziges Thyristorsymbol dargestellt ist, kann im praktischen Fall ein Ventil aus mehreren getrennten Thyristoren bestehen, die in Reihe und bzw. oder parallel geschaltet sind und derart angesteuert werden, daß sie gemeinsam arbeiten und ein einziges Ventil bilden.

Ferner enthält der Stromrichter Steuereinrichtungen$, die die einander zugeordneten Ventile der Brücke 8P periodisch vom Sperrzustand in den Durchlaßzustand schalten» Zu diesem Zweck wird periodisch eine Gruppe aus einzelnen Zündsignalen erzeugt, die der Reihe nach den zugeordneten Steueranschlüssen der Ventile 1F bis 6F zugeführt werden« Die Ventile werden synchron mit der Wechselspannung der Weehselstromquelle 9 in der durch die Bezugszeichen angegebenen numerischen Folge gezündet· Die Drehrichtung des Dreiphasennetsee eei dabei mit A-B-C angenommen. Die durch die Brücke8F fließende elektrisch© Energie kann wunschgemäß gesteuert oder geregelt werden« Eine. Zündeinrichtung 3OP erzeugt die erforderlichen Ziiaelimpuls® unä bestimmt den Zündwinkel_o Hierzu kann man _b©i®pi@l@u@i®@ ©ine Schaltung verwenden» wie exe in der US-Patentschrift 3095 513

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beschrieben ist. Der Einfachheithalber sind bei dem in Figur 1 dargestellten Blockschaltbild die Verbindungsschaltungen zwischen der Zündeinrichtung 3OF und den zugeordneten steuerbaren Ventilen der Brücke 8F weggelassen.

Die sechs steuerbaren Ventile der "negativen" Brücke 8R sind mit den Bezugszeichen 1R bis 6R versehen. Die einzelnen Ventile sind in ähnlicher Weise zusammengeschaltet, wie es bei der Brücke 8F der Fall ist. Obwohl es in Figur 1 nicht gezeigt ist, können die Verbindungen zwischen den Wechselstroman-Schlüssen A-¹-,. B'- und C und der Dreiphasen-Stromquelle 9 derart angeordnet sein, daß die an den Wechselstromanschlüssen auftretenden Wechselspannungen entweder mit den entsprechenden Wechselspannungen an den entsprechenden Wechselstromanschlüssen A, B und C der Brücke 8F in Phase oder in der Phase · verschoben sind. Eine Ventilzündeinrichtung 3OR übt eine ähnliche Funktion aus|trd|arbeitet in ähnlicher Weise wie die bereits beschriebene Zündeinrichtung 3OF. Eine Hauptsteuereinrichtung 31 steuert abwechselnd die beiden Zündeinrichtungen 30F und 30R an. Dabei werden die zugeordneten Zündwinkel, je nach Wunsch, vergrößert oder verkleinert. Für das Verständnis der vorliegenden Erfindung ist es nicht notwendig, daß die Betriebsweise und der Aufbau der.Hauptsteuereinrichtung im einzelnen beschrieben werden. Es soll lediglich erwähnt werden, daß die Hauptsteuereinrichtung 31 Steuer-, Regel- und Kontrollschaltungen enthält, um nach einem vorgegebenen oder einem von Hand eingebbaren Programm die ausgewählte Zündeinrichtung 30F oder 30R anzusteuern und damit die Ventile der zugeordneten Brücke bei geeigneten Zündwinkeln in den leitenden Zustand zu schalten, um auf diese Weise die Richtung und den Betrag 'des dem νβ^ΓβμοηβΓ 10 zugeführten Stromes zu steuern. Ein einmal eingeschaltetes oder leitendes Ventil bleibt so lange im Durchlaßzustand, bis der Vorwärts- oder Durohlaßatrom auf den Wert Null absinkt. Das Absinken dee Stromes wird durch einen zyklieohen Kommutierungavorgang erreicht· Hinter jeder Durohlafiperiode !folgt unmittelbar eine Zeitperiode ^während dtr eine Sperrspannung an dem Ventil liegt«; ; ■ ; '

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Beim Betrieb der Stromrichteranordnung besteht die Möglichkeit, daß die Hauptsteuereinrichtung 31 die eine der Zündeinrichtungen 3OP oder 3OR bereits ansteuern kann, bevor der Verbraucherstrom in der anderen Brückenschaltung aufgehört hat zu fließen. In einem solchen Pail können die Wechselstromansefalüsse infolge gleichzeitig leitender Ventile in den beiden Brücken kurzgeschlossen werden. Um diese Unregelmäßigkeit und die dabei auftretenden unerwünschten Zirkulationsstrb'me zu vermeiden, ist es allgemein üblich_s die Zündeinrichtung zu verriegeln, so daß die Zündeinrichtung 3OP gesperrt bleibt, solange ein Rückwärtsstrom i- durch die Brücke 81 fließt, und die Zündeinrichtung 3OR gesperrt bleibt,, solange ein Vorwärtsstrom i+ durch die Brücke 8P fließt. Die erfindungsgemäße Einrichtung dient nun dazu, den Betriebszustand eines Ventils oder einer Brücke festzustellen und zu überwachen.

