DE2112456A1 - Wechselstromsteller - Google Patents

Description

• Wechseltromller Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Wechselstrom--steller mit in Reihe zur Primärwicklung eines Transformators liegendem, euerbarem Halbleiterelement, insbesondere zur Steuerung eines Hochspannungsgleichrichters.
• Bei einer bekannten Einrichtung der oben genannten Art sind in Reihe mit den Primärwicklungen eines Transformators pro Phase zwei antiparallel angeordnete, phasenanschnittgesteuerte Thyristoren angeordnet. Die Äbschaltung der- Sekundärseite erfolgt dadurch, daß die Steuerimpulse fiir die Thyristoren gesperrt werden. Dabei ist die Mindestabschaltzeit durch die Frequenz des speisenden Drehstromnetzes festgelegt und beträgt bei einer Netzfrequenz von 50 Hertz im Mittel 10 Millisekunden.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist esJeine noch schnellere Abschaltung der Speisespannung bei gleichzeitig verminderten Aufwand hinsichtlich der Anzahl von steuerbaren Halbleiter elementen zu erreichen.
• Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß das steuerbare Halbleiterelement zwischen die Ausgangsklemmen eines GleicEnichters geschaltet ist, dessen Eingang mit der Primarwicklung in Reihe liegt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung, welche im folgenden anhand der Figuren näher veranschaulicht wird, sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Fig. 1 zeigt einen Transformator 1, dessen Primärwicklung in Reihe mit einem aus ungesteuerten Ventilen bestehenden Brückengleichrichter 2 an einer Wechselspannung U# liegt. An die Sekundärwicklung ist eine beliebige as 3 angeschlossen.
• Zwischen den Gleichstromklemmen des Brückengleichrichters 2 ist ein Transistor 4 geschaltet, der durch Anlegen einer Steuerspannung E st mehr oder weniger durchlässig gesteuert werden kann. Bei fehlender Steuerspannung Est wäre der Gleichstrompfad des Brückengleichrichters gesperrt und damit die Speisespannung von der Last 3 abgeschaltet. Dabei kann der Abschaltzeitpunkt völlig beliebig gewählt. werden.
• Pig. 2, zeigt ein dreiphasiges Ausführungsbeispiel der Erfindung.
• Die von einem Drehstromnetz R,S,T gespeisten Primärwicklungen eines Dreiphasentransformstors 5 sind mit einem ireiphasenbrückengleichrichter 6 verbunden. Zwischen den Gleichstronklemmen 7 und 8 des Brückengleichrichters 6 liegt als steuerbares Halbleiterelement ein Transistor 9 der wiederum durch eie entsprechende Steuerspannung ESt mehr oder weniger durchlässig gesteuert bzw. gesperrt werden kann. Der Transistor 9 bildet gewissermaßen in seinem durchlässigen Zustand den Sternpunkt für die Primärwicklungen des Drehstromtransformators 5. Ist der Transistor 9 vollkommen gesperrt, dann ist der Sternpunkt aufgetrennt und der an die Sekundärwicklungen des Drehstromtransformators 5 angeschlossene Hochspannungsgleichrichter 10 abgeschaltet. Zur Verhinderung gefährlicher Überspannungan kann zwischen Kollektor und Basis des Transistors 9 je nach Höhe der zu begrenzenden Spannung eine oder mehrere Zenerdioden geschaltet sein. Auch hier ist durch stetige hussteuerung des Transistors 9 eine stetige Steuerung der Sekundärspannung des Drehstromtransformators 5 möglich. Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schaltungen erlauben Abschaltzeiten, welche wenigstens zwei Größenordnungen kleiner sind als die mit denüblichen, eingangs erwähnten Wechselstromstellern erreichbaren Abschaltzeiten Fig. 3- zeigt eine weitere Variante der Erfindung, bei der zwischen den Gleichstromklemmen 7 und 8 ein Thyristor-Gleichstrom steller (Chopper) angeordnet ist. Dieser besteht in an sich bekannter Weise aus dem Hauptthyristor 12, dem Löschthyristor 13, welcher in Reihe mit einem Lösebkondensator 14 dem Hauptthyristor 12 parallelgeschaltet ist sowie die dem Löschthyristor parallel liegende Reihenschaltung aus einer Umladedrossel 15 und einem Umladeventil 16. Der Thyristor-Gleichstromsteller soll irnpulsbreitengesteuept sein, d.h. eine stetige änderung des Verhältnisses zwischen seiner Einschaltdauer und seiner Aussehaltdauer erlauben, so daß auf diese Weise eine stetige Änderung der Sekundärspannung des Drehstromtransformators 5 vorgenommen werden kann.
• Fig. 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, welche für die Fälle vorgesehen werden kann, bei welcher das steuerbare Halbleiterelement in Form des Hauptthyristors 12 längere Zeit eingeschaltet bleibt. Anstelle de aus den Elementen 15 und 16 bestehenden Umladekreises der Anordnung gemaß Fig. 3 tritt hier eine über einen-hochohmigen Widerstand 17 mit dem Löschkondensator in Reihe angeordnete Hilfsspannungsquelle UH, welche die Aufladung desselben besorgt und - auch bei längere Zeit durchlässig gesteuertem Hauptthyristor 12 - stets seine Löschmöglich keit sicherstellt.
• 6 Patentasprüche 4- Figuren

Claims (6)

1. Patentansprüche 1. Wechselstromsteller mit in Reihe zur Primärwicklung eines Transformators liegendem, steuerbarem Halbleiterelement, insbesondere zur Steuerung eines Hochspannungsleichrichters, dadurch. gekennzeichnet, daß das steuerbare Halbleiterelement zwischen die Ausgangsklemmen eines Gleichrichters geschaltet ist, dessen Eingang mit der Primärwicklung in Reihe liegt.
2. 2. Wechselstromsteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als steuerbares Halbleiterelement ein, insbesotidere stetig durchsteuerbarer, Transistor (9) vorgesehen ist.
3. 3. Wechselstromsteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kollektor und Basis des Transistor (9) mindestens eine Zenerdiode (11) zur Überspannung'sbegra-nzung angeordnet ist.
4. 4. Wechselstromsteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als steuerbares Halbleiterelement ein Thyristor (12) vorgesehen ist.
5. 5. Wechselstromsteller nach Anspruch 4, dadurch g-ekennzeiehnet, daß dem Thyristor (12) als Löscheinrichtung ein Kondensator (14) in Serie und der Reihenschaltung von Kondensator und Thyristor- ein zweiter Thyristor (13) parallelgeschaltet ist, und daß zur Ladung des Kondensators eine Hilsspannungsquelle (UH) vorgesehen ist.
6. 6. Wechselstromsteller nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen impulsbreitengesteuerten Thyristor-Gleichstromsteller (12 - 16) zwischen den Ausgangsklemmen des Gleichrichters (Fig. 3).