Einrichtung zur Erfassung von Fehlern an elektrischen Ventilen In
der letzten Zeit haben Stromrichteranlagen mit Ventilzellen auf der Basis von Germanium
oder Silizium bzw. intermetallischen Verbindungen sich in immer größerem Umfang
durchgesetzt. Hierbei ist es in der Regel, insbesondere bei Anlagen für hohe Ströme,
erforderlich, den Strom auf eine große Anzahl von parallel arbeitenden - gegebenenfalls
auch in Reihe angeordneten - Zellen zu verteilen. Bei derartigen Anordnungen ist
es vielfach möglich, bei einem Ausfall einer einzelnen oder Vielzahl derartiger
Zellen den Betrieb mit den übrigen Zellen zunächst fortzusetzen und den Ersatz etwa
unbrauchbar gewordener Zellen in aus anderen Gründen erforderlichen Betriebspausen
durchzuführen. Soweit eine Zelle dadurch unbrauchbar wird, daß in ihr ein Kurzschluß
auftritt, sind für die Erfassung dieses Fehlers und dessen Anzeige bereits eine
Reihe von Lösungen vorgeschlagen worden. Es kommt jedoch auch vor, daß bei einer
Störung die Zelle stromundurchlässig wird. Die Feststellung, an welcher Stelle eine
derartige Unterbrechung aufgetreten ist, sowie die durch einen derartigen Fehler
bedingten Maßnahmen für die vorläufige Fortsetzung des Betriebes in den übrigen
Zellen bietet jedoch verhältnismäßig hohe Schwierigkeiten.Device for detecting faults in electrical valves In
Recently there have been power converter systems with valve cells based on germanium
or silicon or intermetallic compounds are becoming increasingly common
enforced. As a rule, especially in systems for high currents,
required the power to a large number of working in parallel - if necessary
also arranged in series - to distribute cells. In such arrangements
it is often possible in the event of a failure of a single or a large number of such
Cells initially continue to operate with the remaining cells and replace them approximately
cells that have become unusable during breaks in operation that are required for other reasons
perform. To the extent that a cell becomes unusable as a result of a short circuit in it
occurs, are already a for the detection of this error and its display
A number of solutions have been proposed. However, it also happens that with a
Disturbance the cell becomes impermeable to current. Determining where a
such interruption has occurred, as well as that caused by such an error
conditional measures for the provisional continuation of operations in the rest
However, cells present relatively high difficulties.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine derartige Unterbrechung
in einfacher Weise zu erfassen. Die Erfindung geht hierbei von Anordnungen aus,
bei denen der durch eine Zelle führende Stromweg von einem kleinen Eisenkern mit
praktisch rechteckiger Magnetisierungskurve umschlossen wird, wobei dieser Kern
noch mit einer zusätzlichen Wicklung ausgeführt ist.The invention has the task of such an interruption
in a simple way to grasp. The invention is based on arrangements
where the current path leading through a cell is from a small iron core
practically rectangular magnetization curve is enclosed, this core
is carried out with an additional winding.
Ein solcher Kern ist in der Ausgestaltung als Überstromwandler bei
einer Gleichrichteranlage bereits für die Auslösung des Kurzschließers angegeben
worden, wobei er durch einen dem normalen Betriebsstrom entgegengesetzt wirkenden
Strom so stark vormagnetisiert wird, daß erst bei Überschreitung der für die Gleichrichter
zulässigen Belastung ein Impuls für die Auslösung des Kurzschließers gegeben wird.
Bei strombegrenzenden Drosselspulen ist die Verwendung derartiger Kerne auch in
der Form bekanntgeworden, daß dieser Kern vorgesättigt wird und die Drosselspule
infolgedessen bei Stromänderung bis zur Erreichung der anderen Sättigungsgrenze
einen sehr hohen Widerstand bildet.Such a core is designed as an overcurrent transformer
a rectifier system for triggering the short-circuiter
where it has an opposite effect to the normal operating current
Current is so strongly pre-magnetized that only when the for the rectifier is exceeded
permissible load, a pulse is given to trigger the short-circuiter.
In the case of current-limiting inductors, the use of such cores is also in
the form became known that this core is pre-saturated and the choke coil
as a result, when the current changes, until the other saturation limit is reached
forms a very high resistance.
