DE3505577A1 - Electrical circuit for producing pulsed voltages for an ozone generator - Google Patents

Electrical circuit for producing pulsed voltages for an ozone generator

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    • C01B13/115—Preparation of ozone by electric discharge characterised by the electrical circuits producing the electrical discharge

Abstract

AC voltage pulses are applied to an ozone generator 6 by means of pulses of a thyristor bridge invertor 4, via a pulse transformer 51, 52 which is connected in the centre branch 48 of said invertor. If, for example, an arc short-circuits the transformer in the ozone generator, then the thyristors can no longer be turned off. Thus, in the event of a short-circuit, all the thyristors are turned on by a signalling device 7, 9, as a result of which the voltage on a capacitor C which is located in the invertor input circuit collapses and reverses via an additional input inductor L2 and diodes 47 which are connected in reverse parallel. In consequence, the thyristors 43 to 46 are turned off. <IMAGE>

Description

Elektrische Schaltung zur Erzeugung pulsförmigerElectrical circuit for generating pulsed

Spannungen für einen Ozonisator Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltung zur Erzeugung pulsförmiger Spannungen für einen Ozonisator, bestehend aus a) einem Netzgleichrichter mit Stützkondensator, b) einem Thyristor-Brückenwechselrichter, dessen durch eine Steuerschaltung alternierend gezündeten Thyristoren Dioden antiparallel geschaltet sind, und c) mindestens einem Impulstransformator, dessen Primärwicklung im Mittelzweig der Thyristorbrücke angeordnet ist und an dessen Sekundärwicklung der Ozonisator angeschlossen ist.Voltages for an Ozonizer The invention relates to a electrical circuit for generating pulsed voltages for an ozonizer, consisting of a) a mains rectifier with a backup capacitor, b) a thyristor bridge inverter, its thyristors and diodes alternately ignited by a control circuit in anti-parallel are connected, and c) at least one pulse transformer, whose primary winding is arranged in the middle branch of the thyristor bridge and on its secondary winding the ozonizer is connected.

Mit diesem Oberbegriff wird auf eine Anordnung Bezug genommen, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 30 27 112 bekannt ist.This generic term refers to an arrangement such as it is known for example from DE-OS 30 27 112.

Bei dieser bekannten Schaltung ergibt sich nach entsprechender Ansteuerung der Thyristoren eine pulsförmige Wechsel spannung, deren Verlauf von der Streuinduktivität des Transformators und der Kapazität und dem Ohm'schen Widerstand des Ozonisators bestimmt ist. Die Wiederholfrequenz ergibt sich aus der Taktfolge der Zündimpulse.In this known circuit, this results after appropriate control the thyristors generate a pulse-shaped alternating voltage, the course of which depends on the leakage inductance of the transformer and the capacitance and ohmic resistance of the ozonizer is determined. The repetition frequency results from the timing of the ignition pulses.

Werden an dieser Brückenschaltung eine oder mehrere Gruppen von Ozonanlagen mit eigenen Transformatorbetrieben angeschlossen, so soll im Kurzschlußfall die Anlage zunächst kurzzeitig abgeschaltet werden. Häufig ist dann in einem solchen Fall der Kurzschluß von selbst verschwunden. Handelt es sich um eine Anlage mit mehreren Verbrauchern, so soll nach gegebenenfalls mehrmaliger Kurzabschaltung nur der defekte Teil endgültig abgeschaltet werden.If one or more groups of ozone systems are connected to this bridge circuit connected with its own transformer companies, in the event of a short circuit the System must first be switched off briefly. Often then in in such a case the short circuit disappeared by itself. Is it a System with several consumers, should be done after several short shutdowns, if necessary only the defective part can be switched off permanently.

Damit im Kurzschlußfall die Thyristoren gelöscht werden können, muß eine eigene Löschschaltung vorgesehen werden.So that the thyristors can be deleted in the event of a short circuit, must a separate extinguishing circuit can be provided.

