DE2039868C3 - Schaltungsanordnung zur steuerbaren Gleichstromspeisung über einen Thyristor - Google Patents

Description

hatte). Daraufhin kommutiert der Strom durch die Belastung 9 von der Diode 4 zu der Freilaufdiode 2.

Wenn das Steuerimpulsgerät 11 da>iach den Hauptthyristor 1 wieder zündet, wächst der Belastungsstrom durch die Spule 5, den Thyristor 1 und die Belastung 9. Da das Steuerimpulsgerät 11 in Abhängigkeit von seinem Regler, der nicht gezeigt ist, die Thyristoren 1 und 3 mit veränderlichen Intervallen abwechselnd zündet, können die Leitintervalle des Hauptthyristors im Verhältnis zu den Sperrintervallen variiert werden, wobei der Mittelwert des Hauptstromes veränderlich ist.

Während der Leitintervalle des Thyristors 1 ist der Kondensator 6 in seiner oberen Hälfte mit positiver Polarität geladen und wird von der Diode 4 daran gehindert, sich über den Thyristor 1 zu entladen.

Wie ersichtlich, gehen alle Ströme, die durch einen der Thyristoren fließen, auch durch dir Spule 5, die dabei immer die Thyristoren gegen gefährliche Stromänderungen schützt

Die Schaltung kann mit einem Widerstand 7 versehen werden, eventuell in Reihe mit einer Diode 8. Die Diode 8 ist mit Rücksicht auf eine eventuelle geringe Induktivität in den Zuleitungen vorgesehen, durch welche in jeder Periode der Kondensator 6 eine geringe Überladung erfährt Wäre die Diode 8 nicht vorhanden, so könnte eine Schwingung entstehen, die zu unnötigen Verlusten führen würde.

Man sieht weiter, daß das Schaltschema in der Figur umgekehrt werden kann, indem man die Speisespannung und die Thyristoren 1 und 3 sowie die Dioden 2,4 und 8 umpolt Dies führt zu keiner prinzipiellen Veränderung des Systems.

F i g. 2 zeigt eine Schaltvariante, bei der sowohl der Hauptthyristor 1 als auch der Hilfsthyristor 3 verdoppelt sind zu la und \b bzw. 3a und 3b und bei der die Spule 5 in mehrere parallele Wicklungen 5a bis d mit untereinander guter induktiver Kupplung aufgeteilt ist. Jede Wicklung liegt in Reihe mit einem Haupt- oder Hilfsthyristor. Die Schaltung ist elektrisch gesehen äquivalent der vorher gezeigten, aber die Aufteilung der Spule 5 erleichtert die Parallelschaltung von mehreren Haupt- bzw. Hilfsthyristoren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur steuerbaren Gleichstromspeisung einer Belastung über einen mit die- ser und mit einer Gleichstromquelle in Reihe geschalteten Hauptthyristor, mit einem dem Hauptthyristor zugeordneten Löschkreis, der einen Hilfsthyristor, eine Diode und einen Reihenschwingkreis aus einem Kondensator und einer Spule enthält wobei der Hilfsthyristor in Reihe mit der Diode derart parallel zum Hauptthyristor liegt, daß der Hilfsthyristor und die Diode gleichsinnig zum Hauptthyristor gepolt sind und die Diode auf der zur Belastung führenden Anschlußseite des Hauptthyristors mit diesem verbunden ist und wobei der Reihenschwingkreis parallel zum Hilfsthyristor liegt d a -durch gekennzeichnet, daß die Spule (5) des Reihenschwingkreises in Reihe mit den parallelen Stromzweigen von Hauptthyristor (1) und Hilfs- thyristor (3) und dem einen Anschluß der Gleichstromquelle (10) im Hauptstromkreis liegt und der Kondensator (6) des Reihenschwingkreises zwischen diesem Anschluß der Gleichstromquelle (10) und dem Verbindungspunkt von Hilfsthyristor (3) und Diode (4) liegt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (5) getrennte Wicklungen (5a bis d) in Reihe mit je einem von mehreren parallel angeordneten Haupt- und Hilfsthyristoren (la, b und 3a, b) hat und daß die Wicklungen untereinander induktiv gekoppelt sind.