Die in Pigur 1 dargestellte Einrichtung zum Überwachen und Erkennen des Betriebszuständes der Brlickenaehaltung 8P enthält mehrere Spamiungsmeßeiiiriehtungen oder Spaimungsdetektoren 11 bis 16, von denen jeweils einer einem zugeordnetem Ventil 1P bis 6P parallel geschaltet iet, und einen Setriebezustandsdetektor 17» der an alle Spannungsdetektoren undan die zugeordnete Zündeinrichtung 3OF angeschlossen ist· Jeder Spannundsdetektor 11 bis 16 schickt ze dam Zustandedetektor 17 ein Anzeigesignal» solange an dem zugeordneten Ventil eine merkbare Spannung liegt« Der Zastanäsieteitor 17 ist derart aufgebaut, daß er auf äas Fehlen irgendeines Spaanungs™ AnzeigeSignals anspricht rad ein Sperreignal erzeugt„ das einer Sperreinrichtung 18 zugeführt wirö_s die öle Ztedeimrichtung' 3OR daran hindert, den Ventilen äer Brücke 81 Zifeiiiipuiae zw«? zuführen. Dieser Vorgang wird nmr dam ausgelöst, wenn das ^ .. "' Ende eines Spannungsanzeigesigaals Mit-einem ύομ ύ®τ Züad— " . einrichtung 3OF erzeugten Ztind.impuls siisaiiiHemfällt» laäurob , wird sichergestellt, daß äas Fefelen. äes A.nz©ig©sl₁|pals auf ein tatsächlich leitendes Ventil ■ zarftefesnaffttaea ist wad nicht

auf einen Nulldurchgang der an einem gesperrten Ventil liegenden Spannung.

Ähnliche Einrichtungen zum Abtasten und Überwachen des Betriebszustandes sind für die Brücke 8R vorgesehen. Bei der in Figur 1 gezeigten Darstellung sind die Spannunsmeßeinrichtungen für die zugeordneten Ventile 1R bis 6R der Brücke 8R mit den Bezugszeichen 21 bis 26 und der zugeordnete Betriebs zuatandsdetektor mit den Bezugszeichen 27 versehen. Bas Sperrsignal, das von dem Zustandsdetektor 27 erzeugt wird, wenn sich irgendein Ventil der Brücke 8R im leitenden Zustand befindet, wird einer Sperreinrichtung 28 zugeführt, die dann verhindert, daß die Zündeinrichtung 3OP Zündimpulse an die Ventile der Brückenschaltung 8F abgibt.

In der Figur 2 ist ein Brückenzweig mit dem Ventil 1F der Brücke 8F zusammen mit einem Ausführungsbeispiel der zugeordneten Spannungsmeßeinrichtung 11 im einzelnen dargestellt. Das Ventil 1F liegt zusammen mit einer in Reihe geschalteten Sicherung 32 zwischen der Wechselstrom-Phasenleitung A und dem Verbraucher^anschlufl X. Dem Ventil 1F ist eine herkömmliche Dämpfungsschaltung 33 aus einem Widerstand mit einem in Reihe geschalteten Kondensator parallel geschaltet. Der Spannungsdetektor oder die Spannungsmeßeinrichtung 11 enthält einen Niveau-Detektor 34-, der dem Ventil 1F parallel geschaltet ist, wie es in Figur 2 gezeigt ist. Der Niveau-Detektor liefert ein Betätigungs- oder Stellsignal, wenn an dem zugeordneten Ventil eine Spannung beliebiger Polar ittät liegt. Der absolute Betrag der Ventilspannung ■ muß allerdings einen vorgegebenen Schwellwert überschreiten. Der gewählte Schwellwert ist höher als die Durchlaßspannung, die an dem in Yorwärtsrichtung leitenden Ventil abfällt. Bei einer Schaltung mit einer Spitzenspannung von 800 Volt und einem mittleren Strom von 300 Ampere kann das Ventil aus zwei in Reihe geschalteten, handelsüblichen Leistungsthyristoren aufgebaut sein, von denen jeder für die Spitzensperrspannung

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einen Nennwert von 1000 Volt für den mittleren oder durchschnittlichen Strom einen Nennwert von 300 Ampere hat« Bei einem Strom von 1000 Ampere beträgt die maximale Vorwärts- oder Durehlaßspannung weniger als 3 Volt und bei einem Spitzenstrom von 5500 Ampere weniger als 8 Volt«, Für dieses Schaltungsbeispiel würde man den Schwellwert des Niveaudetektors 34 auf 10 Volt einstellen.,

