DE2320128A1 - Zwangskommutierter zerhacker mit drosselspule - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung "betrifft Schaltungen zur Behandlung von Gleichspannungssignalen, um "beispielsweise deren Spannung oder andere Parameter zu ändern, und insbesondere Taktverhältnis-Steuerungen oder Zerhacker, die mit einem Thyristor oder einer ähnlichen halbseitigen Pestkörper-Gattervorrichtung arbeiten, die mit Hilfe induktiver und kapazitiver Komponenten zwangskommutiert sind.

Oft sind Geräte erforderlich, die zur Steuerung ausgewählter Parameter eines Gleichspannungssignals, etwa dessen Spannung,, verwendet werden können. Bei einem Gleichstrommotor können beispielsweise ein Gerät oder Geräte zweckmäßig sein, die

zur Spannungserniedrigung des anstelle einer festen Spannungsquelle an den Gleichstrommotor angelegten Gleichsρannungssignals dienen, um dadurch Geschwindigkeitsänderungen des Motors zu

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ermöglichen.- Ein für.diese Zwecke übliches Gerät ist ein Spannungsregler, der jedoch, nur begrenzt anwendbar ist. Die bei Spannungsreglern üblicherweise verwendeten Widerstände, die bei der Spannungserniedrigung Energie verbrauchen, erzeugen beispielsweise ein oft unlösbares Problem bei der Wärmeabführung* Außerdem können sich die beim Beschleunigen und Abbremsen eines Motors auftretenden Stöße oder Vibrationen für solche Spannungsregler höchst nachteilig auswirken.

Eine andere Möglichkeit zur Gleichspannungsregelung bietet ein Taktverhältnis-Steuergerät (THC) oder Zerhacker, der als ein mit einer Gleichspannungsquelle gekoppelter Schalter wirkt, der die Gleictispannungsquelle in Form einer Pulsserie periodisch an einen Ausgang anlegt. Ein zur Kopplung der Last mit den Ausgangsklemmen verwendetes induktives Filter filtert die Pulse, so daß eine Gleichspannung gewünschter Höhe ander last anliegt. Die am Ausgang anliegenden Pulse können über zwei oder mehr regelbare, leitende Vorrichtungen, etwa Thyristoren, erzeugt werden. Das abwechselnde Leiten oder Kommutieren der Thyristoren kann'verschiedenen Verfahren erreicht werden;, eines der üblichsten Verfahren verwendet induktive und kapazitive Elemente, die den Thyristor zwangskommutieren.

Taktverhältnis—Steuergeräte oder Zerhacker der beschriebenen Gattung sind oft hochwirksame Vorrichtungen zur Regelung der Spannung oder anderer Parameter eines Gleichspannungssignals, jedoch ohne -die üblichen Nachteile entsprechender Geräte mit beispielsweise stufenförmiger .Änderung der Spannung und solcher Geräte, bei denen erhebliche Energiemengen in Wärme umgewandelt und abgeführt werden müssen. Aus den gleichen Gründen können sich jedoch auch viele übliche Zerhacker als ungeeignet erweisen. Für die üblichen Zerhacker sind oft Komponenten, etwa Kommutationskondensatoren und Thyristoren

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erf orderlich, deren relativ hohe Nennwerte weit über die Spannung der Gleichspannungsquelle hinausgehen. Oft sind solche Hochleistungskomponenten jedoch notwendig, um hohe lokalisierte Energieen und hohe Einschaltströme und -Spannungen zu verarbeiten. Eine "bei allen derartigen Schaltungen auftretende Schwierigkeit liegt in dem hohen Anfangswert des Stromanstiegs des Thyristors. Ein ähnliches Problem ist eine häufige oder gelegentliche Überlastung des !Commutations— kondensators, was von der Höhe des durch die Last hindurchgehenden Stroms abhängt. Interne Einsehaltströme können mit Hilfe typischer Verfahren gesteuert werden, was jedoch nur auf Kosten komplizierterer Schaltungen durchgeführt werden kann, beispielsweise durch Einbau von Entstörungs- oder Sperrkreisen. Ein weiter Regelbereich für den Zerhacker erfordert einen relativ komplizierten Zerhacker-Aufbau oder aber umfangreiche zusätzliche Schaltungen zur Durchführung komplizierter Gatterlogik. In solchen Zerhackern, die mit parallel zu den Thyristoren gekoppelten Dioden arbeiten, ist die an den Thyristor angelegte negative Vorspannung notwendigerweise begrenzt, weshalb die !Commutation weniger zuverlässig ist,als für viele Fälle erforderlich wäre.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabenstellung zugrunde, ein verbessertes Taktverhältnis-Steuergerät oder einen Zerhacker zu schaffen.

