DE1588465C - Verzögerungsschaltstufe - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Verzögerungs- des Übertragers eine Zenerdiode vorgesehen, die

schaltstufe mit einem steuerbaren elektronischen dem ersten Schwellwertglied entgegengesetzt ge-

Schaltmittel, das in einem bestimmten durch eine polt ist.

Wechselspannung vorgegebenen Zeitpunkt nach dem Bei beiden schaltungsmäßigen Ausführungsformen Einsetzen der Wechselspannung mit Hilfe von Zeit- 5 sind das zweite ÄC-Zeitglied, das mit dem des ersten gliedern verzögert schaltet. Thyristors in Reihe geschaltet ist, und die über das Eine derartige Verzögerungsschaltstufe kann bei zweite Schwellwertglied daran angeschlossene Steuereiner Steuereinrichtung für statische Wechselrichter strecke des zweiten Thyristors in gleicher Weise aufsowie auch für statische Umrichter mit Thyristoren gebaut.

und Gleichstromzwischenkreis vorgesehen werden. io An Hand zweier Ausführungsbeispiele sei die

Sie hat die Aufgabe, die Impulsverstärker und Kipp- Erfindung näher beschrieben. Es zeigt

stufen sowie bedarfsweise auch andere Teile der Fig. 1 und 2 Stromlaufpläne zweier Verzöge-

Steuereinrichtung genau in dem Zeitpunkt eines rungsschaltstufen,

Nulldurchganges der Wechselspannung (beispiels- F i g. 3 Diagramme, welche in der Reihenfolge a) weise der Rechteckspannung eines Multivibrators, 15 bis d) die Taktgeberwechselspannung u_T, die aus ihr der als Steuertaktgeber dient) an eine Versorgungs- hergeleiteten Leitimpulse u_s„ die Versorgungsgleichgleichspannung anzuschließen. Damit wird sicher- spannung U für eine nicht dargestellte Kippstufe 5 gestellt, daß die Steuerung des Wechselrichters mit und die von dieser abgegebene Steuerspannung u_s einer vollen Halbperiode der Taktgeberwechselspan- zeigen und die Schaltweise der Verzögerungsschaltnung einsetzt. Dieses Einsetzen wird nach dem In- 20 stufe gemäß F i g. 1 veranschaulichen und
betriebsetzen des Taktgebers absichtlich so lange F i g. 4 den Verlauf der Spannung zwischen den verzögert, bis die anlaufende Taktgeberwechselspan- Punkten A und B bei der Verzögerungsschaltstufe nung konstant und stationär geworden ist. Auf diese nach F i g. 2 und den Verlauf der Steuerspannung Weise wird der Einfluß des Prellens von Schütz- des ersten Thyristors 11.

oder Relaiskontakten auf die Steuerung beim In- 25 Bei den Darstellungen der beiden Ausführungsbetriebsetzen des Taktgebers ausgeschlossen. Der formen soll die strichpunktierte Umrahmung anVorteil der Arbeitsweise der Verzögerungsstufe liegt zeigen, daß die Verzögerungsschaltstufe als gerätealso darin, daß sie zeitgenau und prellfrei erfolgt. mäßige Einheit zu betrachten ist. Der Eingang E_v Die vorangehend erläuterte Aufgabe wird mit der Verzögerungsschaltstufe auf der linken Seite der einer Verzögerungsschaltstufe der eingangs genann- 30 Fig. 1 und 2 ist gemeinsam mit dem Eingang E_T ten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an eine eines Taktgebers T, beispielsweise eines Multivibra-Gleichspannungsquelle über einen Schalter ein erstes tors mit Differenzierstufe, an den Ausgang einer Serien-ÄC-Glied angeschaltet ist, dessen Konden- Gleichspannungsquelle G angeschlossen. Der Taktsator die Reihenschaltung eines ersten Schwellwert- geber T gibt am Ausgang A₇ Leitimpulse k_S/ gemäß gliedes und eines weiteren ohmschen Widerstandes 35 Diagrammb) der Fig. 3 ab. Der Ausgang A_v der parallel geschaltet ist, und daß ein einen Übertrager Verzögerungsschaltstufe auf der rechten Seite der aufweisender Steuerstromkreis vorgesehen ist, der F i g. 1 und 2 ist beispielsweise an eine nicht darbei Überschreiten des Schwellwertes des ersten gestellte Kippstufe S angeschlossen. Die Schaltung Schwellwertgliedes geschlossen wird und in den je- der Verzögerungsschaltstufe ist zwischen zwei Leiweils kurz vor dem Nulldurchgang der Wechselspan- 40 tungen 1 und 2 angeordnet. Die Leitung 2 ist über nung auftretende Leitimpulse einer Polarität einge- einen Kontakt K an eine Gleichspannungsquelle G speist sind, die über den Übertrager einen ersten und zugleich auch an den Versorgungseingang E₇ Thyristor aufsteuern, dessen Anoden-Kathoden- des Taktgebers T angeschlossen. In der Leitung 1 Strecke in Reihe zu einem zweiten an der Gleich- liegt das steuerbare elektronische Schaltmittel, ein Spannungsquelle liegenden Serien-i?C-Glied liegt, 45 Thyristor 3, den die Verzögerungsschaltstufe in dessen Kondensator über ein zweites Schwellwert- einem bestimmten Zeitpunkt zündet und damit die glied der Steuerstrecke eines als elektronisches nicht dargestellte Kippstufe 5 an die Versorgungs-Schaltmittel vorgesehenen zweiten Thyristors par- spannung U legt. Die Verzögerungsschaltstufe hat allel geschaltet ist. ferner einen Steuereingang 5/, der am Impulsaus-