Der Spannungsdetektor 11 enthält noch eine Einrichtung 35»· die an einem leiterpaar 36a, 36b eine fortwährend su Ver« fügung stehende Steuerspannung abgibt„ Vorzugsweise weist die Einrichtung 35 einen Energiespeicher auf₉ der derart an das Ventil 1F angeschlossen ist₉ daß er-von der Sperrspannung, die während des gesperrten Zustande an dem Ventil abfällt, aufgeladen wird» Der Vorteil einer solchen Anordnung wird noch im Zusammenhang mit der Erläuterung der Figur 4' dargelegt» Die Steuerspannungsleiter 36S₉ 36b sind über eine Schalteinrichtung 37 an eine Einrichtung 38 angeschlossen die im erregten Zustand das Angeigesignal des Spannungsdetektors 11 abgibt. Die Schalteinrichtung 37 wird von dem Beta« tigunge- oder Stellsignal angesteuert ₉ das der Niveau«=Detektor 34 liefert. Die von dem Niveaudetektor angesteuerte Schalteinrichtung -veranlasst, daß die Steuerspannung zu der Ein= richtung 58 gelangt, die daraufhin fias Anzeigesignal abgibt-« Das Anzeigesignal_s das.die Einrichtung .38 sowohl von dem Betätigungssignal als.auch von der Steuerspannung elektrisch isoliert, ist vorhanden^ solange sich das Ventil 1F in seinem Sperraustand befindet und an den beiden Hauptanschlüssen des Ventils entweder eine Vorwärts- oder eine Hückwärtsspannung liegt, deren Momeatanwert größer i@t_s al® der Schwellwert₀

Das von der SpanmangsmeSein-riefotung 11 erzeugt© Anzeigesignal wird znsaimes. mit ähnliches. Aas@igsiigaal@n₀ die voa ©at.=· epreeliana3m Spanaaagsmeieinriclattmgen 12 bis 16 st®ramen₉ die in eiaispr©eilend©.<? Weise ä®m sniersn V@ntil©n ä®r Briefe© SJ¹ parallel geseaaltot sinöp ä©m B@t2'l©bssustsndsd©t©ktoSⁱ 17 su«=

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geführt. Der Betriebszustandsdetektor 17 der beschriebenen Überwachungseinrichtung kann Schaltglieder enthalten, die zu den in Figur 3 gezeigten Schaltbild zusammengeschaltet sein können. Aus'Figur 3 geht hervor, daß die einzelnen Anzeigesignale einem NAND-Glied 40 zugeführt werden, das an seinem Ausgang:. 41 ein 1-Signal abgibt, wenn ein oder mehrere Anzeige**signale; fehlen, und das ein Null-Signal abgibt, wenn alle Anzeige-r signale gleichzeitig vorhanden sind.Der zuletzt beschriebene Zustand stellt sich nur dann ein, wenn sämtliche Ventile der Brücke im Startzustand sind.

Der aus Schalt- oder Verknüpfungsgliedern aufgebaute Zustandsdetektor 17 erzeugt aufgrund des 1^-Signals auf der Leitung 41 ein entsprechendes Signal auf einer Leitung 42, wenn die dem Detektor 17 zugeordnete Zündeinrichtung einen Zündimpuls an eines der Ventile der Brücke SF abgibt. Um dies au erreichen, ist zwischen die Leitung 41 und 42 ein UND-Glied 43 geschaltet. Der zweite Eingang 44 des UND-Gliedes 43 ist an den Ausgang · eines ODER-Gliedes 45a angeschlossen, das wiederum mit der Zündeinrichtung 3OF verbunden ist. Die Anordnung ist dabei derart getroffen, daß auf der Leitung 44 ein 1-Signal anliegt, solange irgendeiner der sechs "positiven" Zündimpulse vorhanden ist. Ein weiteres ODER-Glied 45b ist zwischen die Leitung 42 und 44 geschaltet. Das ODER-Glied 45b'dient als Halte-Glied. Es bewirkt nämlich, daß das 1-Signal auf der Leitung 42 auch dann noch aufrechterhalten bleibt, wenn der Zündimpuls bereits verschwunden ist. Dies setzt allerdingsvoraus, daß das NAND-Glied 40 an der Leitung 41 das 1-Signal aufrechterhält. Das Halte-Glied 45b ist erwünscht, da die Ztind-. impulse verhältnismäßig schmal sind. Sie haben beispielsweise eine Dauer von 100 bis 200 MikrοSekunden oder weniger.

An der Leitung 42 des Betriebszustandsdetektors 17 tritt also ein 1-Signal auf, wenn die Brücke 8P-von dem nichtleitenden Zustand in einen leitenden Zustand schaltet, und gleichzeitig*