Es soll weiterhin ein zwangskommutierter Zerhacker geschaffen werden, bei dem lokalisierte Energie und unerwünscht hohe Einsehaltströme oder -Spannungen auf ein Minimum beschränkt oder ausgeschaltet werden.

Es soll weiterhin ein zwangskommutierter Zerhacker geschaffen werden, der zuverlässig arbeitet und relativ einfachen Aufbau aufweist.

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Die vorliegende Erfindung schafft einen zwangskommutierten Zerhacker, der eine einzige Kommutationsspule verwendet. Diese Kommutationsspule liegt in einem Freilaufζweig der Zerhackerschaltung und arbeitet in Verbindung mit einem Kommutationskondensator und zwei Dioden, die dazu dienen, zwei Thyristoren zu kommutieren, ohne daß Überlastungen durch zu hohe Einsehaltströme oder große Mengen lokalisierter Energie auftreten. Die resultierende Zerhackerschaltung ist relativ einfach und zuverlässig und gewährleistet über einen weiten Bereich hohe Wirksamkeit.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zerhackerschaltung sind die einzige Kommutationsspule und eine freilaufende Diode parallel zur Last geschaltet und bilden einen Preilaufzweig für lokalisierte Energie, die durch ein induktives Filter, das mit der Last in Serie liegt, hervorgerufen wird. Ein Kommutationskondensator liegt an der zur Kommutationsspule gegenüberliegenden Seite eines Haupt-.thyristors, wobei die gegenüberliegende Seite des Kommutati onskondensators an die andere Seite der Kommutationsspule angeschlossen ist,'und zwar über eine parallele Torbindung aus einer Ladediode und einem Kommutatortliyristor. Die einzelne Kommutationsspule begrenzt den Stromanstieg im Haupt- und Kommutatorthyristor auf zulässige Werte und verhindert eine Überlastung des Kommutationskondensators. Die verschiedenen K_omponenten, etwa der Kommutationskondensator und die Kommutationsspule, können relativ kleine Werte haben; die resultierende Anordnung schafft eine hohe negative Kommutati onsvorspannung für den Hauptthyristor, eine niedrige rückgeleitete Spannungszunähme für den Hauptthyristor und wirksame Freigabe der verschiedenen Geräte einschließlich der freilaufenden Diode ohne störende Einschaltströme.

Es folgt nun eine Beschreibung der Erfindung anhand der Zeichnungen.

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Figur 1 ist ein schematisches Diagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines zwangskommutierten Zerhackers gemäß der vorliegenden Erfindung.

Figur 2A-2L sind S-fcrom/Spannungs-Kurven, um die Arbeitsweise der Anordnung aus Figur 1 näher erläutern zu können.

Figur 1 ist ein schematisches Diagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines zwangskommutierten Thyristor-Zerhackers '10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Zerhacker 10 hat positive und negative Eingangsklemmen 12 und 14, die an einer Gleichspannungsquelle 16 niedriger Impedanz anliegen,und positive und negative Ausgangsklemmen 18 und 20, die an der Last 22 anliegen. Die positive Eingangskiemme 12 ist über eine Leitung 2A_t die den Hauptthyristor oder gesteuerten Siliziumgleiehrichter 26 enthält, mit der positiven Ausgangsklemme 18 verbunden. Ein induktives Filter 28 liegt zwischen der positiven Ausgangsklemme 18 und der Last 22. Der Hauptthyristor 26 ist so gepolt, daß er in Sichtung von der Eingangsklemme 12 zur Ausgangsklemme 18 im leitenden Zustand Strom hindurchläßt.

