DE3518807A1

DE3518807A1 - Einfache steuerschaltung fuer thyristor-steller bei grossem netzspannungsbereich

Info

Publication number: DE3518807A1
Application number: DE19853518807
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl.-Ing. 8031 Seefeld Krumpe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-05-24
Filing date: 1985-05-24
Publication date: 1986-12-04
Also published as: DE3518807C2

Description

Einfache Steuerschaltung für Thyristor-Steller bei großem Netzspannungsbereich In der Auslegeschrift P 27 18 604.5 wurde eine Steuerschaltung beschriben die es ermöglicht, mit geringem Aufwand und ohne Hilfsspannungen rnehrphasige Thyristorsteller zu steuern.
Nachteilig bei dieser Anordnung ist, daß die Phasenwinkel-Lage und damit die Höhe der Steuergleichspannung USt sehr stark netzspannungsabhängig ist.
In der Praxis sind jedoch Steller gefragt, die bohne Andern der Schaltung bzw. von Bauteilewerten und ohne Zusatzschaltung bei üblichen Drehstromstellern Spannungen von 200 V bis 660 V eingesetzt werden können.
Eei bekannten Schaltungen wird dies immer durch Erzeugung der Zündimpulse in einem getrennt gespeisten Niederspannungsteil erreicht, dessen Stromversorgung ein annähernd stabiles Hilfsnetz übernimmt.
Oie Zündung der Thyristoren muß dabei galvanisch getrennt über Zündübertrager, Optokoppler oder HF-Koppler erfolgen.
Diese Lösungen sind aufwendig und damit teuer. Außerdem muß der Transformator des Niederspannungsteiles je nach der Spannung des Hilfsnetzes ausgelegt bzw. umschaltbar sein.
ei der anfangs erwähnten Steuerschaltung arbeiten die für eine bestimmte Netzspannung ausgelegten Geräte in einem Spannungsbereich von etwa +-15% . weltweit mußte daher bis jetzt eine Palette von verschieden dimensionierten Geräten eingesetzt werden.
Erfindungsgemäß wurden durch ein Belastungsglied, bestehend aus einer Diode 1 und einem Widerstand 2 parallel zum Kondensator der bekannten Schaltung, die Steuerspannungskennlinien der verschiedenen Netzspannungen so verschoben, daß der Steuerwinkel ß=180 Grad (hinterer Nulldurchgang der Nletzspannungl bei einer konstanten Spannung liegt.
Damit ist eine Schaltungsauslegung möglich, die eine definierte Einstellung der Einschaltspannung eines Stellers erlaubt.
Um einen hohen Netzspannungsbereich verarbeiten zu können, wird erfindungsgemäß die aus einer Dreiphasen-Einweg-Gleichrichterschaltung gewonnene Gleichspannung einer Konstantstrorastufe, bestehend aus den Bauteilen 3,4,5,6 zugeführt. Der am Punkte X gelieferte konstante Strom durchfließt eine Zenerdiode 7, deren Spannung der oben genannten für den Steuerwinkel »180 Grad entspricht Am Punkte Y schließt dann die Steuerstufe 8 an, die entweder als Integratorstufe (EaÜteile 9,10) - bei zeitgesteuerten Geräten - oder als Regler (Bauteile 11,12,13,14) für z.B. drehzahl- oder beschleunigungsgeregelten Antrieben geschaltet ist.
An einem Steller 15 parallel zur Stromregelstufe wird die für die Irnpulserzeugung benötigte Steuergleichspannung USt abgegriffen. An diesem SteL-ler kann eine höhere Einschaltspannung bei Einschalten der Anordnung abgegriffen werden als die für B=80 Grad gegebene Zenerdiodenspannung und damit die im Einschaltaugenblick abgegebene Spannung des Drehstromstellers gewählt werden.
Damit sind die für z.s. einen spannungsgesteuerten Sanftanlauf bei DrerZ-stromasynchronmotoren notwendigen Einstellungen an Steilem für di Einschaltspannung U und die Hochlaufzeit t für alle Netzspannungen klar definiert möglich.
Die Stet;erstufe enthält in der Source-Zuleitung einen Widerstand 16, an dem beim Stromloswerden des Transistors ein Signal entnommen werden kann, welches z.£. zum Steuern einer weiteren Schaltstufe verwendet und damit zum Schalten eines Schützes zur Überbrückung der Leistungshalbleiter nach erfolgtem Anlaufen oder für eine anderweitige Befehlsgabe benutzt werden kann.
Schließlich kann eine weitere Zenerdiode 17 oder eine andere Bauteileanordnung zur Begrenzung oder Steuerung des Spannungshubes der Steuerstufe eingesetzt werden.
Die Stromregelstufe und die Steuerstufe sind mit nOSFET-Transistoren aufgebaut, um die störenden Basisströme der bipolaren Transistoren, vor allem bei einer aufgebauten Integratorstufe, zu vermeiden.
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Claims

Patentansprüche 1. Steuerschaltung für vorwiegend Thyristorsteller nach dam (irundprinzip der Auslegeschrift P 27 18 604.5 dadurch gekennzeichnet, daX eine Zusatzbeschaltung des Kondensators dieser Anordnung bestehend aus einer Diode und einem Widerstand eingesetzt und daß die Steuergleichspannung für diese Anordnung an b Schleifer eines Stellers, der parallel zu einer Konstantstromstufe liegt entnommen wird, die ihren Strom über eine Zenerdiodet deren Spannung den maximalen Steuerwinkel am Steller bestimmt, einer in Reihe liegenden Steuerstufe zuführt, die als Integratorstufe - für zeitgesteuerte Steller - , als einfache Verstarkerstufe bei Steuerungen und als Regler für Gleich- oder Drehstrom - geschaltet sein kann und daß die Steuerstufe bei Stromlosigkeit ein Signal abgibt, welches zum Steuern einer weiteren Schaltstufe verwendet werden kann.
2. Steuerschaltung nach 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu Steuerstufe eine Zenerdiode, eine Zenerdiode-Widerstands-Anordnung oder ein anderes Netzwerk geschaltet ist.
3. Steuerstufe nach 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Konstantstromstufe und die Steuerstufe vorwiegend t1OSEET-Transistoren Verwendung finden.

Einfache Steuerschaltung für Thyristorsteller bei großem Netzspannungsbereich