dabei die Zündeinrichtung 3OF einen ZÜndimpuls abgibt. Beim

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Umschalten der Brücke von dem nichtleitenden Zustand in einen leitenden Zustand bricht mindestens eines der Anzeigesignale' zusammen, die von den zugeordneten Spannungsdetektoren 11 bis 16 abgegeben werden« las 1-Signal bleibt an der Leitung 42 liegen, solange irgendeines der Yentile 1P bis 6P einen Durchlaßstrom führt. Bas 1-Signal an der Leitung 42 verschwindet, sobald daa Signal an der Leitung 41 in den Q-Zustand übergeht,' was geschieht, sobald die Brücke-ia ö@n nichtleitenden Zustand umschaltet. Dieser forgang 1st dadurch gekennzeichnet, daß das letzte leitende Ventil der Brücke von den leitenden Zustand zu dem gesperrten Zustand übergeht ₉ woraufhin sich schlagartig eine Sperrspannung an dem Ventil aufbaut und der diesem Ventil augeordnet® S@@nnungsa©tek1;or .ein Anzeige-Bignal abgibt, das die dem UlSD-SIied 40 sugeführte Amieigesigna !gruppe vervollständigt» Da von nunfao. di© Zündeinrichtung 30]? abgeschaltet ist, also keine Zündsignal© mehr liefert, und sämtliche Ventile der Brücke 81? im gesperrten Zustai d verharren; tritt an der Leitung 42 Issin 1=>Signal raahr auf, obwohl an der Leitung 41 ein© I¹O Ige von intermittiereaöen 1-Signalen vorhanden ist_s und war infolge von aufeinanderfolgenden Lücken^ die bei den aufeiaanäerfolgenösnlSffl.lurelig'^äagen der sn den gesperrten Ventilen liegenden Spannwagen in den Anzeigesignalen auftreten» Die Dauer eines Billtarefegsngs ist kurz, und beträgt beispielsweise weniger al® 1,5 elskteisek® &a& oder bei 60 Hertz 70 Ml%:rosek«ad@n_s wem. ä©r Sehwallwort d©s Spannungsdetektors 1 „25 §δ äer'aa @in©n gesperrten Yen-feil aogmal©rweise auftretenden Spitsenspaimwng into Βθε¹ S@tiw©llw©rt des Spannung®·= detektors ist vorzugsweis© auf ©in©n \1®ist ©tagest©lit _ö ä®r etwa der minimalen Torsspaterang ia TonfärtsrlehtHiig @at@ipriah.t₉ die man sum Zünden eines Ventils tsxisStigt_o Jm ii®ü©a lall© 1st die Steueranordnung vorzugsweise i©s"art gutsOffen^ daß fe@i voll aufgedreht en legier ₉ als© bei ©inen th®or©ti©©iieiB ZIiEa^ winkel von 0 Greä der tatsäehlietie lünäirlnksl feegraazt wirö₉ und awar derart» daß i@r güfidimpuls) .®rmt äasm ä®m ?©atil sm·= _■ geführt wird, nachde« dar
Anzeigesignal abgibt.

Ein an der Leitung 42 des Zustandsdetektors 17 liegendes 1-Signal hat zur Folge, daß Ausgangssignale 46A. und 46B erzeugt werden. Der Zustandsdetektor 17 enthält vorzugsweise ein Zeitverzögerungsglied 47i aas die Ausgangssignale in die Länge ί·zieht, so daß sie zwar mit dem Auftreten des Signals an der Leitung 42 beginnen, jedoch ein vorgegebenes Zeitintervall nach dem Verschwinden des Signals an der Leitung 42 enden. Die beim Abschalten oder Verschwinden des Signals auftretende Verzögerungszeit ist derart gewählt, daß sie etwas größer ist, als die Abschaltzeit der Ventile, beispielsweise 500 Mikrosekunden oder weniger, so daß siehergestellt ist, daß am Ende jeder Durchlaßperiode der Brücke 8P das zuletzt leitende Ventil hinreichend Zeit hat, um seine volle Sperrfähigkeit zu erreichen, bevor die AusgangsSignaIe 46A und 46B abgeschaltet werden* Das eine Ausgangssignal 46A dient dazu, um die bereits beschriebene Sperrfunktion auszuüben. Zu diesem Zweck betätigt dieses Ausgangssignal die Sperr- , einrichtung 18, die daraufhin die Zündeinrichtung 30R blockiert, die der "negativen" Ventilgruppe 1R bis 6R zugeordnet ist. Das andere Ausgaügssignal 46B kann man dazu benutzen, um anzuzeigen, daß die Brücke 8F be\gonnen hat zu leiten. In Figur 4 ist die Schaltung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Spannungsdetektors 11 dargestellt. Nach dieser Figur sind die Wechselstromanschlüsse einer Diodenbrückenschaltung 50 über Widerstände 51a und 51b an die Klemmen A und X angeschlossen. Wie bereits beschrieben, ist der Anschluß oder die Klemme A an die Anode und der Anschluß oder die Klemme X an die Katode des Ventils 1F angeschlossen. An die G-leichstromanschlüsse der Diodenbrücke 50 ist ein Spannungsteiler mit Widerständen 52a und 52b angeschlossen. Dem Spannungsteiler 52a, 52b ist über eine Diode 57 ein Energiespeicher in Form eines Kondensators 53 parallel geschaltet. Dem Kondensator 55 ist eime spannungsregulierende Zenerdiode 54 und über eine Mode 56 ein Widerstand 55 parallel geschaltet. Die Polung der Mode 57 ist

derart gewählt, daß sich der Kondensator über den Spannungsteiler

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nicht entladen kann„ wenn während periodisch auftretender Zeit« Intervalle der Momentanwert der Spannung am Spannungsteiler geringer ist als die verhältnismäßig konstante Kondensatorepannung.