Die negative Eingangsklemme 14 ist über eine Leitung 30 mit der negativen Ausgangsklemme 20 verbunden. Die Leitung 30 liegt außerdem durch eine Freilaufleitung oder einen Zweig 32, der eine Kommutationsspule 34 neben der Leitung 24 und eine Freilaufdiode 36 neben der Leitung 30 enthält, an der Leitung 24. Die Freilaufdiode 36 ist so gepolt, daß sie in Richtung von der Leitung 30 zur Leitung 24 Freilaufstrom hindurchläßt. Die Kommutationsspule 34 hat eine niedrigere Induktivität als das induktive Filter 28.

Ein Kommutatorthyristor oder gesteuerter Siliziumgleiehrichter 38 liegt mit seinem einen Ende an der zum Hauptthyristor 26

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gegenüberliegenden Seite der Kommutationsspule 34. Das andere Ende des Thyristors 38 ist mit der Leitung 24 zwischen der positiven Eingangskieinme 12 und dem Hauptthyristor 26 verbunden, und zwar durch den Kommutationskondensator 40. Der Kommutatorthyristor 3Ö ist so gepolt, daß er in Richtung vom Eoinmutationskondensator 40 zur Kommutationsspule 34 im leitenden Zustand Strom hindurchläßt. Eine Ladediode 42 liegt parallel zum Kommutatorthyristor und ist entgegengesetzt gepolt, so daß sie in Richtung von der Kommutationsspule 34 zum Kommutationskondensator 40 S^xrom leitet.

Ersichtlicherweise enthält enthält der Kommutatorteil des Zerhackers 10 ein einzelnes induktives Element 34, das mit dem Freilaufzweig 32 verbunden ist und einen T#il desselben darstellt. Gleichzeitig ist die Spule 34 sowohl mit dem Hauptthyristor 36 als auch mit -dem Kommutatorthyristor 38, nicht jedoch mit dem Kommutationskondensator 40 verbunden.

Die Arbeitsweise der Schaltung aus Figur 1 soll anhand der Wellenformen aus Figur 2A-2L erläutert werden. Dabei betrachte man ein Intervall, an dessen Anfang der Hauptthyristor 26 ausgeschaltet und der Kondensator 40 auf die Eingangs spannung Vj aufgeladen ist, die durch die Spannung der G-leichspannungs« quelle festgelegt ist. Dadurch fließt aufgrund des induktiven Filters 28 durch die Freilaufdiode 36 und die Kommutationsspule 34 ein Freilaufstrom. Wenn der Hauptthyristor 26 ausgeschaltet ist, führt er keinen Strom, wie Figur 2B zeigt, wobei der am Thyristor 26 auftretende Spannungsabfall gleich der Eingangsspannung Vj ist, wie Figur 2A zeigt. Da der Kommutationskondensator 40 auf die Spannung der Spannungsquelle 16 aufgeladen, wie Figur 21 zeigt, und da die Seite des Kondensators 40 neben dem Hauptthyristor 26 positiv und die mit dem Kommutatorthyristor 38 verbundene Seite des Kondensators 40 negativ ist, fließt durch den Kommutatorthyristor 38, wie Figur 2D zeigt, kein Strom, und der Spannungsabfall

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am Thyristor 38 ist Null, wie Figur 2C zeigt. Der durch die Ladediode 42 hindurchfließende Strom und der Spannungsabfall an dieser Diode sind ebenfalls Null, wie Figur 2F und 2E zeigen. Der Freilaufstrom ist gleich dem durch die Last 22 fließenden Strom I , der auch durch die negative Ausgangsklemme 20, durch

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die Freilaufdiode 36, wie Figur 2H zeigt, durch die Kommutationsspule 34, wie Figur 2L zeigt, durch die positive Ausgangsklemme 18 und durch das induktive Filter 28 und weiter zur Last 22 fließt. Daher tritt an der Freilaufdiode 36 oder der Kommutationsspule 34 kein Spannungsabfall auf, wie Figur 2G und 2K zeigen.