Zur Erfassung von Fehlern bei Anlagen mit Ventilen, vorzugsweise auf
der Basis von Germanium oder Silizium bzw. intermetallischen Verbindungen, in denen
wenigstens jeweils zwei Ventile zueinander parallel geschaltet sind, wird eine Einrichtung,
die Drosseln mit praktisch geschlossenen Eisenkernen mit wenigstens annähernd rechteckförmiger
Magnetisierungskurve enthält, erfindungsgemäß so ausgeführt, daß ein solcher Kern
eine der an das Ventil angeschlossenen Leitungen umschließt und außerdem mit einer
Hilfswicklung und einer Meßwicklung versehen ist, wobei die Hilfswicklung über einen
Vorwiderstand zum Ventil parallel geschaltet ist. Mit einer solchen Einrichtung,
die sich durch Einfachheit und geringem Aufwand auszeichnet, kann eine Unterbrechung
des Stromdurchganges durch ein Ventil sicher erfaßt werden. Diese Einrichtung kann
aber auch zur Anzeige von Kurzschlüssen ausgenutzt werden.To record errors in systems with valves, preferably on
based on germanium or silicon or intermetallic compounds in which
at least two valves are connected in parallel to each other, a device is
the chokes with practically closed iron cores with at least approximately rectangular
Contains magnetization curve, designed according to the invention so that such a core
encloses one of the lines connected to the valve and also with a
Auxiliary winding and a measuring winding is provided, the auxiliary winding via a
Series resistor is connected in parallel to the valve. With such a facility
which is characterized by simplicity and little effort, can be an interruption
the passage of current through a valve can be reliably detected. This facility can
but can also be used to display short circuits.
Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Anordnung ist schematisch
in der Zeichnung dargestellt. Hierbei ist mit 1 die Zuleitung und mit 2 die Ableitung
zu einer herausgegriffenen Halbleiterzelle 3 bezeichnet, wobei die übrigen hierzu
parallel geschalteten Zellen, die in gleicher Weise ausgeführt sind, nicht gezeichnet
sind. Mit 4 ist hierbei ein kleiner Eisenkern mit hochwertigem Eisen mit rechteckiger
Magnetisierungskurve dargestellt, der den Leiter 1 umschließt. Auf dem Eisenkern
ist noch eine Hilfswicklung 5 sowie außerdem eine Meßwicklung 6 angeordnet. Die
Wicklung 5 ist mit einem Vorwiderstand 7 in Reihe zu der Zelle 3 parallel geschaltet.An embodiment of such an arrangement is schematic
shown in the drawing. Here, 1 is the supply line and 2 is the drain
to a single semiconductor cell 3 referred to, with the rest for this purpose
cells connected in parallel, which are designed in the same way, are not shown
are. With 4 there is a small iron core with high quality iron with a rectangular one
The magnetization curve that surrounds the conductor 1 is shown. On the iron core
an auxiliary winding 5 and also a measuring winding 6 is arranged. the
Winding 5 is connected in series with cell 3 in parallel with a series resistor 7.
Bei einer derartigen Anordnung wird der Kern durch den Arbeitsstrom
in denjenigen Halbwellen, in denen der Strom durch die Zelle 3 fließt, vormagnetisiert.
Der Parallelzweig über die Wicklung 5 und den Widerstand 7 ist hierbei durch den
wesentlich geringeren Durchlaßwiderstand der Ventilzelle 3 praktisch kurzgeschlossen.
In
der darauffolgenden Halbwelle, wo die Zelle sperrt, liegt die Sperrspannung an der
Zelle und drückt daher dem Parallelzweig über den Widerstand 7 und die Wicklung
5 einen entgegengerichteten Strom auf, wodurch der Kern wieder in den ungesättigten
Bereich gebracht wird.With such an arrangement, the core is driven by the working current
premagnetized in those half-waves in which the current flows through the cell 3.
The parallel branch via the winding 5 and the resistor 7 is here by the
substantially lower flow resistance of the valve cell 3 practically short-circuited.
In
of the following half-wave, where the cell blocks, the blocking voltage is applied to the
Cell and therefore presses the parallel branch via the resistor 7 and the winding
5 a current in the opposite direction, causing the core to return to the unsaturated
Area is brought.
Falls jedoch infolge eines Schadens an der Zelle der über diese fließende
Weg unterbrochen ist, bleibt lediglich noch der Parallelweg über die Steuerwicklung
5 bestehen, so daß der Kern nicht mehr in den entsättigten Bereich gebracht werden
kann. Falls die Zelle Kurzschluß hat, bleibt nur die Magnetisierung durch den Hauptstrom,
und der Kern bleibt ebenfalls in Sättigung. Während also bei ordnungsgemäßem Betrieb
der Zelle an der Meßwicklung 6 eine Wechselspannung abgenommen werden kann, wird
die Spannung an der Meßwicklung nach der Unterbrechung des Arbeitsstromes oder bei
Kurzschluß der Zelle praktisch zu Null.If, however, as a result of damage to the cell, the overflowing through it
Path is interrupted, only the parallel path via the control winding remains
5 exist, so that the core can no longer be brought into the desaturated area
can. If the cell has a short circuit, only the magnetization by the main current remains,
and the core also remains in saturation. So while with proper operation
the cell at the measuring winding 6 an alternating voltage can be taken
the voltage at the measuring winding after the interruption of the working current or at
Short-circuit of the cell practically to zero.
Der Wegfall des an der Meßwicklung abgegebenen Wechselspannungssignals
kann daher zur Anzeige des an der Zelle aufgetretenen Fehlers sowie gegebenenfalls
zur Auslösung der erforderlichen Maßnahmen ausgenutzt werden.The absence of the alternating voltage signal emitted at the measuring winding
can therefore be used to display the error that has occurred on the cell as well as, if applicable
can be used to initiate the necessary measures.