Wie aus Figur 4 hervorgeht, sind die Steuerspannungsleiter 36a und 36b des Spannungsdetektor© an den Widerstand 55 angesehlos» sen. Die Schalteinrichtung 37 enthält einen PIP^Transistorj, dessen Emitter mit dem Leiter 36b und dessen Basis 37b mit dem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 52a und 52b verbunden ist« Die das Anseigesingal abgebende Einrichtung ist zwischen dem Kollektor 37c des Transistors 37 und den Steuerspannungsleiter 36a geschaltet» Die Einrichtung 38 wird von der Steuerspannung angesteuert_s wenn die Emitter-Basis-Strecke des Transistors -37 in Vorwärtsrichtung vorgespannt ist. In diesem Falle erzeugt die Einrichtung 38 ein Signals, wobei am Anschluß 58 eine verhältnismäßig geringe Spannung bezüglich dem Erdpotential auftritt„ In der Einrichtung 38 sind Mittel (nichtgeaeigt) vorgesehen^ die dieses Nieder·=» spannungssignal i^yon den Steuerapannungsleitern 36a und 56b elektrisch, trennen, deren Potential wesentlich über dem Erdpotential liegen kann«. Die elektrische Isolierung.kann auf optischem oder induktivem Wege geschehen» Die Einrichtung kann beispielsweise eine Wechselrichter-Transforraator-Gleichrieiiter-ICombination enthalten Dadurch daß der Transformator in der Einrichtung 38 und nicht zwischen der Diodenbrücke und den Anschlüssen A und X angeordnet wird_fl wird die Schwierigkeit vermieden, daß der'Transformator durch eine Gleichspennungskomponent® öer Ventilspannung in die Sättigunggetrieben werden könnte_β

Dae am Anschluß 58 auftretende Anzeigesignal "wird der Schaltung 40 de® Betriebssöit@ad®fi©t©ktor© 17. (HgUE" 3) führt» Wie bereits erwähnt_ff tritt beim Verschwinden da® aeigesignale ein Sperrsigaal 46a suf₉ wenn äa® Ventil IP iroa Sperrziistanfl in äen DtaEOfelaSsaitsaä geschaltet wis?d₀ 09882/1612

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hin kann man das am Anschluß 58 auftretende'Signal als Anzeigeoder Überwachungssignal verwenden. In jedem Falle hängt das Vorhandensein oder NichtVorhandensein des Signals am Anschluß 58 davon ab, ob der Momentanwert der Spannung zwischen den Klemmen oder Anschlüssen A und X einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet oder nicht überschreitet. Der Betrag des Schwellwertes wird durch die Wahl der Widerstände in dem Spannungsteiler 52a, 52b bestimmt.

Zum besseren Verständnis des in Figur 4 dargestellten Spannungsdetektors wird seine Betriebsweise für eine Zeitperiode beschrieben, während der am Ventil 1F eine Sperrspannung liegt. Die. im folgenden Abschnitt der Beschreibung erwähnten Spannungswerte und Schaltungsparameter stellen lediglich Beispiele dar. Solange der momentane Spannungswert zwischen den Anschlüssen A und X kleiner als etwa 10 Volt ist, reicht der Spannungsabfall am Widerstand 52b nicht aus, um den Spannungsabfall in. Vorwärtsrichtung an der Diode 56 in hinreichendem Maße zu übertreffen und den Transistor 37 in den leitenden Zustand zu schalten. Sobald jedoch der Sohwellwert von 10 Volt erreicht ist, liefert der Spannungsteiler 52a, 52b einen hinreichend hohen Basis-strom zur Basis 37b des Transistors 37, so daß dieser in dem Steuerspannungskreis liegende Transistor zu leiten beginnt und den Kondensator 53 mit der das Anzeigesignal abgebenden Einrichtung 38 verbindet. Die Einrichtung 38 gibt jetzt am Anschluß 53 ein Anzeigesignal ab, undjzwar solange, bis die Spannung am Ventil 13? wieder unter den Schwellwert abfällt. Wenn die Spannung am Ventil zwischen 10 und 60 Volt beträgt, ist die Trenndiode 57 noch in Sperriohtung vorgespannt, so daß zunächst der Kondensator 53 allein die Steuerspannung liefert, die zum Betreiben der Einrichtung 38 notwendig ist. Bei einer Ventilspannung zwischen 60 und etwa 500 Volt wird die von der Einrichtung 38 benötigte Energie gemeinsam vom Speicherkondensat or 53 und der Leistungsschaltung aufgebracht, mit der die Anschlüsse A und X verbunden sind. Je höher die Ventilspannung ist, um so größer ist die von der Leistungsschaltung gelieferte