Zum Zeitpunkt T^ in Figur 2 ist der Hauptthyristor 26 eingeschaltet, so daß der anliegende Spannungsabfall Null ist, wie Figur 2A zeigt, und.Strom von der Gleichspannungsquelle 16 zu fließen beginnt, wie Figur 2B zeigt. Die hohe Induktivität des induktiven Filters 28 widersteht beträchtlichen Schwankungen des hindurchfließenden Stroms. Der Hauptthyristor 26 beginnt nun, Strom zur Kommutationsspule 34 in entgegengesetzter Richtung zum Freilaufstrom zu leiten. Da L &k « E, ist die Inderungsrate des durch den Hauptthyristor 26 fließenden Stroms

^β χ » wobei E die Eingangsspannung Yj und L die Induktivität

der Kommutationsspule 34 ist. Daher nimmt, wie Figur 2B zeigt, der durch den Hauptthyristor 26 fließende Strom allgemein linear und kontrolliert zu, und zwar festgelegt durch die Kommutationsspule 34·, "bis der Ladestrom 1-^ erreicht ist und die Freilaufdiode 36 zu einem Zeitpunkt Tp wiederum blockiert ist. Im Intervall zwischen T.. und Tg verringert der durch den Hauptthyristor 26 fließende Strom den durch die Diode 36 und die Kommutationsspule 34 fließenden Freilaufstrom auf Null, wie Figur 2H und 2L zeigen.

Zum Zeitpunkt Tp arbeiten die Kommutationsspule 34 und der Kommutationskondensator 40 zusammen und erzeugen eine

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Resonanzwirkung, die eine Umkehr der am Kondensator 40 anliegenden Spannung bewirkt. Wenn der Freilaufström auf KuIl reduziert ist, beginnt Strom vom Hauptthvristor 26 durch die Eommutationsspule 34 und die Ladediode 42 zu fließen und lädt den Eommutationskondensator 40 in entgegengesetzter Richtung auf, wie Figur 2L, 2F und 21 zeigen. Aus Figur 2G- ist ersichtlich., das der an der Freilaufdiode 36 auftretende Spannungsabfall sich in jener Richtung aufzubauen "beginnt, die dafür sorgt, daß die Blockierfunktion der Diode 36 wirksam wird. Gleichzeitig erfolgt eine umgekehrte Freigabe der Freilaufdiode 36, wobei eine relativ kleine StroMnenge von der Eommu— tationsspule 34 tatsächlich in umgekehrter Richtung durch die Diode 36 fließt. Wenn in der Eommutationsspule 34 gespeicherte .Energie vorhanden ist, die aus dem umgekehrten Freigabestrom durch die Freilaufdiode 36 resultiert, wird diese Energie durch die Ladediode 42 zum Eommutationskondensator 40= geleitet, wo sie unter Eontrolle gebracht wird, so daß keine unerwünschten oder etwa schädigenden Einsehaltströme auftreten, wie sie bei bisherigen Zerhackern während der Freigabe der Freilaufdiode gelegentlich auftreten.

Wie Figur 2B, 2L, 2F und 2J zeigen, steigt der durch den Hauptthvristor 26, die Eommutationsspule 34, die Ladediode und den Eommutationskondensator 40 fließende Strom zur Zeit T-, auf einen Spitzenwert an, wenn die Spannungen am Eonden— sat or 40 und an der Spule 34 ihre Richtung umkehren, wie Figur 21 und 2E zeigen. Dann nimmt der Strom ab, bis er zum Zeitpunkt T. Null erreicht, wenn der Eommutationskondensator 40 vollständig in umgekehrter Richtung aufgeladen ist, wie Figur 21 zeigt. Zur Zeit T^ hat der durch den Hauptthvristor 26 fließende Strom auf den Wert des Laststroms I-j. abgenommen, wie Figur 2B zeigt, und der durch die Eommutationsspule 34, die Ladediode 42 und den Kommutationskondensator·40 fließende Strom ist auf Null abgesunken, wie Figur ZL₁ 2F und 2J zeigen·

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Zum Zeitpunkt T, fällt also der Spannungsabfall an der Kommutationsspule 34 auf Hull ab, wie Figur 2K zeigt, der Spannungsabfall an der Freilaufdiode 36 fällt auf den Wert der Spannung Y-j- der Gleichspannungsquelle 16 ab, wie Figur 2G zeigt, und der Spannungsabfall am Kommutatorthyristor 38 und der parallelgesehalteten Ladediode 42 steigt von Null auf den Wert Vj der Gleichspannungsquelle 15, wie Figur 2C und 2E zeigen.

