DE3035716C2

DE3035716C2 - Einrichtung zur Zündung von in Reihe geschalteten Thyristoren

Info

Publication number: DE3035716C2
Application number: DE19803035716
Authority: DE
Inventors: Karl-Friedrich Dipl.-Ing. 8525 Uttenreuth Leowald; Jakob 8520 Erlangen Schenk
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-09-22
Filing date: 1980-09-22
Publication date: 1986-02-06
Also published as: JPS5791668A; DE3035716A1

Description

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welcher das Anspringen der positiven und der negativen nach Beendigung des Ausgangssignals des monostabi-

Anoden-Kathoden-Spannung des Thyristorpaares 1, 2 Ien Kippgliedes 26 angestoßen wird. Die Ausgangssi-

erfaßt wird. Die Ausgangssignale der Grenzwertmelder gnale der beiden Kippglieder 26 und 27 sind einem

11 und 12 beaufschlagen über ein ODER-Glied 15 den ODER-GJsed 28 zugeführt Wechselt also das Eingangsdynamischen Eingang eines bistabilen Kippgliedes 16, 5 signal a vom Wert Null auf den Wert 1, dann erscheint

weiches demzufolge ein Meldesignal M abgibt, sobald als Ausgangssignal c die im oberen Teil der F i g. 2 dar-

die Anoden-Kathoden-Spannung eine der beiden zuvor gestellte Impulsfolge, während infolge der hierzu ganz

erwähnten Ansprechschwellen überschritten hat Dieses analogen Funktionsweise der beiden weiteren monosta-

Meldesignal gelangt über eine potentialtrennende bilen Kippglieder 29 und 30 bei einem Wechsel des Ein-Obertragungseinrichtung, bestehend aus den beiden 10 gangssignals b von Null auf 1 als Ausgangssignal c der

Wandlern 17,18 und einer Lichtfaserleitung 19 zu einem Codiereinrichtung die im unteren Teil der F i g. 2 wie- Addierglied 20, dem außer einer konstanten Referenz- dergegebene Impulsfolge auftritt, welche sich dadurch

spannung k noch die in analoger Weise erzeugten MeI- von der anderen Impulsfolge unterscheidet daß der

designate der übrigen, mit dem Thyristorpaar 1, 2 in zeitliche Abstand 14 dieser Doppelimpulse größer ist

Reihe geschalteten Thyristorpaare zugeführt sind. In 15 Fig.3 zeigt eine einfache Decodiereinrichtung zur

dem Addierglied 20 wird die Summe der einzelnen MeI- Gewinnung von Impulsen zum selektiven Zünden der

designale mit dem Referenzsignal k verglichen, dessen Thyristoren 1 oder 2 mit den codierten Zündsignalen.

Größe beispielsweise so gewählt werden kann, daß das Das invertierte Ausgangssignal d des Wandlers 5, wel- Ausgangssignal des Addiergliedes 20 dann einen positi- ches in einer der beiden in F i g. 2 dargestellten Impuls-

ven und damit ein Ansprechen des Grenzwertmelders 20 folgen besteht, beaufschlagt den dynamischen Eingang

21 bewirkenden Wert aufweist, wenn ein bestimmter, eines monostabilen Kippgliedes 31 mit der Kippzeit überwiegender Teil der in Reihe geschalteten Thyristor- i2 + r3. Das invertierte Ausgangssignal dieses monopaare ein Meldesignal A/abgeben. Mit dem Ausgangssi- stabilen Kippgliedes stößt ein weiteres monostabiles gnal des Grenzwertmelders 21 wird ein monostabiles Kippglied 32 mit der Kippzeit r4— f 3 an. Die Ausgänge Kippglied 22 angestoßen, welches die Kippzeit 11 auf- 25 dieser beiden monostabilen Kippglieder sind zusammen weist Mit den Referenzspannungen der Grenzwertmel- mit dem Eingangssignal d auf zwei UND-Glieder 33 und der 11 und 12 sowie der Kippzeit rl des monostabilen 34 geführt Aus der Darstellung gemäß Fig.3 ist in Kippgliedes 22 läßt sich die Mindest-Spannungsfläche Verbindung mit den Impulsbildern der F i g. 2 die Wirfestlegen, mit welcher der Speicherkondensator der kungsweise der in F i g. 3 dargestellten Decodiereinrich-Stromversorgungseinrichtung beaufschlagt wird. 30 tung leicht zu ersehen: Es wird jeweils im Anschluß an