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Energie im Vergleich zur Kondensatorenergie» Während des restlichen Teils der Sperrperiode„ wenn die Yentilspannung zwischen 500 und einem Spitzenwert von 800 Volt liegt, wird der Leistungs· schaltung hinreichend viel Energie entnommen, um sowohl die Einrichtung 38 zu versorgen, als auch den Kondensator 53 aufzuladen. Dieses letzte Zeitintervall ist erheblich länger als eine Viertelperiode. Während dieser Zeit wird genügend Energie in dem Kondensator gespeichert, so daß dieser die Steuerspannung fortwährend aufrechterhalten kann und zwar auch während den sich periodVLsch wiederholenden Zeitintervallen, bei denen die am Ventil liegende Spannung geringer oder Full ist. Durch das Aufladen des Energiespeichers wird ein sich selbst unterhaltender Spannungsdetektor geschaffen, der von Außen keine zusätzliche Energie benötigt und mit derjenigen Energie auskommt ,die er der Leistungsschaltung entnimmt, an die er direkt angeschlossen ist.

Die beschriebene Einrichtung zum Überwachen und feststellen des Betriebszustandes von Thyristoren kann in manigfaeher-Veise abgewandelt werden«, Wenn beispielsweise eine Gruppe von Wechselspannungsanschlüssen von &en beiden Brücken 8P und 8R₁. die in Figur 1 gezeigt sind, gemeinsam benützt wobei die einanderzugeordneten Ventile 1P-4E₉ 3Ρ-βΗ, usw. zu einem antiparallelgeschalteten Tentilpaar zusammengefasst sind, dann könnte man die in den beiden Brücken einander entsprechenden Spannungs-etektoren zu einem einzigen Detektor zusammenfassen, der dann für das antipara Helges cha It et e Ventilpaar ein Anzeigesignal liefert, wenn sich beide Ventile in ihrem Sperrzustand befinden and die Spannung an dem Ventilpaar den genannten Sohwellwert übersteigt„ Jedes Anaeigesignal müsste dann dem lAND-Glied 40 in beiden Zustendsöetelrfcoren 17 > Ί und 27 zugeführt werden» - I

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Wenn der Spannungsdetektor mit einem antiparallelgeschalteten Ventilpaar benutzt wird, dann ist es vorteilhaft, den Detektor in ein Schaltnetz einzubeziehen, das derart aufgebaut ist, daß die zugeordnete Zündeinrichtung beim .Fehlen eines Anzeigesignals blockiert wird. Dadurch wird verhindert, daß ein Zündimpuls bereits zu einer Zeit in der Periode erzeugt wird, wenn die Vorwärtsspannung an dem zu zündenden Ventil noch unterhalb des Schwellwertes liegt. Dadurch wird ein vorzeitiger Versuch, das Ventil in den leitenden Zustand zu schalten vermieden, obgleich die zugeordnete Steuer- oder Regeleinrichtung bei manchen Verbraucherbedingungen einen früheren Zündzeitpunkt anfordern mag.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Spannungsmeß- oder Spannungsdetektorseinrichtung ist in Figur 5 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird ein einziges Anzeigesignal 60 erzeugt, wenn alle drei ungradzahlig bezeichneten Ventile 1F, 3F und 5F der Brückenschaltung 8F gleichzeitig mit Spannungen beaufschlagt sind, die den Schwellwert überschreiten. Dieser Zustand tritt nur auf, wenn jedes der genannten Ventile gesperrt ist. Dieses Anzeigesignal wird einer NAND-Schaltung im Zustandsdetektor 17 zugeführt. Bei fehlendem Anzeigesignal liefert die NAND-Schaltung an die Leitung 41 (Figur 5) ein 1-Signal. Es wird daher ein Ausgangssignal 46A erzeugt, solange irgendein ungradzahliges Ventil 1F, 3F oder 5F, leitend ist. Vorzugsweise liefert eine ähnliche Spannungsmeß- oder Spannungsdetektoreinrichtung, die den drei gradzahligen Ventilen 4F, 6F und 2F der Brückenschaltung 8F zugeordnet ist, ein Anzeigesignal zu derselben NAND-Schaltung, so daß bei vorhandenem Ausgangssignal 46A mindestens irgendein Ventil der Brücke 8F im Durchlaßzustand ist. Der Fachwelt wird es bekannt .sein, daß für eine kurze Zeitdauer am Ende einer Durchlaßperiode der Verbraucherstrom durch die gezeigte Brückenschaltung fließen kann, auch wenn nur ein einziges Ventil leitend ist, weil die Dämpfungsschaltung des gerade gesperrten Ventile einen parallelen Ausgleichsstromzweig vorsieht«,