Ist dies nicht der Fall, so würde es zu einem Netzsicherungsausfall und damit zum Gesamtausfall der Anlage bei Kurzschluß kommen.If this is not the case, a mains fuse failure would occur and thus lead to a total failure of the system in the event of a short circuit.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einer Schaltung der eingangs genannten Art auf einfache Weise dafür zu sorgen, daß im Kurzschlußfall die stromführenden Thyristoren der Thyristorbrücke gelöscht werden.The object of the present invention is, in a circuit of the type mentioned in a simple manner to ensure that in the event of a short circuit the current-carrying thyristors of the thyristor bridge are deleted.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst: d) es ist eine Meldevorrichtung zur Überwachung eines sekundärseitigen Kurzschlusses vorgesehen, bei deren Ansprechsignal die Steuerschaltung einen Zündbefehl an alle Thyristoren der Thyristorbrücke gibt, und e) der Thyristorbrücke ist mindestens eine zusätzliche Induktivität zugeordnet, die in Verbindung mit dem Stützkondensator einen Schwingkreis bildet, dessen Umschwingen die stromführenden Thyristoren löscht.According to the invention, this object is achieved by the following features: d) it is a signaling device for monitoring a secondary-side short circuit provided, when the response signal, the control circuit sends an ignition command to all There are thyristors of the thyristor bridge, and e) the thyristor bridge is at least an additional inductance associated with the back-up capacitor forms an oscillating circuit, the oscillation of which extinguishes the current-carrying thyristors.

Der vorliegenden Erfindung liegt also der Gedanke zugrunde, an und für sich vorhandene Teile, wie z.B. den Stützkondensator, so als Teil eines Schwingkreises zu benutzen, daß durch einen Umschwingvorgang über diesen Stützkondensator und die zusätzliche Induktivität eine Schwingung über die Thyristoren in der einen Richtung und über die Dioden in umgekehrter Richtung möglich ist. Während der Diodenstromführungsdauer liegt Diodenschwellspannung an den Thyristoren, die hierdurch sperren. Die Abgabe erneuter Zündimpulse für die Thyristoren ist dann für eine einstellbare Zeit gesperrt, z.B. 50 msec. Dann wird erneut versucht, die Anlage wieder in Gang zu bringen.The present invention is based on the idea of and parts that exist for themselves, such as the back-up capacitor, as part of an oscillating circuit to use that by a swinging process over this back-up capacitor and the additional inductance an oscillation across the thyristors in one direction and about the Diodes in the opposite direction is possible. While the diode current conduction duration is diode threshold voltage on the thyristors, the thereby lock. The delivery of new firing pulses for the thyristors is then locked for an adjustable time, e.g. 50 msec. Then the attempt is made again To get the plant going again.

Häufig ist in dieser Zeit der Kurzschluß bereits verschwungen. Sollte dies nicht der Fall sein, so kann nach ggf. mehrmaligen Ansprechen der vorgenannten Kurzschlußlöschung der schadhafte Teil des Verbrauchers über ein Schütz abgetrennt werden und die ungestörten Teile weiter betrieben werden.Often the short circuit has already blurred by this time. Should if this is not the case, after addressing the aforementioned several times, if necessary Short-circuit extinction, the defective part of the consumer disconnected via a contactor and the undisturbed parts continue to be operated.