Wenn der Kommutationskondensator 40 voll in negativer Richtung aufgeladen ist, beginnt der Strom vom Kondensator 40 durch die Ladediode 42 oder den Kommutatorthyristor 38 zur Kommu— tationsspule 34 zu fließen und versucht einen schnellen Spannungssprung an der Diode 42 und am Thyristor 38 hervorzurufen. Wenn es für den jeweiligen Anwendungszweck der erfindungsgemäßen Schaltung erforderlich ist, kann diese Sparmungsstufe durch einen Sperrkreis (nicht dargestellt) eliminiert werden, der als Serienschaltung aus einem Widerstand und einem Kondensator, die parallel zum Thyristor 38 und der Diode 42 liegen, ausgelegt ist. Bei dieser Schalttingsauslegung leiten der Widerstand und der Kondensator das Sperrkreises den Strom vom Kondensator 40 zur Kommutationsspule 34» ohne daß er Schaden anrichten kann.

Zum Zeitpunkt T. befindet sich der Zerhacker 10 im entgegengesetzten Zustand wie zum Zeitpunkt T-. Der Zerhacker 10 kann in diesem entgegengesetzten Zustand verweilen, während der Thyristor 26 angeschaltet und der Kommutationskondensator 40 in negativer Richtung aufgeladen ist, bis der Hauptthyristor 26 ausgeschaltet werden soll. Der Beginn eines solchen Ausschaltens ist zum Zeitpunkt Tp- in Figur 2 gezeigt.

Zur Zeit T,- ist der Kommutatorthyristor 38 eingeschaltet und beginnt, Strom vom Kommutationskondensator 40 zu leiten, wie Figur 2D zeigt. Wie schon für den üinsehaltzustand des

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Hauptthyristors 26 beschrieben wurde, wird die Anstiegsgeschwindigkeit des durch den Kommutatorthyristor 38 fließenden

τ? Stroms durch die Kommutationsspule 34 auf j- beschränkt, wobei E gleich der Eingangsspannung Yj der Gieichspannungs— quelle 16 und L die Induktivität der Spule 34 ist. Wie Figur 2<J, 2D und 2L zeigen, nimmt der Strom durch den Kondensator 40, den Kommutatorthyristor 38 und die Kommutationsspule 34 linear und kontrolliert zu, was durch den Wert der Spule 34 im Verhältnis zum Laststrom Lj- zur Zeit Tg bestimmt wird. Im Intervall zwischen T₁- und Tg nimmt der Strom durch den Hauptthyristür 26 auf Null ab, wie Figur 2B zeigt.

Zur Zeit Tg nimmt der Spannungsabfall am Hauptthyristor 26 von -Null in negativer Richtung bis auf den Wert der Eingangs— spannung Vj schnell zu, wie Figur 2A zeigt. Danach sinkt der Spannungsabfall am Hauptthyristor 26 zur Zeit Τγ auf Null, wenn die Spannung am Kommutatioiiskondensator 40 auf !TuIl abgefallen ist, und steigt dann in positiver Richtung bis auf den Eingangswert Vj zur Zeit Tg, wenn der Eommutationskondensator 40 praktisch vollständig in positiver Richtung aufgeladen ist, wie Figur 21 zeigt. Es ist daher ersichtlich, daß der Spannungsabfall am Hauptthyristor 26 der Spannung am Kondensator 40 eng folgt, wodurch eine hohe umgekehrte Kommutationsvorspannung für das Hauptkommutationselement oder Thyristor 26 geschaffen wird. Wenn der eingeschwungene Zustand erreicht ist, liegt der Kommutationskondensator 40 effektiv parallel zum Hauptthyristor 26 und gewährleistet, daß der Thyristor 26 ausgeschaltet ist. Außerdem ist aus Figur 2A ersichtlich, daß die Änderungsrate des erneuten Spannungsabfalls am Hauptthyristor 26 sehr allmählich im Vergleich zu anderen Zerhackern erfolgt, insbesondere im Vergleich zu jenen Zerhackern, bei denen eine Diode parallel zum Hauptthyristor liegt.