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Die abgeänderte Spannungsmeßeinrichtung nach Figur 5 enthält einen bipolaren Niveaudetektor 64 ₉ der über einen Widerstand 61a zwischen die Anschlußklemme A und die Anschlußklemme X geschaltet ist, um an eine Eingangsklemme 11a einer UND-Schaltung 62 eine erstes Signal zu liefern, wenn der Betrag der Spannung am Ventil 1F den vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Getrennte, aber ähnliche Niveaudetektoren (nicht gezeigt) sind auch den Ventilen 3F und 5F über Widerstände 61b bzw. 61c parallel geschaltet» Diese Niveaudetektoren liefern ähnliche EingangsSignaIe an die Anschlüsse 13a bzw» 15a der UND-Schaltung 62₉ wenn die entsprechenden zugeordneten Spannungen den Schwellwert übersteigen» Ein von der UND-Schaltung:. 62 angesteuertes Tor 63 .1st nur dann durchgeschaltet, wenn die drei Niveaudetektoren gleichseitig ansprechen* Während dieser Zeit wird über das Tor 63 eine Schalteinrichtung 6? betätigt, d ie die eine Seite einer das Anzeigesignal erzeugenden Einrichtung 68 an einen Leiter 66a mit einer positiven Steuerspannung legt. Die andere Seite der Einrichtung 68 ist über eine Diode 69 an einen gemeinsamen Steuerspannungsleiter 66b angeschlossen, der direkt mit dem Anschluß X verbunden ist« Die Einrichtung 68 enthält vorzugsweise eine einfache lichtausstrahlende Diode". Ferner ist eine geeignete Einrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen die das Lichtsignal in ein elektrisches Anseigesignal geringer Spannung umwandelt„ das der NAND-Schaltung in dem zugeordneten Betriebszustandsdetektor 1? zugeführt wird«, . ■ "

Solange die Schalteinrichtung 67 erregt ist₉ veranlasst sie₉ daß der das Anaeigesignal abgebenden Einrichtung 68 die Steuer= spannung zugeführt wird, die zwischen den Leitern 66a und 66b liegt» Solang® dies der Fall ist_s wird ein Anzeigesignal 60 erzeugt« Es soll bemerkt v/erden,, daß in dem vorliegenden Aus·= fülirufiggfeeispiel öi@ Miveauaetektoren mit der Steuer©pannung zwischen den Leitern 66a rad 66b gespeist, werdeno B!@®e Staisga?·= spanaung wirö dem Wechselspannungsnetz entnommen₉ un& gi^er mittels des Blocks 65₅ ä®T ©in® S

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spielsweise einen Kondensator, der über eine Einweg-Gleichrichter-Schaltung 70a, 70b, 70c an alle drei Phasen A, B und C des Dreiphasennetzes angeschlossen ist. Die Dioden, aus denen die genannte Gleichrichterschaltung aufgebaut ist, sind derart gepolt, daß die Speichereinrichtung 65 aufgeladen wird, wenn an irgendeinem der drei Ventile ti, 3F oder 51? in gesperrtem Zustand eine Vorwärtsspannung auftritt.

Die in Figur 5 dargestellte Spannungsmeßeinrichtung enthält noch.eine Gruppe von redundanten Baugliedern, die mit gestrichenen Bezugszeichen versehen sind. Die Einweg-Gleichrichter se haltung 70a', 70b¹, 70c¹ ist derart gepolt, daß der redundante Energiespeicher 65' aufgeladen wird, wenn an irgendeinem der drei Ventile 1i, 3F oder 5Ϊ im Sperrzustand eine Sperrspannung anliegt. Die Einrichtung 65* gibt an die Leiter 66b und 66c eine Steuerspannung ab. Der Leiter 66c liegt gegenüber dem gemeinsamen Leiter 66b auf einem negativen Povtential. Die Steuerspannung wird über eine Diode 69* und eine Schalteinrichtung 67' der bereits beschriebenen Einrichtung 68 zugeführt, die daraufhin ein Anzeigesignal abgibt. Die Schalteinrichtung 67' wird über eine Torschaltung 63' betätigt. Dies ist nur dann der Pail, wenn an den Anschlüssen 11b, 13b und 15b gleichzeitig Signale anliegen. Diese Signale werden von einem Niveaudetektor 64', der dem Ventil 1P parallel geschaltet ist, und zwei weiteren Niveaudetektoren (nicht gezeigt) geliefert, die in ähnlicher Weise den Ventilen 3F bzw. 5F parallel geschaltet sind. Die-Signale sind vorhanden, solangedie Spannungen an"den entsprechenden Ventilen höher sind, als die vorgegebene Schwellwertspannung·

Die das Anzeigesignal abgebende Einrichtung 68 wird in Betrieb gesetzt, wenn eine oder beide SchaIteinrichtungen 67 und 6?» betätigt werden. Die Redundanz des in Figur 5 gezeigten Spannungsdetektors dient zuc besseren Betriebssicher- ■ heit. Bei bestimmten Betriebsbedingungen von elektrischen Stromrichtersohaltungen, insbesondere von Weehaelumrichtern,

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besteht die Möglichkeit, daß die Energiespeichereinrichtung 65' durch die Sperrspannung an den gesperrten Ventilen nicht hinreichend aufgeladen wird, um an den Leitern 66c und 66b die erforderliche Steuerspannung aufrechtzuerhalten. In diesem Falle wird jedoch stets die Zwillingseinrichtung 65 in hinreichendem Maße aufgeladen, so daß die an den Leitern 66a und 66b zur Verfügung stehende Steuerspannung ausreicht, um ein zuverlässiges Arbeiten des Spannungsdetektors zu gewährleisten.