Zur Beherrschung von Betriebsfällen, in denen die die Beendigung des ersten Doppelimpulses von dem Lieferung von Zündsignaler. R und 5 durch den Steuer- monostabilen Kippglied ein Impuls der Länge f 2 + f 3 satz vor dem Auftreten des Spannungsmeldesignals M gebildet und mit dem UND-Gatter 33 geprüft ob wäherfolgt wird mit der abfallenden Flanke des monostabi- rend der Dauer dieses Impulses das Eingangssignal d Ien Kippgliedes 22 ein bistabiles Kippglied 23 rückge- 35 noch einen weiteren Impuls enthält bzw. es wird im setzt woraufhin mit dessen Ausgangssignal zwei UND- Anschluß an den ersten Doppelimpuls von den beiden Gatter 24 und 25 für die ZUndsignale R und 5 freigege- hintereinander angeordneten Kippgliedern ein längerer ben werden und zur Übertragung von entsprechenden Impuls der Dauer 12 + 14 gebildet und in analoger Zündimpulsen über die Übertragungsleitung 6 zu den Weise von dem UND-Gatter 34 geprüft ob das EinThyristoren 1 bzw. 2 führen. Der erste, nach Freigabe 40 gangssignal d einen zweiten Impuls enthält, welcher der Gatter 24 und 25 am Ausgang der Codiereinrich- während der Dauer des Ausgangssignals des monostatung 3 auftretende Zündimpuls stellt das Kippglied 16 bilen Kippgliedes 32 auftritt Diese zweiten Impulse zurück und setzt das bistabile Kippglied 23, das heißt werden dann als Zünoimpulse e bzw. /zur Zündung der bringt letzteres in den Zustand, in welchem sein den Thyristoren 1 bzw. 2 verwendet Auf diese Weise kann UND-Gattern 24 und 25 zugeführtes Ausgangssignal 45 sicher unterschieden werden zwischen einem für den dieselben sperrt Damit ist sichergestellt daß eine Zün- Thyristor 1 und einem für den Thyristor 2 bestimmten dung der Thyristoren 1, 2 nur dann eingeleitet werden Zündsignal, kann, wenn die Kippzeit des monostabilen Kippgliedes Bezüglich der Darstellung der digitalen Bauelemente

22 abgelaufen ist selbst wenn die Zündsignale R und 5 in den Fig. 1 bis 3 ist zu bemerken, daß sie der deutbereits schon vor dem Anstoßen des monostabilen 50 sehen Norm DIN 40700, Teil 14 vom Juli 1976 ent-Kippgliedes 22 auftreten. spricht welche praktisch mit den IEC-Publikationen

F i g. 2 zeigt eine einfache Realisierung der Codierein- 117-15 von 1972 und 117-15 Avon 1975 übereinstimmt.

richtung 3 mittels digital arbeitender Bauelemente. Die

Codierung besteht darin, daß zur Zündung des Thyri- Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

stors 1 durch das Zündsignal R zwei im zeitlichen Ab- 55

stand (3 aufeinanderfolgende Impulse der Dauer f2 übertragen werden sollen und in dem Falle, daß mit dem ZUndsignal 5 eine Zündung des Ventils 2 bewirkt werden soll, von der Codiereinrichtung 3 zwei Impulse der Dauer t2 mit dem zeitlichen Abstand 14 auszusenden 60 sind.