Zur Erfassung des Kurzschlusses kann der Strom und/oder die Spannungsänderung am Ozonisator verwendet werden.The current and / or the voltage change can be used to detect the short circuit used on the ozonizer.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert: Aus einem Drehstromnetz RST wird ein Brückengleichrichter 1 gespeist, an dessen Ausgang über eine Zwischenkreisdrossel 2 ein Zwischenkreiskondensator 3 (Stützkondensator) angeschlossen ist. An den Zwischenkreiskondensator 3 ist ein Brückenwechselrichter 4 mit den beiden Brückenhälften 41 und 42 angeschaltet. In den einzelnen Brückenzweigen sind Thyristoren 43 bis 46 angeordnet, denen jeweils eine Diode 47 parallelgeschaltet ist. Im Mittelpunktszweig 48 liegt in Parallelschaltung jeweils die Primärwicklung 51 mehrerer Impulstransformatoren, deren Sekundärwicklung 52 jeweils eine einzelne Gruppe 6 von Ozonisatorröhren speist. Werden durch die Steuerschaltung 8 abwechselnd die Thyristoren 43 und 46 bzw. 45 und 44 angesteuert, so ergibt sich eine pulsförmige Wechselspannung, deren Verlauf von der Streuinduktivität der Transformatoren und der Kapazität und dem Widerstand der elektrischen Verbraucher, d.h. der Ozonisatorröhren, bestimmt ist.Based on an embodiment shown in the drawing the invention explained in more detail: A bridge rectifier is made from a three-phase network RST 1, at the output of which an intermediate circuit capacitor is via an intermediate circuit choke 2 3 (backup capacitor) is connected. At the intermediate circuit capacitor 3 is a Bridge inverter 4 with the two bridge halves 41 and 42 switched on. In the individual bridge branches are arranged thyristors 43 to 46, each of which a diode 47 is connected in parallel. The central branch 48 is connected in parallel each the primary winding 51 of several pulse transformers, their secondary winding 52 each feeds a single group 6 of ozonizer tubes. Are through the Control circuit 8 alternately actuates the thyristors 43 and 46 or 45 and 44, this results in a pulsed alternating voltage, the course of which depends on the leakage inductance the transformers and the capacitance and the Resistance of electrical Consumer, i.e. the ozonizer tubes.

Kommt es nun zu einem Kurzschluß in einer der Ozonisatorröhren, d.h. in einem Teil der Verbraucher 6, so ist praktisch auch die betreffende Sekundärwicklung 52 kurzgeschlossen. Damit ist eine Löschung der Thyristoren nicht mehr möglich.If there is a short circuit in one of the ozonizer tubes, i.e. in part of the consumer 6, so is the secondary winding in question 52 shorted. This means that it is no longer possible to delete the thyristors.

Es wird daher ein neuer Löschkreis wirksam, der aus dem Stützkondensator 3 und einer zusätzlichen relativ geringen Induktivität 10 besteht. Diese Induktivität 10 liegt in der Zuleitung zum Wechselrichter 4. Mit Vorteil kann dabei diese Induktivität auf die beiden Brückenzweige 41 und 42 aufgeteilt werden, um bei Zündung aller Thyristoren 43 bis 46 eine relativ symmetrische Aufteilung des Stromes durch den Wechselrichter 4 zu erreichen.A new extinguishing circuit is therefore effective, the one from the backup capacitor 3 and an additional relatively low inductance 10. This inductance 10 is in the feed line to the inverter 4. This inductance be divided between the two bridge branches 41 and 42 in order to trigger all thyristors 43 to 46 a relatively symmetrical distribution of the current through the inverter 4 reach.

Den Impulstransformatoren, vorzugsweise jedem einzelnen Transformator (im Schaltungsbeispiel: jeder Primärwicklung 51) ist ein Stromwandler 91 bis 93 zugeordnet, der an eine Kurzschlußüberwachungsvorrichtung 9 angeschlossen ist. Im Falle eines Überstromes gibt diese Kurzschlußüberwachungsvorrichtung 9 ein entsprechendes Signal an die Steuereinrichtung 8. Es ist auch eine Meldevorrichtung möglich, die zusätzlich oder anstelle eines Überstroms eine unzulässige Spannungsänderung (Spannungseinbruch) am Ozonisator oder an gestörten Teilen des Ozonisators meldet.The pulse transformers, preferably each individual transformer (in the circuit example: each primary winding 51) is a current transformer 91 to 93 assigned, which is connected to a short-circuit monitoring device 9. in the In the event of an overcurrent, this short-circuit monitoring device 9 gives a corresponding one Signal to the control device 8. A reporting device is also possible, which in addition to or instead of an overcurrent, an impermissible voltage change (voltage dip) reports on the ozonizer or on defective parts of the ozonizer.