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Claims

Patentansprüche

1J Schaltungsanordnung zum Erfassen und Überwachen des Betriebszustandes eines steuerbaren elektrischen Ventils, das in einer Starkstromschaltung in Reihe zwischen einen Verbraucher und ein Wechselstromnetz geschaltet ist und durch von einer Steuereinrichtung erzeugte Zündimpulse vom Sperrzustand in den Durchlaßzustand schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Ventil (1P bis 6F, 1R bis 6R) parallel geschalteter Spannungsdetektor (11 bis 16, 21 bis 26) ein Signal abgibt, das anzeigt, ob der Betrag der momentanen Ventilspannung einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, der größer ist, als der Wert der Durchlaßspannung, und daß ein an den Spannungsdetektor und die Steuereinrichtung (3OP, 3OR) angeschlossenes. Schaltnetz (17, 27) infolge der Ansteuerung durch das Anzeigesignal und die Zündimpulse ein vorgegebenes Ausgangssignal (an der Leitung 42) abgibt, solange sich das Ventil im Durchlaßzustand befindet.
2.Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsdetektor einen dem Ventil parallel geschalteten Niveaudetektor (34), der ein Signal abgibt, wenn die momentane Ventilspannung größer ist als der Schwellwert, eine Speicheranordnung (35)/ die eine ständig verfügbare Sbeuerspannung liefert, ferner eine Anzeigesignaleinrichtung (38), die bei Erregung durch die Steuerspannung das Anzeigesignal abgibt, wobei das Anzeigesignal von dem Signal des Niveaudetektors und der Steuerspannung elektrisch isoliert ist, und eine Schalteinrichtung;(37) enthält, die zwischen die Speicheranordnung (35) und die Anzeigesignaleinrichtung (38) geschaltet ist und bei ^Ansteuerung durch das Signal des Niveaudetektors (34) die Steuerspannung zu der Anzeigesignaleinrichtung (38) durchschaltet.

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3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2₉ dadurch gekennzeichnet*

daß das Schaltnetz (17, 27) das Ausgangesignal (an der Leitung 42) nur unter der Bedingung abgibt_y daß das Anzeigesingal nicht vorhanden ist und gleichzeitig entweder · ein -Zündimpuls oder das Ausgangssignal vorhanden ist»
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2₉ dadurch. gekennzeichnet, daß das Schaltnetz ein Verzögerungsglied (47) aufweist, das am Ende jeder Durchlaßperiode den Abfall des Ausgangssignals um ein vorbestimmtes Zeitintervall verzögert»
5. Schaltungsanoränung nach Anspruch 2₉ dadurch gekennzeichnet,

daß ein in der Speicheranordnung (35) enthaltener Energiespeicher (53) über einen Ladekreie an das Ventil angeschlossen ist und daß eine Entkopplungsdiode (57) den Energiespeicher von dem Niveaudetektor trennt„
6. Schaltungsanoränung nach Anspruch 2„ dadurch gekennzeichnet,

daß der Energiespeicher ein Kondensator (53) ist, der während der Sperrperiode des Ventils aufgeladen vzircL
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch T₉ zum Erfassen und Überwachen der Betriebszustände von mehreren elektrischen Ventilen^ ■ bei denen die sieh entsprechenden Haupt anschlusss gemeinsam an 'die eine Ssite fies Verbrauchers und die anderen sich entsprechenden Hauptanschlüsse einzeln an die ©atsprechenden Phasen eines Mehrphasennetzes angeschlossen ®ind₉

dadurch, g © k © η as e 'i c h η © t " _s '

daß jedem Ventil ©in getrsnnter Spaiänimg®d©t©ktQ2? parallel g©° schaltet ist₉ daß dae Anzeige®ignal aur bei gl®iehs®itig@x^! Erregung aller Spannuagiä@t©kt@r@a auftritt und iaß das Schalt« netz das Ausgangssignal nwe unter fi®r Bedingung ©rs©ugt_D daß

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das Anzeigesignal nicht vorhanden ist und gleichzeitig entweder ein Zündimpuls oder das Ausgangssignal vorhanden ist.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, für zwei Ventilgruppen,* die zwei ähnliche Brückenschaltungen bilden, die zwischen Wechselstrom- und Grleichstromanschlüsse geschaltet sind, wobei der positive G-leichstromanschluß der einen Brücke mit dem negativen Gleichstromanschluß der anderen Brücke verbunden ist, und eine Einrichtung die Ventile der einen und der anderen Brücke abwechselnd zündet,

dadurch gek-ennzeichnet, daß für jede Brücke eine Schaltungsanordnung zum Erfassen und Überwachen des Betriebszustandes der betreffenden Brücke vorhanden ist und daß eine Blockiereinrichtung (18, 28) auf das von dem Schaltnetz der Schaltungsanordnung von der einen Brücke erzeugte Ausgangssignal anspricht und daraufhin das Anlegen von Zündimpulsen an die Ventile der anderen Brücke unterbindet. .

ReLi/Lo

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Leerseife