SE469308B - Hoegspaenningshalvledarkontaktor - Google Patents

Description

469 508 10 15 20 25 30 _35 2 vad gäller uppbyggnad och monteringsarbete och utbytbart kunna ersätta mekaniska kontaktorer.

Denna uppgift löses i enlighet med patentkravets 1 kännetecknande särdrag.

Det finns visserligen redan halvledarreläer frán olika tillverkare, men dessa är inte jämförbara med de efterlysta högspänningskontaktorerna och även användbara enbart för spänningar upp till 600 V.

Fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen framgår av underkraven.

Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande i anslutning till ett på bifogade ritning återgivet utfö- “ ringsexempel varvid figuren visar strömflödesschemat för en dylik kontakter.

Med I och II har tvâ så kallade powerblock betecknats, vilka vart och ett består av tvâ antiparallella tyristorer A och B och vilka seriekopplat skall styra en inte närmare âtergiven ohmsk belastning, t ex ett värmeelement. Likfor- mig dynamisk spärrspänningsuppdelning av de båda seriekopp- lade powerblocken I och II ombesörjes med RC-krets Cl, R2l/C2, R22. Den statiska spänningsuppdelningen àstadkommes med resistansen R20 och en resistanskombination av Rl9 och spänningsdelarna 10 och 12.

Styrdelen är pà högspänningssidan vid halva belast- ningsspänningen parallellkopplad med powerblocket II. Den består i huvudsak av en likriktarbrygga l med två i dess grenar integrerade tändtransformatorer 2 och 3, vilkas se- kundärlindningar a, a' och b, b' påverkar huvudtyristo- rernas A respektive B styrelektroder via tillhörande lik- riktarventil 6 till 9. Huvudtyristorerna A eller B styres allt efter lastspänningens halvvág när ett strömflöde är möjligt över två hjälptyristorer 13, 14, vilka kortsluter likriktarens l likspänningsutgàngsplintar. Den generella styrningen sker via en likspänning US på t ex DC 24 V via en optokopplare 5. Optokopplarens 5 fototransistor 4 är därvid anordnad såsom styrkrets i en första spänningsdelar- gren 10 som är ansluten till likriktarens l utgångsspänning. 10 15 20 25 2469 šU8@ 3 Föreligger styrspänningen US vid ingàngsplintarna, leder optokopplarens 5 fototransistor 4 medan en hjälp- transistor ll, vilken tar ut sin styrspänning vid den första spänningsdelargrenen 10, spärrar. Hjälptransistorn ll ligger i en andra spänningsdelargren 12, som är anord- nad parallellt med spänningsdelargrenen 10 och också är ansluten till likriktarens l utgångsspänning. Styrspän- ningarna för de hjälptyristorer l3, 14, vilka bildar en extra parallellgren, uttages vid den andra spänningsdelar- grenen 12. Tändes de seriekopplade hjälptyristorerna l3, 14 inledes tändningen av huvudtyristorerna A respektive B via tändtransformatorerna 2, 3.

Kretsen har uppbyggts så att huvudtyristorerna A, B inte tänder redan när styrspänning Us föreligger. Någon tändning av huvudtyristorerna är i stället först möjlig i lastspänningens nollgenomgång, dvs huvudtyristorernas A, B tändtidpunkt ligger nätstyrt i lastspänningens noll- spänningsområde. Är lastspänningens momentanvärde större än ett genom spänningsuttag vid den första spänningsdelar- grenen 10 i förväg valt tröskelvärde, öppnas hjälptransis- torn ll, varigenom hjälptyristorerna 13, 14 och därmed huvudtyristorerna A, B icke tändes. Halvledarkontaktorn kan således såsom nollspänningsbrytare koppla endast inom ett litet område kring lastspänningens spänningsnollgenom- gång.

Tack vare uppfinningen har de inledningsvis ställda kraven kunnat uppfyllas på enkelt sätt. Tyristorkontaktorn är utbytbar mot en elektromekanisk kontaktor med samma effektvärde.

Claims (5)

469 308 lO l5 20 25 30 PATENTKRAV
1. l. Högspänningshalvledarkontaktor för brytning och inkoppling av höga växelströmslaster, innefattande n i serie belägna par av vardera två antiparallellt kopplade huvudtyristorer (A, B), vilka styres genom minst en ljus- tändbar halvledare och en likriktarbrygga (l), varvid på likriktarbryggans (l) växelspänningsingångar (nå last- spänningen är ansluten och att den ljuständbara halvleda- ren är ansluten till bryggans likspänningsutgångar, k ä n n e t e c k n a d därav, att de olika parens hu- vudtyristorer i motsvarighet till sin olika genomsläpps- riktning (A, B) omväxlande styres via två tändtransfor- matorer (2, 3), vilkas primärledningar är integrerade i tvâ angränsande grenar av en likriktarbrygga (l) samt att till denna likriktarbryggas (l) likspänningsutgångar (+, -) en optokopplares (5) fototransistor (4) är an- sluten, vilken vid aktivering av dess ljusemitterande diod inkopplar hjälptyristorer (13, l4), vilka direkt kortsluter likriktarbryggans (l) likspänningsutgângar (+, -).
2. 2. Högspänningshalvledarkontaktor enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att varje tändtransfor- mator (3 resp 2) uppvisar n sekundärlindningar (a, a' resp b, b'), medelst vilka n huvudtyristorer med samma genomsläppsriktning (A resp B) är styrbara via likrik- tarventiler (6 - 9).
3. 3. Högspänningshalvledarkontaktor enligt krav l el- ler 2, (4) i en första spänningsdelargren (10) är anordnad som k ä n n e t e c k n a d därav, att fototransistorn styrbrytare, vilken i ledande tillstånd spärrar en hjälp- transistor (ll) i en parallellt därmed anordnad andra spänningsdelargren (l2), varigenom i serie liggande hjälp- tyristorer (l3, 14) tändes, vilka bildar en extra paral- lellgren och möjliggör ett strömflöde via tändtransforma- l0 5 469 3Û8fi 5 torernas (2, 3) primärlindningar, vilkas sekundärlind- ningar är förbundna med huvudtyristorernas (A resp B) styrelektroder,
4. 4. Högspänningshalvledarkontaktor enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att medelst en föränd- ring av hjälptransistorns (ll) styruttag vid den första spänningsdelargrenen (10) tröskelvärdet för icketänd- ning av hjälptyristorerna (13, l4)
5. 5. Högspänningshalvledarkontaktor enligt något av att är bestämbart. föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, kontaktorn är så dimensionerad att en tändning av huvud- tyristorerna (A resp B) är möjlig först i eller kring lastspänningens nollgenomgång.