DE3518807C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Steuerschaltungsanordnung ist aus der DE-OS 27 18 604 bekannt. Diese Anordnung ermöglicht es, mit geringem Aufwand und ohne Hilfsspannungen mehrphasige Thyristor- Steller zu steuern. Nachteilig bei dieser Anordnung ist, daß die Phasenwinkel-Lage aufgrund einer vorgegebenen Steuergleichspannung USt sehr stark netzspannungsabhängig ist.

In der Praxis sind jedoch Steller gefragt, die ohne Ändern der Schaltung bzw. ihrer Bauteilewerte bei üblichen Dreh­ stromstellern bei Spannungen von 200-660 V eingesetzt werden können.

Bei bekannten Schaltungsanordnungen wird dies durch Erzeugung der Zündimpulse in einem getrennt gespeisten Nie­ derspannungsteil erreicht, dessen Stromversorgung ein an­ nähernd stabiles Hilfsnetz übernimmt. Die Zündung der Thy­ ristoren muß dabei galvanisch getrennt über Zündübertrager, Optokoppler oder HF-Koppler erfolgen.

Diese Lösungen sind aufwendig und damit teuer. Außerdem muß der Transformator des Niederspannungsteils je nach der Spannung des Hilfsnetzes ausgelegt bzw. umschaltbar sein.

Mit der an sich einfachen eingangs genannten bekannten Steuerschaltungsanordnung arbeiten die für eine bestimmte Netzspannung ausgelegten Geräte in einem Spannungsbereich von etwa ±15% befriedigend. Für die eingangs genannten verschiedenen Netz­ spannungen mußte daher bis jetzt eine Palette von verschie­ den dimensionierten Geräten eingesetzt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs ge­ nannte, bekannte Schaltungsanordnung so zu ergänzen, daß ohne Ändern der Schaltung bzw. ihrer Bauteilewerte mit Netz­ spannungen in einem großen Bereich, insbesondere 200-660 V, gearbeitet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß werden durch ein Belastungsglied, bestehend aus einer Diode 1 und einem Widerstand 2 parallel zum Kondensator 104 der bekannten Schaltung, die Steuerspannungskennlinien der verschiedenen Netzspannungen so verschoben, daß der Steuerwinkel β = 180 Grad (hinterer Nulldurchgang der Netzspannung) bei einer konstanten Spannung (Zener-Diode 7) liegt. Damit ist eine Schaltungsauslegung möglich, die eine definierte Ein­ stellung der Einschaltspannung eines Stellers erlaubt.

Um einen hohen Netzspannungsbereich verarbeiten zu können, wird erfindungsgemäß die aus einer Dreiphasen-Einweg-Gleichrichterschaltung 110, 111, 112 gewonnene Gleichspannung einer Konstantstromstufe, bestehend aus den Bauteilen 3, 4, 5, 6 zugeführt. Der am Punkte X gelieferte konstante Strom durchfließt eine Zenerdiode 7, deren Spannung der obengenannten für den Steuerwinkel 180 Grad entspricht.

Am Punkte Y schließt dann eine Steuerstufe 8 an, die entweder als Inte­ gratorstufe (mit Bauteilen 9, 10 ) - bei zeitgesteuerten Geräten - oder als Regler (mit Bauteilen 11, 12, 13, 14) für z. B. drehzahl- oder beschleunigungs­ geregelten Antrieben geschaltet ist.

An einem Steller 15 parallel zur Konstantstromstufe wird die für die Impuls­ erzeugung benötigte Steuergleichspannung USt abgegriffen. An dem Stel­ ler 15 kann eine höhere Einschaltspannung bei Einschalten der Anordnung ab­ gegriffen werden als die für β = 180 Grad gegebene Zenerdiodenspannung und damit die im Einschaltaugenblick angegebene Spannung des Drehstromstel­ lers gewählt werden.

Damit sind die für z. B. einen spannungsgesteuerten Sanftanlauf bei Dreh­ stromasynchronmotoren notwendigen Einstellungen an Stellern für die Einschaltspannung U und die Hochlaufzeit t für alle Netzspannungen definiert möglich.

Die Steuerstufe 8, 15 enthält in der Source-Zuleitung einen Widerstand 16, an dem beim Stromloswerden des Transistors ein Signal entnommen wer­ den kann, welches z. B. zum Steuern einer Schaltstufe verwendet und damit zum Schalten eines Schützes zur Überbrückung der Leistungshalb­ leiter nach erfolgtem Anlaufen oder für eine anderweitige Befehlsgabe benutzt werden kann.

Schließlich kann eine weitere Zenerdiode 17 oder eine andere Bauteile­ anordnung zur Begrenzung oder Steuerung des Spannungshubes der Steuer­ stufe 8 eingesetzt werden.

Die Konstantstromstufe und die Steuerstufe sind mit MOSFET-Transistoren auf­ gebaut, um die störenden Basisströme der bipolaren Transistoren, vor allem bei einer Integratorstufe, zu vermeiden.

Claims (4)

1. Steuerschaltungsanordnung für mehrphasige Thyristor­ anordnungen, wobei die Kathode jedes Thyristors (101) auf Phasenpotential liegt und während der Zeit nega­ tiver Anodenspannung ein einpolig an der Kathode des Thyristors (101) liegender Kondensator (104) über eine Diode (105) von einer allen Thyristoren gemeinsamen Steuergleichspannung (USt) negativ aufgeladen wird und in der positiven Anodenspannungshalbwelle der Kon­ densator (104) von der Halbwelle und der Steuergleich­ spannung (USt) umgeladen wird, bis die Spannung des Kondensators (104) den für die Zündung des Thy­ ristors (101) - über einen Driac (102) und eine weitere Diode (103) - notwendigen Wert erreicht hat und zündet, dadurch ge­ kennzeichnet,
daß dem Kondensator (104) die Reihenschal­ tung einer Diode (1) und eines Widerstandes (2) parallel geschaltet ist,
daß die Steuergleichspannung (USt) vom Schleifer eines Stellwiderstandes (15) abgegriffen wird, der parallel zu einer Konstantstromstufe (3, 4, 5, 6) ge­ schaltet ist, die ihrerseits einerseits mit dem Stern­ punkt einer Dreiphasen-Einweg-Gleichrichterschaltung (110, 111, 112) und andererseits mit der Kathode einer Zenerdiode (7) verbunden ist, deren Spannung den maxi­ malen Steuerwinkel am Stellwiderstand (15) bestimmt, wobei die Anode der Zenerdiode (7) mit Masse verbunden ist.

2. Steuerschaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Anode der Zenerdiode (7) und Masse eine Steuerstufe (8, 16) vorgesehen ist, die als Integratorstufe (mit 9, 10) für zeitabhängig gesteuerte Thyristoranordnungen oder als Verstärker­ stufe (mit 11-14) für Steuerungen und Regelungen für Gleich- und Drehstrom geschaltet ist, wobei bei Stromlosigkeit ein Signal für die Betätigung einer Schaltstufe bereitgestellt wird.

3. Steuerschaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Steuerstufe (8, 16) eine weitere Zenerdiode (17) oder eine Zenerdiode- Widerstands-Anordnung geschaltet ist.

4. Steuerschaltungsanordnung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Konstantstromstufe (3-6) und die Steuerstufe (8, 16) MOSFET-Transistoren vorgesehen sind.