Eine Ausbildung der erfindungsgemäßen Verzöge- 50 gang A_T des Taktgebers T angeschlossen ist.
rungsschaltstufe besteht darin, daß im Steuerstrom- Erfindungsgemäß liegt parallel zum Eingang E_v kreis die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors ein erstes Serien-/2C-Glied 4, 5, dessen Kondensator vorgesehen ist, dessen Basis-Emitter-Strecke dem 51 eine Reihenschaltung, bestehend aus einem ersten weiteren ohmschen Widerstand parallel geschaltet Schwellwertglied vorzugsweise einer Zenerdiode 6, ist, und daß im Steuerstromkreis die Primärwicklung 55 und einem weiteren ohmschen Widerstand 7, pardes Übertragers liegt, dessen Sekundärwicklung der allel geschaltet ist. .Nachdem durch Schließen des Steuerstrecke des ersten Thyristors parallel geschal- Kontaktes K die Versorgungsgleichspannung U an tet ist. . die Eingänge E₇ und E_v des Taktgebers T und der Eine andere Ausbildung der erfindungsgemäßen Verzögerungsschaltstufe gelegt ist, wird der Konden-Verzögerungsschaltstufe besteht darin, daß eine 60 sator51 des Zeitgliedes 4, 5 langsam geladen. So-Reihenschaltung, bestehend aus den Widerständen bald die Kondensatorspannung die Zenerspandes zweiten Serien-tfC-Gliedes, der Steuerstrecke des nung U₂ überschreitet, fließt im Stromkreis mit den ersten Thyristors, dem ersten Schwellwertglied und Elementen 51, 6, 7 ein Zenerstrom.
der Sekundärwicklung des Übertragers dem Konden- Gemäß F i g. 1 steuert der Spannungsabfall dieses sator des ersten Serien-i?C-GIiedes parallel geschal- 65 Stromes am Widerstand 7 einen Transistor 8 auf, tet ist. Um bei dieser Ausführungsform die Leit- dessen Emitter an dem Verbindungspunkt von Zenerimpulsc zu begrenzen, ist nach einer weiteren Aus- diode 6 und Widerstand 7 angeschlossen ist, und bildung der Erfindung parallel zur Sekundärwicklung schließt damit einen Steuerstromkreis, welcher in

Reihe geschaltet ein Halbleiterventil 9, die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 8 und einen Impulsübertrager 10 zum Steuern eines ersten Thyristors 11 enthält und an den Steuereingang St angeschlossen ist. Über diesen Stromkreis werden die Leitimpulse U_st auf den Thyristor 11 übertragen, so daß dieser mit dem nächsten Leitimpuls durchgezündet wird und dabei ein zweites Serien-ÄC-Glied 12, 13 von gleicher Zusammensetzung wie das erste Serien-ÄC-Glied 4, 5 dem Eingang E_v parallel schaltet. Aus Fig. 3, Diagramm b) ist ersichtlich, daß jeder positive Leitimpuls — und nur solche werden durch das Ventil 9 übertragen — im Zeitpunkt J₁ kurz vor Beginn der positiven Halbperiode der Taktgeberwechselspannung U_T nach Diagramm a) auftritt. Infolgedessen wird der Thyristor 11 noch kurz vor dem positiven Nulldurchgang von U_T gezündet und der Kondensator 131 des zweiten i?C-Gliedes 12, 13 geladen. Die Zeitkonstante dieses Gliedes kann mit Hilfe des verstellbaren Wider-Standes 12 so eingestellt werden, daß die Kondensatorspannung genau im positiven Nulldurchgang der Taktgeberwechselspannung U_r die Zenerspannung der Zenerdiode 14 überschreitet und der Zenerstrom über diese Zenerdiode den Thyristor 3 zündet. Auf diese Weise schaltet die Verzögerungsschaltstufe in dem gewünschten Zeitpunkt t.₂ die Versorgungsspannung U auf die Kippstufe S durch, so daß die Kippstufe, sofern sie synchron mit U_T gesteuert wird, eine Steuerspannung U₃ gemäß Diagramm d) von F i g. 3 abgibt, die genau in dem betreffenden Nulldurchgang einsetzt und beispielsweise zum Steuern von Leistungsthyristoren verwendet werden kann.