Es wird hierzu das Ausgangssignal a des UND-Gatters 24 einem monostabilen Kippglied 26 zugeführt dessen Kippzeit 12 beträgt. Die abfallende Flanke des von ihm erzeugten Impulses wird im Eingang eines weiteren, 65 mit einer Verzögerung der Dauer 13 versehenen monostabilen Kippgliedes 27 mit der Kippzeit f 2 invertiert und bewirkt, daß dieses um die Zeitdauer ί 3 verzögert

Claims

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satoren aller Thyristoren ausreichend aufgeladen sind,

Patentanspruch: erheblich erhöht

Die Erfindung soll nachstehend anhand der Figuren

Einrichtung zur Zündung von in Reihe geschalte- näher erläutert werden.

ten Thyristoren, wobei jedem Thyristor ein Energie- 5 In der F i g. 1 liegt ein mit 1 und 2 bezeichnetes Paar

speicher zur Lieferung seiner Zündenergie zugeord- von antiparallel geschalteten Thyristoren in Reihe mit

net ist, der von der mittels eines Signalgebers erfaß- weiteren, nicht näher dargestellten Thyristorpaareri an

ten Anoden-Kathoden-Spannung der Thyristoren einer Wechselspannung. Von einem Steuersatz werden

gespeist ist, und von den Ausgangssignalen der Si- Zündsignale R und S geliefert, in einer Codiereinrich-

gnalgeber ein monostabiles Kippglied angestoßen to tung 3 codiert, mittels eines auf Erdpotential angeordne-

wird und für die Dauer seiner Kippzeit die Zündim- ten foto-elektrischen Wandlers 4 in entsprechende

pulse gesperrt werden, gekennzeichnet Lichtsignale umgewandelt und über eine potentialtren-

durch folgende Merkmale: nende Lichtfaserleitung 6 zu einem auf Thyristorpotential liegenden foto-elektrischen Wandler 5 gegeben,

a) Zur Erfassung des Auftretens positiver Und ne- 15 welcher die empfangenen optischen Signale in entspregativer Anoden-Kathoden-Spannungen bsi in chende elektrische Signale umsetzt Wie angedeutet Reihe geschalteten Thyristorpaaren, die jeweils sind an den Ausgang der Codiereinrichtung 3 auch noch aus zwei antiparallelgeschalteten Thyristoren die Zündsignalübertragungseinrichtungen der übrigen (1, 2) bestehen, sind pro Thyristorpaar (1, 2) Thyristorpaare angeschlossen. Bei den Zündsignalen R zwei Grenzwertmelder (11,12) vorgesehen; 20 und S soll es sich um sogenannte Langimpulse handeln,

b) die Ausgangssignale samtlicher Grenzwertmel- welche vom Steuersatz zum gewünschten Zündzeitder beaufschlagen über einen Mehrheitsbildner, punkt erzeugt werden und dann bis zum Ende der jeweibestehend aus einem Addierglied (20) und ei- ligen Spannungshalbwelle andauern. Der Ausgang des nem weiteren Grenzwertmelder (21), ein mono- Wandlers 5 ist mit dem Eingang einer Decodiereinrichstabiles Kippglied (22); 25 tung 7 verbunden, welche eine Weichenfunktion in der

c) vom Ausgangssignal des monostabilen Kipp- Weise ausübt daß an ihrem mit e bezeichneten Ausgang gliedes (22) wird nach Ablauf seiner Kippzeit nur dann für den Thyristor 1 bestimmte Zündimpulse ein bistabiles Kippglied (23) rückgesetzt, wel- entstehen, wenn vom Steuersatz das Signal R ausgegeches in diesem Zustand die Zündimpulse frei- ben wird und an ihrem mit /bezeichneten Ausgang nur gibt und unmittelbar danach jeweils wieder ge- 30 dann für den Thyristor 2 bestimmte Zündimpulse auftresetzt wird. ten, wenn der Steuersatz das Signal S ausgibt. Die Betriebsspannung t/fider Decodiereinrichtung 7 und damit auch die Zündenergie für die Thyristoren 1 und 2, sowie die Betriebsspannungen der übrigen auf Thyristorpo-

