DE4123813A1 - Overvoltage protection circuit for gate-turn-off thyristor regulator - uses SCR thyristors with series resistances for limiting received current - Google Patents

Overvoltage protection circuit for gate-turn-off thyristor regulator - uses SCR thyristors with series resistances for limiting received current

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Abstract

The over voltage protection-circuit uses a SCR thyristor (T1..T3) with a series resistance (R1..R3) connected across one of the 2 GTO thyristors (V1..V6) in each arm of the thyristor regulator. The SCR thyristor (T1..T3) is fired in dependence on the voltage across the corresponding arm of the thyristor regulator. Alternatively, a SCR thyristor and series resistance is connected in parallel with both GTO thyristors of one thyristor regulator arm. ADVANTAGE - Current through SCR thyristors is limited by series resistances to between 1 and 10 per cent of GTO thyristor current.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Schutz eines Zweigpaares mit abschaltbaren Leistungshalbleitern vor Überspannungsspitzen gemäß dem Oberbegriff der ne­ bengeordneten Ansprüche 1 und 2 und kann insbesondere bei GTO-Pulswechselrichtern eingesetzt werden.The invention relates to an arrangement for protection a pair of branches with power semiconductors that can be switched off before surge peaks according to the generic term of ne dependent claims 1 and 2 and in particular be used with GTO pulse inverters.

Eine solche Anordnung zum Schutz eines Zweigpaares mit abschaltbaren Leistungshalbleitern vor Überspannungs­ spitzen ist aus der DE-PS 23 49 161 bekannt. Dabei wird zum Schutz eines von einem Gleichspannungszwischenkreis gespeisten selbstgeführten Wechselrichters vorgeschla­ gen, einen aus einer Induktivität und einem SCR-Thyri­ stor bestehenden Kurzschließer parallel zum eingangssei­ tigen Glättungskondensator des Gleichspannungszwischen­ kreises zu schalten. Als weitere Schutzmaßnahme ist vor­ gesehen, einen SCR-Thyristor parallel zu jeder Reihen­ schaltung beider abschaltbaren Leistungshalbleiter anzu­ ordnen (Entlastungszweige). Dabei ist es ohne besondere zusätzliche Maßnahmen nicht möglich, die im Störungsfall gezündeten SCR-Thyristoren des Kurzschließers oder der Entlastungszweige zu sperren. Ein Ersatz der SCR-Thyri­ storen durch GTO-Thyristoren ist aufwendig und teuer.Such an arrangement to protect a pair of branches power semiconductors that can be switched off before overvoltage pointed is known from DE-PS 23 49 161. Doing so to protect one of a DC link supplied self-commutated inverter gene, one of an inductor and an SCR thyri stor existing short circuiter parallel to the entrance term smoothing capacitor of the DC voltage intermediate circuit. As a further protective measure is before seen an SCR thyristor in parallel to each row circuit of both power semiconductors that can be switched off order (relief branches). It is without special  additional measures not possible in the event of a fault ignited SCR thyristors of the short-circuiter or To lock relief branches. A replacement of the SCR-Thyri interfere with GTO thyristors is complex and expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Schutz eines Zweigpaares mit abschaltbaren Lei­ stungshalbleitern vor Überspannungsspitzen anzugeben, die wenig aufwendig aufgebaut ist und dynamisch rea­ giert.The invention has for its object an arrangement to protect a pair of branches with switchable Lei power semiconductors before surge peaks, which is not very complex and dynamic rea yaws.

Diese Aufgabe wird alternativ in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen der Ansprüche 1 und 2 angegebenen Merkmale gelöst.This task is alternatively used in conjunction with the Features of the preamble according to the invention by the Characteristics of claims 1 and 2 specified features solved.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen ins­ besondere darin, daß die vorgeschlagene Überspannungs­ schutzeinrichtung eine spannungsmäßige Überbeanspruchung der elektrischen Bauelemente im Stromkreis, insbesondere eine Zerstörung der teuren abschaltbaren Leistungshalb­ leiter zuverlässig verhindert. Die Überspannungsschutz­ einrichtung ist preisgünstig herstellbar und reagiert sehr dynamisch auf Störfälle. Zur Begrenzung von Über­ spannungsimpulsen bzw. -spitzen können die den SCR-Thy­ ristoren in Reihe liegenden Widerstände relativ hochoh­ mig sein, wodurch - im Vergleich zu den Nennströmen der abschaltbaren Leistungshalbleiter - ein relativ kleiner zusätzlicher Stromfluß über die Überspannungsschutzein­ richtung entsteht. Aus diesem Grund sind sowohl die SCR-Thyristoren als auch die Widerstände der Überspan­ nungsschutzeinrichtung lediglich für eine relativ gerin­ ge Leistung auszulegen und somit preisgünstig. Ein gro­ ßer Vorteil der vorgeschlagenen Überspannungsschutzein­ richtung liegt darin, daß die SCR-Thyristoren keine ei­ genen Löscheinrichtungen benötigen. Eine Löschung der im Störfall gezündeten SCR-Thyristoren erfolgt vielmehr selbsttätig, beispielsweise bei routinemäßiger Einschal­ tung des dem gezündeten SCR-Thyristor parallelgeschalte­ ten abschaltbaren Leistungshalbleiters.The advantages that can be achieved with the invention are special in that the proposed surge protective device against excessive stress of the electrical components in the circuit, in particular a destruction of the expensive power half that can be switched off conductor reliably prevented. The surge protector Furnishing is inexpensive to manufacture and respond very dynamic on accidents. To limit over Voltage pulses or peaks can cause the SCR-Thy resistors in series are relatively high oh be what, compared to the nominal currents of the power semiconductors that can be switched off - a relatively small one additional current flow over the surge protector direction arises. Because of this, both are SCR thyristors as well as the resistances of the overvoltage Protection device only for a relatively small design performance and therefore inexpensive. A big one advantage of the proposed surge protection Direction is that the SCR thyristors no egg need extinguishing equipment. A deletion of the im  Rather, the fired SCR thyristors are triggered automatically, for example with routine formwork device of the ignited SCR thyristor connected in parallel power semiconductor that can be switched off.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims marked.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:The invention is based on the in the drawing illustrated embodiments explained. It demonstrate:

Fig. 1 einen GTO-Pulswechselrichter mit einer Über­ spannungsschutzeinrichtung je Zweigpaar, Fig. 1 is a GTO-pulse inverter with an overvoltage protection device each pair of branches,

Fig. 2 einen GTO-Pulswechselrichter mit zwei Über­ spannungsschutzeinrichtungen in einem Zweig­ paar, FIG. 2 a GTO pulse inverter with two over-voltage protection devices in a branch couple,

Fig. 3 eine vereinfachte Ansteuerungsmöglichkeit der Thyristoren der Überspannungsschutzeinrich­ tung. Fig. 3 shows a simplified control option of the thyristors of the overvoltage protection device.

In Fig. 1 ist ein GTO-Pulswechselrichter mit einer Überspannungsschutzeinrichtung je Zweigpaar dargestellt. Es ist ein mit dem positiven Pol 1 sowie dem negativen Pol 2 einer Gleichspannungsquelle verbundener GTO-Puls­ wechselrichter zu erkennen. Zwischen beiden Polen 1, 2 der Gleichspannungsquelle ist ein Stützkondensator 3 (Glättungskondensator, Zwischenkreiskondensator) ange­ ordnet. Der in Drehstrom-Brückenschaltung aufgebaute Pulswechselrichter weist sechs Zweige mit jeweils einem GTO-Thyristor V1, V2, V3, V4, V5, V6 (allgemein: ab­ schaltbare Leistungshalbleiter) als Hauptventil auf. Jedem GTO-Thyristor liegt eine Diode D1, D2, D3, D4, D5, D6 (Rückarbeitsdiode) antiparallel.In Fig. 1, a GTO-pulse inverter is shown with an overvoltage protection device each branch pair. A GTO pulse inverter connected to the positive pole 1 and the negative pole 2 of a DC voltage source can be seen. Between the two poles 1 , 2 of the DC voltage source, a backup capacitor 3 (smoothing capacitor, intermediate circuit capacitor) is arranged. The three-phase bridge-type pulse inverter has six branches, each with a GTO thyristor V 1 , V 2 , V 3 , V 4 , V 5 , V 6 (generally: from switchable power semiconductors) as the main valve. Each GTO thyristor has a diode D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , D 5 , D 6 (rework diode) antiparallel.

Jeweils zwei Zweige bilden in allgemein bekannter Weise ein Zweigpaar bzw. einen Strang V1/D1, V2/D2 bzw. V3/D3, V4/D4 bzw. V5/D5, V6/D6, wobei jeweils am gemeinsamen Verbindungspunkt der beiden Zweige eines jeden Stranges V1/D1, V2/D2 bzw. V3/D3, V4/D4 bzw. V5/D5, V6/D6 ein Wechselspannungsausgang 4 bzw. 5 bzw. 6 des Wechselrich­ ters zur Bildung der drei Phasen R, S, T angreift. An die Wechselspannungsausgänge 4, 5, 6 ist beispielsweise eine induktive Last 10 - vorzugsweise eine Asynchronma­ schine - mit ihren drei Wicklungen 7, 8, 9 angeschlos­ sen.Two branches each form a branch pair or a branch V 1 / D 1 , V 2 / D 2 or V 3 / D 3 , V 4 / D 4 or V 5 / D 5 , V 6 / D in a generally known manner 6 , with V 1 / D 1 , V 2 / D 2 and V 3 / D 3 , V 4 / D 4 and V 5 / D 5 , V 6 / D 6 respectively at the common connection point of the two branches of each branch an AC voltage output 4 or 5 or 6 of the inverter ters to form the three phases R, S, T. At the AC voltage outputs 4 , 5 , 6 , for example, an inductive load 10 - preferably an asynchronous machine - with its three windings 7 , 8 , 9 is ruled out.

Parallel zu einem der beiden Hauptventile eines Zweig­ paares ist die Serienschaltung eines konventionellen SCR-Thyristors mit einem Widerstand als Überspannungs­ schutzeinrichtung für den Strang angeordnet, d. h. paral­ lel zum GTO-Thyristor V2 liegt die Serienschaltung aus dem SCR-Thyristor T1 und dem Widerstand R1, parallel zum GTO-Thyristor V4 liegt die Serienschaltung aus dem SCR- Thyristor T2 und dem Widerstand R2 und parallel zum GTO-Thyristor V6 liegt die Serienschaltung aus dem SCR- Thyristor T3 und dem Widerstand R3.Parallel to one of the two main valves of a pair of branches, the series circuit of a conventional SCR thyristor with a resistor as an overvoltage protection device for the strand is arranged, ie parallel to the GTO thyristor V 2 is the series circuit of the SCR thyristor T 1 and the resistor R 1 , parallel to the GTO thyristor V 4 is the series circuit comprising the SCR thyristor T 2 and the resistor R 2, and parallel to the GTO thyristor V 6 is the series circuit comprising the SCR thyristor T 3 and the resistor R 3 .

Die drei SCR-Thyristoren T1, T2, T3 werden eingeschal­ tet, sobald eine Überspannungsspitze zwischen beiden Polen 1, 2 ansteht. Die Art und Weise der spannungsab­ hängigen Zündung der drei SCR-Thyristoren T1, T2, T3 kann unterschiedlich in allgemein bekannter Weise erfol­ gen. In Fig. 1 ist lediglich eine von mehreren Möglich­ keiten dargestellt.The three SCR thyristors T 1 , T 2 , T 3 are switched on as soon as an overvoltage peak is present between the two poles 1 , 2 . The manner of the voltage-dependent ignition of the three SCR thyristors T 1 , T 2 , T 3 can be different in a generally known manner. In FIG. 1, only one of a number of possibilities is shown.

Der zwischen beiden Polen 1, 2 anstehende momentane Gleichspannungswert wird mittels einer Gleichspannungs­ erfassungseinrichtung 11 ermittelt und einem Vergleichs­ glied 18 zugeleitet. Überschreitet der erfaßte momentane Gleichspannungswert einen vorgebbaren Grenzwert S, so gibt das Vergleichsglied 18 Zündsignale Z an Impulser­ zeuger 15, 16, 17 ab. Die Impulserzeuger 15, 16, 17 ge­ ben entsprechende Zündimpulse an die Steueranschlüsse der SCR-Thyristoren T1, T2, T3 ab.The current DC voltage value between the two poles 1 , 2 is determined by means of a DC voltage detection device 11 and fed to a comparison element 18 . If the detected instantaneous DC voltage value exceeds a predeterminable limit value S, the comparator 18 outputs ignition signals Z to pulse generators 15 , 16 , 17 . The pulse generator 15 , 16 , 17 ge corresponding ignition pulses to the control connections of the SCR thyristors T 1 , T 2 , T 3 .

Nach Zündung der SCR-Thyristoren T1, T2, T3 ergeben sich zusätzlich zu den momentan fließenden Lastströmen Zu­ satzströme über die Thyristor-Widerstand-Reihenschal­ tungen, die eine Reduzierung der Überspannung auf einen für die GTO-Thyristoren ungefährlichen Wert bewirken. Die Zusätzströme über die SCR-Thyristoren T1, T2, T3 werden durch die Widerstände R1, R2, R3 auf Werte zwi­ schen beispielsweise 1 und 10% der Nennströme der GTO-Thyristoren begrenzt.After ignition of the SCR thyristors T 1 , T 2 , T 3 , in addition to the currently flowing load currents, additional currents result via the thyristor resistor series circuits, which reduce the overvoltage to a value that is harmless for the GTO thyristors. The additional currents through the SCR thyristors T 1 , T 2 , T 3 are limited by the resistors R 1 , R 2 , R 3 to values between, for example, 1 and 10% of the nominal currents of the GTO thyristors.

Die Löschung eines Zusatzstromes erfolgt selbsttätig, sobald der dem leitenden SCR-Thyristor der Überspan­ nungsschutzeinrichtung parallel liegende GTO-Thyristor routinemäßig gezündet wird oder sobald über die dem SCR-Thyristor der Überspannungsschutzeinrichtung paral­ lel liegende Rückarbeitsdiode ein Strom fließt.The deletion of an additional flow takes place automatically, as soon as the over-span to the conductive SCR thyristor Protection device parallel GTO thyristor is ignited routinely or as soon as over the the SCR thyristor of the overvoltage protection device in parallel lel rework diode a current flows.

Tritt beispielsweise eine Überspannungsspitze zwischen den Polen 1, 2 im Augenblick des Einschaltens oder der Stromführung des GTO-Thyristors V1 auf, so wird u. a. der Thyristor T1 gezündet und es fließt ein Zusatzstrom vom Pol 1 über den GTO-Thyristor V1, den SCR-Thyristor T1 und den Widerstand R1 zum Pol 2. Der resultierende Spannungsabfall am Widerstand R1 reduziert die am GTO-Thyristor V1 auftretende Spannung auf einen unge­ fährlichen Wert. Der Zusatzstrom über den SCR-Thyristor T1 wird gelöscht, sobald ein Strom über die Diode D2 fließt oder spätestens nach dem routinemäßigen Einschal­ ten des GTO-Thyristors V2. Sobald der GTO-Thyristor V2 oder die Diode D2 leiten, nimmt der vorher über T1 und R1 fließende Zusatzstrom den "Weg des geringsten Wider­ standes" über den parallelen Strompfad mit leitendem GTO-Thyristor V2 oder leitender Diode D2, wodurch der Thyristor T2 verlöscht. Dabei ist selbstverständlich vorauszusetzen, daß sich der GTO-Thyristor V1 vor der Zündung des GTO-Thyristors V2 im sperrenden Zustand be­ finden muß.If, for example, an overvoltage spike occurs between the poles 1 , 2 at the moment when the GTO thyristor V 1 is switched on or the current is supplied, the thyristor T 1 is ignited and an additional current flows from the pole 1 via the GTO thyristor V 1 SCR thyristor T 1 and resistor R 1 to pole 2 . The resulting voltage drop across resistor R 1 reduces the voltage occurring at GTO thyristor V 1 to a non-dangerous value. The additional current through the SCR thyristor T 1 is deleted as soon as a current flows through the diode D 2 or at the latest after the routine switch-on of the GTO thyristor V 2 . As soon as the GTO thyristor V 2 or the diode D 2 conduct, the additional current previously flowing via T1 and R 1 takes the "path of least resistance" via the parallel current path with a conductive GTO thyristor V 2 or conductive diode D 2 , thereby the thyristor T 2 goes out. Of course, it must be assumed that the GTO thyristor V 1 must be found before the ignition of the GTO thyristor V 2 in the blocking state.

Die vorgeschlagene Überspannungsschutzeinrichtung bietet zusätzlich die Möglichkeit, eine sogenannte "Soft-Durch­ zündung" - z. B. Schnellentladung des Zwischenkreises - über V1-T1-R1, V3-T2-R2, V5-T3-R3 durchzuführen. Falls diese Möglichkeit genutzt werden soll, sind die Wider­ stände R1, R2, R3 zweckmäßig derart zu dimensionieren, daß die über die SCR-Thyristoren T1, T2, T3 während der "Soft-Durchzündung" fließenden Ströme bis zu 100% der Lastströme betragen können.The proposed surge protection device also offers the possibility of a so-called "soft-by ignition" - z. B. Rapid discharge of the intermediate circuit - via V 1 -T 1 -R 1 , V 3 -T 2 -R 2 , V 5 -T 3 -R 3 . If this possibility is to be used, the opposites R 1 , R 2 , R 3 are expediently dimensioned such that the currents flowing through the SCR thyristors T 1 , T 2 , T 3 during the "soft ignition" up to Can be 100% of the load currents.

Fig. 2 zeigt eine Alternative eines GTO-Pulswechsel­ richters, in der nur ein Zweigpaar mit der vorgeschlage­ nen Überspannungsschutzeinrichtung, jedoch parallel zu beiden Leistungshalbleitern ausgerüstet ist. Fig. 2 shows an alternative of a GTO pulse changer, in which only one pair of branches is equipped with the proposed overvoltage protection device, but in parallel to both power semiconductors.

Im einzelnen liegt die Serienschaltung aus einem SCR-Thyristor T4 und einem Widerstand R4 parallel zum GTO-Thyristor V1 bzw. zur Diode D1. Des weiteren liegt die Serienschaltung aus dem SCR-Thyristor T1 und dem Wi­ derstand R1 parallel zum GTO-Thyristor V2 bzw. zur Diode D2. Die weiteren Überspannungsschutzeinrichtungen R2/T2 und R3/T3 der Anordnung gemäß Fig. 1 entfallen. Zur Zündung von T1 bzw. T4 sind Impulserzeuger 15 bzw. 19 vorgesehen, denen Zündsignale Z des Vergleichsgliedes 18 zuführbar sind.In particular, the series circuit comprising an SCR thyristor T 4 and a resistor R 4 is connected in parallel to the GTO thyristor V 1 and to the diode D 1 . Furthermore, the series circuit comprising the SCR thyristor T 1 and the resistor R 1 is connected in parallel with the GTO thyristor V 2 and the diode D 2 . The other surge protective devices R 2 / T 2 and R 3 / T 3 of the arrangement according to FIG. 1 are omitted. To ignite T 1 and T 4 , pulse generators 15 and 19 are provided, to which ignition signals Z of the comparator 18 can be supplied.

Die beiden SCR-Thyristoren T1, T2 werden eingeschaltet, sobald eine Überspannungsspitze zwischen beiden Polen 1, 2 ansteht. Die Löschung erfolgt wiederum selbsttätig, sobald der dem leitenden SCR-Thyristor der Überspan­ nungsschutzeinrichtung parallel liegende GTO-Thyristor routinemäßig gezündet wird, oder sobald über die dem SCR-Thyristor der Überspannungsschutzeinrichtung paral­ lelliegende Rückarbeitsdiode ein Strom fließt.The two SCR thyristors T 1 , T 2 are switched on as soon as an overvoltage peak occurs between the two poles 1 , 2 . The deletion takes place automatically as soon as the GTO thyristor lying parallel to the conductive SCR thyristor of the overvoltage protection device is routinely ignited, or as soon as a current flows through the rework diode lying parallel to the SCR thyristor of the overvoltage protection device.

In Fig. 3 ist eine vereinfachte Ansteuermöglichkeit der Thyristoren der Überspannungsschutzeinrichtung darge­ stellt. Dabei erfolgt die Zündung der SCR-Thyristoren T1, T2, T3 gemäß Variante nach Fig. 1 nicht über Im­ pulserzeuger, sondern über BOD-Elemente 20, 21, 22, die jeweils zwischen den positiven Pol 1 und den Steueran­ schlüssen der SCR-Thyristoren geschaltet sind (Selbst­ zündungsschaltung). Die Gleichspannungserfassungsein­ richtung 11, das Vergleichsglied 18 und die Impulserzeu­ ger 15, 16, 17 gemäß Fig. 1 entfallen.In Fig. 3 is a simplified control option of the thyristors of the overvoltage protection device Darge provides. The ignition of the SCR thyristors T 1 , T 2 , T 3 according to the variant according to FIG. 1 is not via the pulse generator, but via BOD elements 20 , 21 , 22 , each of which is connected between the positive pole 1 and the control connections SCR thyristors are switched (auto-ignition circuit). The DC voltage detection device 11 , the comparator 18 and the pulse generator 15 , 16 , 17 according to FIG. 1 are omitted.

Die vereinfachte Ansteuermöglichkeit der SCR-Thyristoren ist auch bei der Alternative gemäß Fig. 2 einsetzbar.The simplified control option of the SCR thyristors can also be used in the alternative according to FIG. 2.

Die vorgeschlagene Überspannungsschutzeinrichtung ist nicht auf Zweigpaare in Wechselrichtern beschränkt, son­ dern beispielsweise auch bei Gleichrichter-Brückenschal­ tungen einsetzbar.The proposed surge protector is not limited to pairs of branches in inverters, son also with rectifier bridge scarf, for example usable.

Claims (6)

1. Anordnung zum Schutz eines eine Reihenschaltung mit zwei abschaltbaren Leistungshalbleitern aufweisenden Zweigpaares eines Stromkreises vor Überspannungsspitzen, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu lediglich einem der beiden abschaltbaren Leistungshalbleiter (V1...V6) eines jeden Zweigpaares (V1/D1, V2/D2,....V5/D5, V6/D6) ein SCR-Thyristor (T1...T3) mit in Serie liegendem Wi­ derstand (R1...R3) angeordnet ist, wobei der SCR-Thyri­ stor in Abhängigkeit der am Zweigpaar anstehenden Span­ nung zündbar ist.1. An arrangement for protecting a pair of branches of a circuit having a series connection with two switchable power semiconductors of a circuit against surge peaks, characterized in that parallel to only one of the two switchable power semiconductors (V 1 ... V 6 ) of each branch pair (V 1 / D 1 , V 2 / D 2, .... V 5 / D 5 , V 6 / D 6 ) an SCR thyristor (T 1 ... T 3 ) with series resistance (R 1 ... R 3 ) is arranged, the SCR-Thyri stor is ignitable depending on the voltage applied to the pair of branches. 2. Anordnung zum Schutz eines eine Reihenschaltung mit zwei abschaltbaren Leistungshalbleitern aufweisenden Zweigpaares eines Stromkreises vor Überspannungsspitzen, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu beiden abschalt­ baren Leistungshalbleiter (V1...V6) eines Zweigpaares (V1/D1, V2/D2, ... V5/D5, V6/D6) jeweils ein SCR-Thyri­ stor (T1, T4) mit in Serie liegendem Widerstand (R1, R4) angeordnet ist, wobei die SCR-Thyristoren in Abhängig­ keit der am Zweigpaar anstehenden Spannung zündbar sind.2. Arrangement for protecting a pair of branches of a circuit having a series connection with two switchable power semiconductors of a circuit against surge peaks, characterized in that parallel to both switchable power semiconductors (V 1 ... V 6 ) of a branch pair (V 1 / D 1 , V 2 / D 2 , ... V 5 / D 5 , V 6 / D 6 ) each have an SCR thyristor (T 1 , T 4 ) with a series resistor (R 1 , R 4 ), the SCR Thyristors are ignitable depending on the voltage at the pair of branches. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß durch den in Reihe zum SCR-Thyristor (T1...T4) geschalteten Widerstand (R1...R4) eine Begren­ zung des über den SCR-Thyristor fließenden Stromes auf einen Wert in der Größenordnung von 1 bis 10% des Nenn­ stromes des abschaltbaren Leistungshalbleiters (V1...V6) erfolgt. 3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that by the series to the SCR thyristor (T 1 ... T 4 ) connected resistor (R 1 ... R 4 ) a limitation of the SCR over the Thyristor flowing current to a value in the order of 1 to 10% of the nominal current of the power semiconductor that can be switched off (V 1 ... V 6 ). 4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß durch den in Reihe zum SCR-Thyristor (T1...T4) geschalteten Widerstand (R1....R4) eine Be­ grenzung des über den SCR-Thyristor fließenden Stromes auf einen Wert in der Größenordnung bis 100% des Last­ stromes erfolgt.4. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that through the series to the SCR thyristor (T 1 ... T 4 ) connected resistor (R 1 .... R 4 ) Be a limitation of the SCR -Thyristor flowing current to a value in the order of up to 100% of the load current. 5. Anordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gleichspannungs­ erfassungseinrichtung (11) zur Ermittlung der am Zweig­ paar (V1/D1, V2/D2....V5/D5, V6/D6) anstehenden Spannung vorgesehen ist, daß ein Vergleichsglied (18) die ermit­ telte Spannung mit einem Grenzwert (S) vergleicht und daß die SCR-Thyristoren (T1...T4) über Impulserzeuger (15, 16, 17, 19) ansteuerbar sind, sobald die ermittelte Spannung den Grenzwert (S) überschreitet.5. Arrangement according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that a DC voltage detection device ( 11 ) for determining the pair on the branch (V 1 / D 1 , V 2 / D 2 .... V 5 / D 5 , V 6 / D 6 ) is provided that a comparator ( 18 ) compares the determined voltage with a limit value (S) and that the SCR thyristors (T 1 ... T 4 ) via pulse generators ( 15 , 16 , 17 , 19 ) can be activated as soon as the determined voltage exceeds the limit value (S). 6. Anordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die SCR-Thyristoren (T1...T4) über BOD-Elemente (20, 21, 22) selbst gezündet werden.6. Arrangement according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the SCR thyristors (T 1 ... T 4 ) are ignited via BOD elements ( 20 , 21 , 22 ) themselves.
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DE102008034312A1 (en) * 2008-07-23 2009-12-17 Siemens Aktiengesellschaft Voltage intermediate circuit-converter i.e. traction converter, for e.g. rail car, has short circuit unit connected with connection of phase of main-lateral static inverter and with negative busbar of voltage intermediate circuit

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2349161C3 (en) * 1973-09-29 1978-09-21 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Arrangement for protecting a self-commutated inverter fed by a DC voltage intermediate circuit

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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LAWATSCH, H. et al: "Protection of Thyristors Against Overvoltage with Breakover Diodes". In: JEEE Trans. on Ind. Appl. Vol.24, Nr.3, 1988, S.444-448 *

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