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V/ie schon erwähnt wurde, verschwindet die negative Yorspannung des Hauptthyristors 26, wenn die Spannung des Kondensators zur Zeit T~ auf KuIl abfällt. Danach wird erneut positive Spannung an den Hauptthyristor 26 angelegt, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die gleich dem Laststroin Ij dividiert durch die Kapazität des Kondensators 40 ist* Wenn der Kondensator 40 in positiver Richtung auf die Eingangsspannung Yj zum Zeitpunkt To aufgeladen ist, beginnt der laststrom I^ durch die Freilaufdiode 36 zur Kommutationsspule 34 zu fließen, wie Figur 2H zeigt, nicht jedoch durch den Kommutatorthyristor 38j der durch die Ladung des Kondensators 40 nicht mehr im leitenden Zustand ist, wie Figur 2D zeigt. E s ist ersichtlich, daß diese Wirkungsweise den Spannungsabfall am Kondensator auf die Eingangs spannung Vj "begrenzt. Diese Tatsache unterscheidet sich von vielen bisherigen Zerhackern, bei denen der Komrcutationskondensator der doppelten Eingangsspannung oder gar höheren Spannungswerten aufgrund lokalisierter Energie in der Komnutationsstrombahn unterworfen ist. In der erfindungs— gemäßen Zerhackerschaltung kann ein Kommutationskondensator mit relativ niedrigem Nennwert verwendet werden. Außerdem kann nach V/unsch der Kommutationskondensator so gewählt werden, daß seir. spezifischer Spannungswert höher als die Eingangsspannung, beispielsweise den doppelten Wert der Eingangsspannung beträgt, wodurch der Sicherheitsfaktor 2 vorhanden ist.

Die in Figur 1 gezeigte spezielle Schaltung ist nur eine der vielen möglichen Konfigurationen, die gemäß der Erfindung verwendet werden können. Außerdem sollte erwähnt werden, daß die Schaltung aus Figur 1 zur bequemeren Beschreibung stark vereinfacht dargestellt ist. In einer praktischen Schaltung wurden anstelle der Thyristoren 26 und 38 mehrere dieser Elemente verwendet, die für höhere Spannungsanforderungen in Serie und für höhere Stromanforderungen parallel geschaltet wären. Nach Wunsch kann die Schaltung außerdem so ausgelegt sein,

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daß der Kominutationskondensator 40 getrennt aufgeladen wird, damit der Hauptthyristor 26 nicht zusätzlich zu der Lastkomponente des Stroms auch noch den Ladeimpuls aufnehmen muß.

Die in Figur 1 gezeigte Zerhackerschaltung eignet sich für die meisten Anwendungszwecke, bei denen die an eine Last 22 angelegte Spannung der G-Ieichspannungsquelle 16 geändert werden soll. Wenn die Last 22 ein Gleichstrommotor ist, kann der Fall auftreten, daß negativer Strom vom Motor durch die Ladediode 42 fließt und den Kommutationskondensator 40 auf einen kleineren Wert als die Eingangsspannung Vj entlädt, falls zwischen der Eingangsspannung Vj und der Motorspannung ein beträchtlicher Unterschied herrscht. Um das zu verhindern, wird die Polarität der Ladediode 42 und des Kommutatorthyristors 38 umgekehrt, indem ein Widerstand zwischen das der Leitung 24 gegenüberliegende Ende des Kondensators 40 und Leitung 30 zwischengeschaltet wird* Die Arbeitsweise einer solchen Schaltung ist die gleiche wie die der Schaltung aus Figur 1, nur daß der Hauptthyristor 26 sehr schnell und ohne Umkehr der Ladung des Kommutationskondensators 40 eingeschaltet wird. Aus dein gleichen G-runde erfährt der Kommutationskondensator 40, wenn der Hauptthyristor 26 von "Ein" auf "Aus" umgeschaltet wird, eine doppelte Umkehr der Ladung, so daß der Kommutatorthyristor 38 kurzzeitig leitet, danach die Ladediode 42 kurzzeitig leitet und dann der Freilaufstrom durch die Diode 36 und die KOmmutationsspule 34 fließt, nachdem der Hauptthyristor 26 ausgeschaltet ist.