Durch diese Meldung wird die Zündung aller Thyristoren 43 bis 46 veranlaßt. Es findet nun ein Umschwingvorgang über den Kondensator 3, die Zusatzinduktivität 10 und die Thyristoren 43 bis 46 in positiver und über die Dioden 47 in umgekehrter Richtung statt. Während der Diodenstromührungsdauer liegt Diodenschwellspannung an den Thyristo- ren, die anschließend sperren. Bei diesem Umschwingvorgang ergibt sich für den kurzgeschlossenen Verbraucher z.B. auf der Primärseite dieses Trafos ein in der gleichen Richtung fließender Strom, während in den ungestörten Verbrauchern eine Stromschwingung zwischen den jeweiligen Strominduktivitäten und den Ozoneuren erfolgt. Dadurch wird eine Unterscheidung möglich, welcher Teil des Ozonisators schadhaft ist und gegebenenfalls abgetrennt werden soll.This message triggers the ignition of all thyristors 43 to 46. A ringing process now takes place via the capacitor 3, the additional inductance 10 and the thyristors 43 to 46 in positive and across the diodes 47 in reverse Direction instead. The diode threshold voltage is present during the diode current application period to the thyristo- ren, which then block. During this swinging process This results for the short-circuited consumer e.g. on the primary side Transformers a current flowing in the same direction, while in the undisturbed Consumers a current oscillation between the respective current inductances and the ozoneurs takes place. This makes it possible to differentiate which part of the Ozonizer is defective and should be separated if necessary.

4 Patentansprüche 1 Figur - Leerseite -4 claims 1 figure - blank page -

Claims (4)

Patentansprüche 1. Elektrische Schaltung zur Erzeugung pulsförmiger Spannungen für einen Ozonisator, bestehend aus a) einem Netzgleichrichter mit Stützkondensator, b) einer Wechselrichter-Thyristorbrücke, deren durch eine Steuerschaltung angesteuerten Thyristoren Dioden antiparallel geschaltet sind, und c) mindestens einem Impulstransformator, dessen Primärwicklung im Mittelzweig der Thyristorbrücke angeordnet ist und an dessen Sekundärwicklung der Ozonisator angeschlossen ist, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Merkmale: d) es ist eine Meldevorrichtung zur Überwachung eines sekundärseitigen Kurzschlusses vorgesehen, bei deren Ausgangssignal die Steuerschaltung einen Zündbefehl an alle Thyristoren der Brückenschaltung gibt, und e) der Thyristorbrückenschaltung ist mindestens eine zusätzliche Induktivität zugeordnet, die in Verbindung mit dem Stützkondensator einen Löschschwingkreis bildet.Claims 1. Electrical circuit for generating pulse-shaped Voltages for an ozonizer, consisting of a) a power rectifier with a backup capacitor, b) an inverter thyristor bridge, whose controlled by a control circuit Thyristors diodes are connected in anti-parallel, and c) at least one pulse transformer, whose primary winding is arranged in the middle branch of the thyristor bridge and on its Secondary winding of the ozonizer is connected, g e k e n n n z e i h n e t d The following features: d) it is a reporting device for monitoring a Secondary-side short circuit provided, the control circuit at the output signal gives an ignition command to all thyristors in the bridge circuit, and e) the thyristor bridge circuit is assigned at least one additional inductance, which in connection with the Support capacitor forms a quenching circuit. 2. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Meldevorrichtung auf überstrom und/oder eine Spannungsänderung am Ozonisator anspricht.2. Electrical circuit according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the reporting device on overcurrent and / or a voltage change responds to the ozonizer. 3. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jeder Brückenhälfte der Thyristorbrücke ein Teil der zusätzlichen Induktivität zugeordnet ist.3. Electrical circuit according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i h n e t that each bridge half of the thyristor bridge is part of the additional Is associated with inductance. 4. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß beim mehrfachen Ansprechen der Meldevorrichtung der gestörte Teil des Ozonisators abschaltbar ist.4. Electrical circuit according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that if the reporting device is addressed several times, the disturbed Part of the ozonizer can be switched off.
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