35 tential liegenden Elemente der Zündeinrichtung, wer-

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung den von einer ebenfalls auf Thyristorpotential liegen-

zur Zündung von in Reihe geschalteten Thyristoren, wo- den, von der Anoden-Kathoden-Spannung der Thyri-

bei jedem Thyristor ein Energiespeicher zur Lieferung stören 1 bzw. 2 gespeisten Stromversorgungseinrich-

seiner Zündenergie zugeordnet ist welcher von der mit- tung 8 geliefert welche — wie angedeutet — im wesent-

tels eines Signalgeben erfaßten Anoden-Kathoden- 40 liehen aus einem über einen Doppelweggleichrichter

Spannung der Thyristoren gespeist ist und von den Aus- aufladbaren Speicherkondensator besteht Eine derarti-

fi gangssignalen der Signalgeber ein monostabiles Kipp- ge Stromversorgungseinrichtung ist nach der DE-PS

glied angestoßen wird und für die Dauer seiner Kippzeit 24 08 196 bekannt

die Zündimpulse gesperrt werden. Eine derartige Zünd- Damit der Speicherkondensator der Stromversoreinrichtung ist nach der DE-OS 23 28 771 bekannt. Als 45 gungseinrichtung 8 stets in ausreichendem Maße gela- ·: · Energiespeicher dient dabei ein Zündkondensator, des- den ist soll erfindungsgemäß für eine entsprechend groi't sen Kapazität von der jeweils am Thyristor anliegenden ße Spannungszeitfläche der Anoden-Kathoden-Span- |Ü Spannung aufgeladen wird. Bei dieser bekannten Ein- nung des Thyristorpaares 1,2 gesorgt werden. An einem fö^; richtung wird der Beginn des Zeitintervalls, in welchem an die Anoden-Kathoden-Spannung des Thyristorpaa- || die Zündimpuise zwecks ausreichender Aufladung der 50 res 1,2 angeschlossenen Spannungsteiler 9,10 wird ein |if Zündkondensatoren gesperrt werden sollen, von der Teil dieser Spannung abgegriffen und den ersten Ein- |f positiven Sperrspannung bestimmt welche zuerst an ei- gangen je eines Grenzwertmelders 11 bzw. 12 zuge- ?-.': nem der in Reihe geschalteten Thyristoren auftritt Für führt Der andere Eingang dieser Grenzwertmelder ist y Thyristoren, an denen beispielsweise wegen Exemplar- jeweils mit einer mittels Potentiometer 13 bzw. 14 ein- ::· Streuungen die positive Sperrspannung später auftritt, 55 stellbaren Referenzspannung geeigneter Größe beauf- k"■, mag deren Spannungszeitfläche nicht mehr ausreichend schlagt Diese Referenzspannungen bestimmen die An-V für eine genügende Aufladung ihres Zündkondensators sprechschwellen der Grenzwertmelder 11 und 12. Be- ; sein, so daß diese Thyristoren nicht mehr gezündet wer- zeichnet man mit i?die Summe der Eingangssignale der : ^; den können. Besonders gefährdet sind in dieser Hinsicht Grenzwertmelder 11 bzw. 12, dann wird aus den in ihren ^: Wechselstromstellerschaltungen, wenn sie mit einem 60 Blocksymbolen dargestellten Kennlinien deutlich, daß Zündwinkel in der Nähe von 90° betrieben werden. der Grenzwertmelder 11 dann ein Ausgangssignal A Aufgabe der Erfindung ist es, die Einrichtung der ein- vom Wert 1 abgibt, wenn die Spannung die ihm zugegangs genannten Art für antiparallelgeschaltete Thyri- führte Referenzspannung in positiver Richtung überstorpaare zu ertüchtigen und deren Betriebssicherheit steigt und daß der Grenzwertmelder 12 dann ein Auszu steigern. Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsge- 65 gangssignal A vom Wert 1 abgibt, wenn von der Spanmäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentan- nung U1 die ihm zugeführte Referenzspannung in nespruchs angegebenen Merkmale. Mit der Erfindung gativer Richtung überschritten wird. Die Grenzwertwird also die Wahrscheinlichkeit, daß die Zündkonden- meider 11 und 12 stellen somit eine Einrichtung dar, mit