Die Schaltungsausführung gemäß F i g. 2 arbeitet ohne Transistor. Von der vorangehend beschriebenen Schaltungsausführung unterscheidet sie sich dadurch, daß die Leitimpulse U_St nicht direkt von der Sekundärwicklung des Impulsübertragers 10 auf den Thyristor 11 sondern dem am Kondensator 51 angeschlossenen Stromkreis mit den Elementen 6, 11, 12, 132 überlagert werden, der über die Steuerstrecke des Thyristors 11 führt und somit dessen Steuerstromkreis bildet. Diese Schaltung unterscheidet sich ferner dadurch, daß der weitere ohmsche Widerstand 7 entbehrlich ist, da besonders der Widerstand 12 des Zeitgliedes 12, 13 den Steuerstrom begrenzt. Charakteristisch für diese Schaltung ist, daß an der Steuerelektrode des Thyristors 11 den steuernden Leitimpulsen ein mit der Kondensatorspannung U₅₁ ansteigendes Steuerpotential überlagert ist (vgl. Kurve 1 im Diagramm der Fig. 4). Kurve2 von Fig. 4 zeigt den zeitlichen Verlauf der Spannung zwischen den Punkten A und B. In diesem Diagramm ist mit U₀ die Zenerspannung der Zenerdiode 6, mit U_z die Zündspannung des Thyristors 11 und mit U₁₅ sind die Steuerimpulse bezeichnet, deren Höhe durch eine entsprechend gepolte weitere Zenerdiode 15, die parallel zur Sekundärwicklung des Übertragers 10 liegt, festgelegt wird. t₀ ist der Zeitpunkt, in dem der Kontakt K geschlossen wird.

Als Vorteil der Erfindung ergibt sich, daß die Verzögerungsschaltstufe über den Rahmen der eingangs dargestellten Aufgabe hinausgehend beispielsweise auch zum verzögernden Durchschalten einer höheren Versorgungsspannung geeignet ist, sofern sie in der Ausführungsform gemäß F i g. 2 verwendet und an Stelle der Zenerdiode 6 ein Glimmstabilisator oder ein anderes Glied mit entsprechend hohem Schwellspannungswert eingesetzt wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verzögerungsschaltstufe mit einem steuerbaren elektronischen Schaltmittel, das in einem bestimmten durch eine Wechselspannung vorgegebenen Zeitpunkt nach dem Einsetzen der Wechselspannung mit Hilfe von Zeitgliedern verzögert schaltet, dadurch gekennzeichnet, daß an eine Gleichspannungsquelle (G) über einen Schalter (K) ein erstes Serien-i?C-Glied (4, 5) angeschaltet ist, dessen Kondensator (51) die Reihenschaltung eines ersten Schwellwertgliedes (6) und eines weiteren ohmschen Widerstandes (7) parallel geschaltet ist und daß ein einen Übertrager (10) aufweisender Steuerstromkreis vorgesehen ist, der bei Überschreiten des Schwellwertes des ersten Schwellwertgliedes (6) geschlossen wird und in den jeweils kurz vor dem Nulldurchgang der Wechselspannung auftretende Leitimpulse (U₅₁) einer Polarität eingespeist sind, die über den Übertrager (10) einen ersten Thyristor (11) aufsteuern, dessen Anoden-Kathoden-Strecke in Reihe zu einem zweiten an der Gleichspannungsquelle (G) liegenden Serieni?C-Glied (12, 13) liegt, dessen Kondensator (131) über ein zweites Schwellwertglied (14) der Steuerstrecke eines als elektronisches Schaltmittel vorgesehenen zweiten Thyristors (3) parallel geschaltet ist.

2. Verzögerungsschaltstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerstromkreis die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors (8) vorgesehen ist, dessen Basis-Emitter-Strecke dem weiteren ohmschen Widerstand (7) parallel geschaltet ist, und daß im Steuerstromkreis die Primärwicklung des Übertragers (10) liegt, desen Sekundärwicklung der Steuerstrecke des ersten Thyristors (11) parallel geschaltet ist (Fil)

3. Verzögerungsschaltstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihenschaltung, bestehend aus den Widerständen (12, 132) des zweiten Serien-i?C-Gliedes (12, 13), der Steuerstrecke des ersten Thyristors (11), dem ersten Schwellwertglied (6) und der Sekundärwicklung des Übertragers (10) dem Kondensator (51) des ersten Serien-i?C-Gliedes (4, 5) parallel geschaltet ist (F i g. 2).

4. Verzögerungsschaltstufe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Sekundärwicklung des Übertragers (10) eine Zenerdiode (15) zur Begrenzung der Leitimpulse (U₅₁) vorgesehen ist, die dem ersten Schwellwertglied (6) entgegengesetzt gepolt ist (Fig. 2).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen