FI70762C - Oeverstroemsskyddskrets foer en inverter - Google Patents

Description

ΓΒ1 m,KUULUTUSjULKAISU 70762

•$äF® B (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT /U/OZ

(45) r.-tont r.,'cg 10 ioog (51) Kv.lk//lnt.CI.4 H 02 H 7/122 g Q |^| I __ FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 802664 (22) Hakemispiivä — Ansöknlngsdag 22 . θ8.80 (Fl) (23) AllcupSivä — Giltighetsdag 22.08.8 0 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 01.03.81

Patentti- ja rekisterihallitus /44) Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm.— _/· q.

Patent-och registerstyrelsen ' 1 Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad ZO.UO.ÖO

(86) Kv. hakemus — Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 28.08.79

Japani-Japan(JP) 118624/79 (71) Kabushiki Kaisha Morita Seisakusho, 680 Higashihama Minami-machi,

Fushimi-ku, Kyoto-shi, Japani-Japan(JP) (72) Masakazu Suzuki, Fushimi-ku, Kyoto-shi, Japani-Japan(JP) (74) Berggren Oy Ab (54) Y1ivirtasuojapiiri invertteriä varten - överströmsskyddskrets för en i nverter Tähän asti on invertteri ja sitä ohjaava kytkinsäätäjä yleensä toteutettu puolijohdekytkinelementeillä, ja koska näiden elementtien vastus johtotilassa ei ole nolla, on toivottavaa pitää elementtien syöttöjännitettä suhteellisen suurena invertterin hyötysuhteen pitämiseksi korkeana. Kuitenkin ovat korkealle jännitteelle tehdyt kytkinelementit yleensä kalliita, ja sen vuoksi on tärkeätä laitteen ylläpidon ja luotettavuuden kannalta ryhtyä toimenpiteisiin kytkinelementtien suojaamiseksi vaurioilta. Tätä varten on käytetty nopeata sulaketta ja välittömästi toimivaa piirin katkaisijaa. Kuitenkin ovat sulake sekä katkaisija reaktioajaltaan hitaita ylivirran esiintyessä (koska invertterin syöttämiseksi virralla toimivaan kvtkinsäätäjään liitetyn kondensaattorin elektrostaattinen kapasitanssi on suuri, ja näin ollen ovat invertterin kytkinelementit saattaneet tulla johtaviksi sekä vaurioitua ennen kuin kytkinsäätäjä on katkaistu). Koska myöskin ylivirta on virrannut kytkinelement- 2 70762 tien läpi ennen kuin sulake ja välitön piirin katkaisija ovat toimineet, on näihin elementteihin syntynyt heikennettyjä kohtia, mikä johtaa siihen, että useassa tapauksessa kytkinelemen-tit eivät enää ole toimineet tarkoitetulla tavalla.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa sovinnaisten sulakkeiden ja piirin katkaisijoiden omaava haittapuoli sekä aikaansaada invertterin suojapiiri, joka on erinomainen reaktio-ominaisuuksiltaan ylivirtaan nähden. Tämä aikaansaadaan siten, että se käsittää pulssinkehityspiirin, joka on yhdistetty kyt-kinsäätäjään, liipaisupulssin synnyttämiseksi kun invertterin ottovirta ylittää asetetun arvon, ensimmäisen johtopiirin, joka on sovitettu invertterin ottoon ja joka pulssinkehityspiiristä tulevan liipaisupulssin vaikutuksesta välittömästi katkaisee otto-virran invertterille, sekä toisen johtopiirin, joka on kytketty kytkinsäätäjään ja pulssinkehityspiiristä tulevan liipaisupulssin vaikutuksesta välittömästi katkaisee kytkinsäätäjän ohjaussignaalin .

Keksinnön edulliset suoritusmuodot selviävät oheisista alivaa-timuksista.

Seuraavassa selostetaan keksinnön mukaista ylivirtasuojapiiriä yksityiskohtaisesti sen erään suoritusmuodon perusteella ja viitaten oheisiin piirustuksiin.

Piirustuksissa kuvio 1 esittää esillä olevan keksinnön mukaisen ylivirtasuoja-piirin erästä suoritusmuotoa ja kuvio 2 on aikakaavio, joka esittää piirin toimintaperiaatetta.

Kuviossa 1 käsittää tehon sisäänmenopiiri vaihtovirtalähteen 10, tehomuuntajän T1, kokoaaltotasasuuntaajapiirin 11 sekä tasauskon-densaattorin C1, ja se syöttää invertterin II tarpeellisen tehon kytkinsäätäjän 2 sekä tasauskondensaattorin C2 kautta. Invertte-riin II kuuluu kaksi kytkinelementtiä Q1 ja Q2, virtaa rajoittavat muuntajat T2 ja T3, sekä diodit D1, D2 ja D3, ja se syöttää kuormaan 20 tarpeellisen vaihtovirtatehon kytkinelementtien Q1 ja Q2 toimiessa push-pull-periaatteen mukaan. Invertterin yksityiskohtainen rakenne on tässä jätetty pois, koska se on selostettu 70762 aikaisemmassa japanilaisessa patenttijulkaisussa n:o 24969/79.