35

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur steuerbaren Gleichstromspeisung einer Belastung über einen mit dieser und mit einer Gleichstromquelle in Reihe geschalteten Hauptthyristor, mit einem dem Hauptthyristor zugeordneten Löschkreis, der einen Hilfsthyristor, eine Diode und einen Reihenschwingkreis aus einem Kondensator und einer Spule enthält, wobei der Hilfsthyristor in Reihe mit der Diode derart parallel zum Hauptthyristor liegt, daß der Hilfsthyristor und die Diode gleichsinnig zum Hauptthyristor gepolt sind und die Diode auf der zur Belastung führenden Anschlußseite des Hauptthyristors mit diesem verbunden ist und wobei der Reihenschwingkreis parallel zum Hilfsthyristor liegt. Eine solche Schaltungsanordnung ist bekannt aus der Zeitschrift »IEEE-Transactions«, Vol. IGA-2, Nr. 1 v. JanVFebr. 1966, S. 58 bis 65, insbesondere Fig. 4. Bei solchen Schaltungsanordnungen wird bei vorgenommener Zündung des Hilfsthyristors zum Zwecke der Löschung des Hauptthyristors zunächst der Kondensator über den aus ihm und der Spule gebildeten Reihenschwingkreis und über den Hilfsthyristor umgeladen. Unmittelbar nach beendigter Umladung löscht der Hilfsthyristor und erfolgt die Löschung des Hauptthyristors durch den nunmehr eine Spannung umgekehrter Polarität aufweisenden Kondensator über die Diode.

In der bekannten Schaltung erfolgt die Aufladung des Kommutierungskondensators über die Schwingkreisinduktivität und die Last, wodurch eine lastabhän- gige Aufladung des Kondensators auf eine Spannung erfolgt, die größer als die Betriebsspannung ist. Diese unbestimmte iastabhängige Überspannung liegt während des Leitintervalls des Hauptthyristors am Hilfsthyristor und beansprucht diesen unnötig. Ein weiterer Nachteil der bekannten Schaltung besteht darin, daß bei einer induktiven Last der während der Sperrung des Hauptthyristors über eine zur Last parallelliegende Diode weiterfließende Strom beim Zünden des Hauptthyristors schlagartig auf den Hauptthyristor übergeht

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art das Auftreten einer den Hilfsthyristor beanspruchenden lastabhängigen Überspannung am Kondensator zu vermeiden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmaie hat Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist im Unteranspruch genannt

Aus der französischen Zusatzpatentschrift 82 528 zu der Patentschrift 13 13 184 ist es bei einer Schaltungsanordnung zur steuerbaren Gleichstromspeisuni; einer Belastung über einen mit dieser und einer Gleichstromquelle in Reihe geschalteten Hauptthyristor, dem ein Löschkreis mit einem Kondensator und einem Hilfsthyristor zuordnet ist, an sich bekannt, spezielt zum Schütze des Hauptthyristors und des Hilfsthyristors gegen gefährliche Stromänderungen eine Drossel derart anzuordnen, daß sie zugleich im Hauptstromkreis und im Stromkreis des Hilfsthyristors liegt Diese Drossel hat nur diesen Zweck und dient nicht zugleich als Schwingkreisdrossel zur Umladung des Kondensators. Vielmehr ist eine Umladung nicht vorgesehen, da der Kondensator über eine weitere Drossel und einen weiteren Hilfsthyristor mit der zur Löschung erforderlichen Polarität aufgeladen wird.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben, in der die F i g. 1 und 2 je eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung zeigen.

F i g. i zeigt eine Belastung 9, die von einer Gleichstromquelle 10 über einen Hauptthyristor 1 gespeist wird. Der Thyristor 1 ist durch einen Löschkreis löschbar, nämlich durch einen Reihenschwingkreis aus einem Kondensator 6 und einer Spule 5, einen Hilfsthyristor 3 und eine Diode 4. Der Schwingkreis wird durch den Hilfsthyristor 3 erregt. Die Thyristoren werden von einem Steuerimpulsgerät 11 gesteuert, beispielsweise von einem bistabilen Kippschalter, der wiederum mit Hinsicht auf einen gewissen mittleren Strom in der Belastung 9 von einem Regler gesteuert wird.

Es wird angenommen, daß der Kondensator 6 an seinem oberen Anschluß mit positiver Polarität aufgeladen ist. Solange der Hauptthyristor 1 leitend ist, fließt Gleichstrom durch die Spule 5, den Thyristor 1 und die Belastung 9. Wenn der Hilfsthyristor 3 zündet, entlädt sich der Kondensator 6 über die Spule 5 und den Thyristor 3, wobei auf Grund des Zusammenspiels zwischen Spule und Kondensator der letztere an seinem unteren Anschluß mit positiver Polarität aufgeladen wird. Wenn dies geschehen ist, wird der Thyristor 3 stromlos, der Strom wechselt seine Richtung und fließt mit wachsender Stärke durch die Diode 4, den Hauptthyristor 1 und die Spule 5, bis er denselben Wert wie der Strom in der Belastung 9 erreicht hat. Wenn dies geschehen ist, wird der Hauptthyristor stromlos und gelöscht. Der Strom durch die Belastung (es wird angenommen, daß diese induktiv ist) fließt weiter durch den Kondensator 6 und die Diode 4, bis der Kondensator 6 ganz aufgeladen ist (mit der Polarität, die er vor Beginn des Löschverlaufs