Für Fachleute ist ersichtlich, daß ein erfindungsgemäßer Zerhacker einen relativ einfachen Schaitungsaufbau ermöglicht, bei dem eine minimale Anzahl an Komponenten mit niedrigen Nennwerten verwendet werden kann. Gleichzeitig arbeiten solche Schaltungen sehr leistungsfähig und über einen weiten Bereich, ohne daß eine Überlastung oder Einsehaltströme zur Auswirkung

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gelangen. Der eigentliche Kommutationskondensator kann relativ klein sein und kann durch den Ladestrom nicht überladen werden. Das einzige induktive Element im Freilaufzweig, das gleichzeitig mit beiden regelbar leitenden Geräten oder Thyristoren verbunden ist, kann selbst relativ klein sein. Schaltungen gemäß der vorliegenden Erfindung schaffen eine hohe umgekehrte Eommutationsvorspannung für das Hauptelement, sorgen jedoch gleichzeitig dafür₉ daß nur relativ geringe SpannungsSchwankungen dieses Element erreichen. Daher erfahren die Thyristoren ledigleich Spannungen in Höhe der Eingangsspannung und erleiden niemals einen Spannungsabfall,der größer als die Eingangsspannung ist. Solche Schaltungen bieten eine in engen Grenzen verlaufende Regelung der Stromzunahme beim Ein- und Ausschalten des Gerätes. Thyristoren lassen sich mit relativ einfacher Gatterlogik bequem steuern. Thyristoren können mit RC-Schutzkreisen nebengeschlossen werden, die in Verbindung mit der Kommutations-Drosselspule Einsehaltspannungen regeln.

Obwohl im vorstehenden eine spezielle Ausführungsform der Erfindung gezeigt und beschrieben wurde, ist ersichtlich, daß Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, soweit sie in den Bereich der Erfindung fallen.

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Claims (8)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Zerhackerschaltung zur Regelung eines an einer Last anliegenden Gleichspannungssignals einer Gleichspannungsquelle, gekennzeichnet durch zahlrei ehe regelbare leitende Vorrichtungen (26, 38) und mit der Last verbundene Schaltungen (24, 30), die eine Freilaufstrombahn schaffen und induktive Vorrichtungen (34) umfassen, die mit jedem der regelbaren leitenden Vorrichtungen verbunden sind und zum Kommutieren der regelbaren leitenden Vorrichtungen beitragen.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit den regelbaren leitenden Vorrichtungen und der induktiven Vorrichtung verbundenen Kondensator (40), der in Verbindung mit der induktiven Vorrichtung die regelbaren leitenden Vorrichtungen kommutiert.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit der induktiven Vorrichtung verbundene Diode (36), die in Verbindung miteinander einen Zweig für den Freilaufstrom bilden.

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4. 4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die regelbaren leitenden Vorrichtungen zwei Thyristoren (26, 38) sind, die mit den gegenüberliegenden Enden der induktiven Vorrichtung (34) verbunden sind.
5. 5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die induktive Vorrichtung eine einzelne Spule' ist.
6. 6. Schaltung nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch mindestens einen Kondensator (40), der in beiden Richtungen aufgeladen werden kann, um die regelbaren leitenden Vorrichtungen zu kommutieren, wobei die induktive Vorrichtung· so geschaltet ist, daß sie in der einen Richtung Strom hindurch läßt, um diesen Kondensator aufzuladen, und den Ireilaufstrom von der Last in entgegengesetzter Richtung hindurchläßt.
7. 7. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Kondensator, wobei die Gleichspannungsquelle und die Last erste und zweite Klemmen haben, wobei die regelbaren leitenden Vorrichtungen erste und zweite Thyristoren umfassen, wobei der erste Thyristor zwischen der ersten Klemme der Gleich— spannungsquelle und der Last liegt, wobei ein Ende des Kondensators mit der ersten Klemme der Gleichspannungsquelle verbunden ist, wobei die induktive Vorrichtung eine Spule umfaßt, deren eines Ende mit der ersten Klemme der Last verbunden ist, wobei der zweite Thyristor mit dem anderen Ende des Kondensators und mit dem anderen Ende der Spule verbunden ist, wobei weiterhin Vorrichtungen vorgesehen sind, die eine Verbindung zwischen der zweiten Klemme der Gleichspannungsquelle und der Last schaffen, um den Stromkreis zwischen der Gleichspannungsquelle und der Last zu vervollständigen, und wobei eine Diode zwischen der Kopplungsvorrichtung für die zweiten Klemmen und dem anderen Ende der Spule vorgesehen ist.
8. 8. Schaltung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Diode, die mit dem zweiter, Thyristor parallelgeschaltet ist.