Esitetyn suoritusmuodon mukaan käytetty pulssinkehityspiiri käyttää N-hilalla varustettua tyristoria SCR-N, ja se on kytketty rinnan invertterin II kautta ja sovitettu siten, että ennakolta määrätyn arvon ylittävän virran virratessa invertterin II läpi, ts. kondensaattorin C6 jännitteen V6 ylittäessä N-hilalla varustetun tyristorin SCR-N hilajännitteen VS, jonka määrää säädettävä vastus VRl, tulee N-hilalla varustettu tyristori SCR-N johtavaksi, piiri III synnyttää liipaisupulssin muuntajan T5 kautta sekä aktivoi johtopiireissä IV ja V olevat tyristorit SCR-P1 ja SCR-P2. Piirissä III esiintyvä komponentti C5 on kiihdytyskonden-saattori, joka on sovitettu nopeuttamaan N-hilalla varustetun tyristorin SCR-N anodin ja katodin väliin kytketyn kondensaattorin C6 varautumista, ja ZD tarkoittaa zener-diodia, joka on sovitettu pitämään N-hilalla varustettuun tyristoriin SCR-N syötettävää jännitettä määrätyssä arvossa.

Johtopiiri IV käsittää tavallisen tyristorin SCR-P2, ja se aktivoituu pulssinkehityspiirin III synnyttämällä liipaisupulssilla, sekä on sovitettu estämään ylivirran virtaaminen kytkinelement-teihin Q1 ja Q2 siten, että se saa säätäjästä 2 invertterille II tulevan sisäänmenovirran virtaamaan invertterin II diodin D3 läpi sekä kytkinelementin IV läpi. Kun invertterin II sisäänmenovirta ylittää määrätyn arvon, tulee tyristori SCR-P1 aktivoiduksi johto-piirin V kautta, katkaisten kytkinsäätäjän 2 ohjaussignaalin sekä erottaen invertterin II sisäänmenotehosta kun piirille V tulee pulssinkehityspiirin III synnyttämä liipaisupulssi.

Seuraavassa tullaan selostamaan miten keksinnön mukainen ylivirta-suojapiiri toimii kun invertterin sisäänmenovirta ylittää asetellun arvon. Kun invertterin II sisäänmenovirta on tämän arvon alapuolella, saapuu sisäänmenopiiriin I syötetty teho kuormaan 20 vaihtovirtana kytkinelementtien Q1 ja Q2 push-pull toiminnan ansiosta, ja elementtien Q1 ja Q2 läpi kulkevaa virtaa tunnustelee tällöin rinnakkaisvastus Rl.

Kun invertterin II sisäänmenovirta ylittää asetellun arvon, ts. kun kytkinelementtien Q1 ja Q2 läpi kulkeva virta yhtäkkiä tulee 4 70762 liian suureksi hetkellä tl, kuten esitetään kuviossa 2 (1), ylittää N-hilalla varustetun tyristorin SCR-N jännite V6 N-hilan määräämän jännitteen, ja tämä N-hilainen tyristori SCR-N tulee johtavaksi ja synnyttää pulssimuuntajan T5 kautta liipai-supulssin, joka on esitetty kuviossa 2 (4), sekä saattaa johto-piireissä IV ja V olevat tyristorit SCR-F2 ja SCR-P1 johtavaan tilaan liipaisupulssin avulla, synnyttäen siten kuviossa 2 (5) esitetyn anodivirran. Samalla tavalla on selvää, että oikosul-kupiiri, joka oikosulkee tasotuskondensaattorin C2 navat, kuten on esitetty kuvion 1 komponenteilla a - D3 - C -SCR-P2 - d - e - f, muodostuu SCR-P2:n tullessa johtavaksi, ja tämä piiri katkaisee kytkinelementteihin Q1 ja Q2 tulevan sisäänmenovirran, katkaisee kytkinsäätäjästä 2 tulevan ohjaussignaalin aktivoimalla SCR-P1, ja sen jälkeen katkaisee ja erottaa invertterin II sisäänmeno-tehosta sekä suojaa invertterin II kytkinelementtejä Q1 ja Q2 ylivirralta.

Edellä on selostettu tapausta, jossa käytetään PUT:tä (N-hilalla varustettu tyristoria) pulssinkehityspiirissä, mutta on selvää, että vastaavanlainen toiminta voidaan aikaansaada käyttämällä UJT transistoria. Kuten on selostettu, on keksintö erittäin käytännöllinen teollisiin sovellutuksiin, koska se suojaa invertterin kytkinelementtejä vaurioilta ja vahingoittumisilta, jotka saattavat aiheutua invertterin kuorman äkillisen kasvun aiheuttamista ylivirroista.

Claims (3)

5 Patenttivaatimukset / O 7 6 2

1. Ylivirtasuojapiiri kytkinsäätäjällä (2) varustettua invertteriä varten, tunnettu siitä, että se käsittää pulssinkehitys-piirin (III), joka on yhdistetty kytkinsäätäjään (2), liipaisu-pulssin synnyttämiseksi kun invertterin ottovirta ylittää asetetun arvon, ensimmäisen johtopiirin (IV), joka on sovitettu invertterin ottoon ja joka pulssinkehityspiiristä (III) tulevan liipaisupulssin vaikutuksesta välittömästi katkaisee ottovirran invertterille, sekä toisen johtopiirin (V) joka on kytketty kytkinsäätäjään (2) ja pulssinkehityspiiristä (III) tulevan liipaisupulssin vaikutuksesta välittömästi katkaisee kytkinsäätäjän (2) ohjaussignaalin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ylivirtasuojapiiri, tunnettu siitä, että ensimmäinen ja toinen johtopiiri (IV, V) kumpikin käsittää tyristorin.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ylivirtasuojapiiri, tunnettu siitä, että pulssinkehitysoiiri käsittää N-hilalla varustetun tyristorin (PUT) tai yksiliitostransistorin (UJT) ja että se synnyttää yhden ainoan liipaisupulssin vain silloin kun invertterin sisäänmenovirta ylittää asetellun arvon.