DE1613796C

DE1613796C - Device for controlling a thyristor

Info

Publication number: DE1613796C
Authority: DE
Inventors: Dieter 3000 Hannover Camen
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH, 6000 Frankfurt
Publication date: 1972-08-03

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Steuerung eines Thyristors in Abhängigkeit von der Größe eines veränderbaren Widerstandes, der Bestandteil eines der Schaltstrecke des Thyristors parallelgeschalteten Spannungsteilers ist, dessen einer Abgriff über eine erste Vollweg-Schaltdiode mit der Steuerelektrode des Thyristors verbunden ist.The invention relates to a device for controlling a thyristor as a function of the size of a variable resistor, which is part of one of the switching path of the thyristor voltage divider connected in parallel, one of which is tapped via a first full-wave switching diode is connected to the control electrode of the thyristor.

Eine solche Einrichtung ist bekannt (Control Engineering, 1964, März, S. 75 und 76).Such a device is known (Control Engineering, 1964, March, pp. 75 and 76).

Liegt der Thyristor an einer Wechselspannung und ist der ersten Vollweg-Schaltdiode ein veränderlicher Widerstand vorgeschaltet, so daß die für den Stromdurchbruch erforderliche Spannung entsprechend dem veränderlichen Widerstand jeweils bei einer anderen Phasenlage der Steuerspannung auftritt, so arbeitet die Anordnung wie eine Phasenanschnittsteuerung. If the thyristor is connected to an alternating voltage and the first full-wave switching diode is a variable one Resistance connected upstream, so that the voltage required for the current breakdown accordingly the variable resistance occurs in each case with a different phase position of the control voltage, so the arrangement works like a phase control.

Es kommen jedoch in der Technik Fälle vor, bei denen eine Phasenanschnittsteuerung nicht benutzt werden kann, so z. B., wenn der Thyristor ein elektrisches Gerät betreiben soll und dafür eine bestimmte Leistung benötigt. Darüber hinaus wird in vielen Fällen gefordert, daß durch einen veränderlichen Widerstand beim Überschreiten eines bestimmten Grenzwertes eine Schaltung erfolgen soll und ebenso eine Schaltung, wenn sich der Widerstand umgekehrt verändert und dabei einen gewissen Wert unterschreitet. Hierbei muß die Vollweg-Schaltdiode entweder zünden oder nicht.However, there are cases in technology in which phase control is not used can be, so z. B. when the thyristor is to operate an electrical device and a specific one Performance needed. In addition, in many cases it is required that a variable Resistance when a certain limit value is exceeded a circuit should take place and likewise a circuit, if the resistance changes inversely and thereby a certain value falls below. The full-wave switching diode must either ignite or not.

Dies läßt sich bei einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß der Spannungsteiler aus einer Reihenschaltung eines mit der Thyristoranode verbundenen Festwiderstandes, des veränderbaren Widerstandes und eines mit der Thyistorkathode verbundenen RC-Gliedes besteht, daß der eine Abgriff zwischen dem veränderbaren Widerstand und dem ÄC-GIied liegt, daß ein weiterer Abgriff zwischen dem Festwiderstand und dem veränderbaren Widerstand über eine zweite Vollweg-Schaltdiode mit der Thyristorkathode verbunden ist und daß die zweite Vollweg-Schaltdiode eine größere Durchbruchspannung aufweist als die erste Vollweg-Schaltdiode.This can be achieved according to the invention in a device of the type described above in that the voltage divider consists of a series connection of a fixed resistor connected to the thyristor anode, the variable resistor and an RC element connected to the thyristor cathode the AC element is that another tap between the fixed resistor and the variable resistor is connected to the thyristor cathode via a second full-wave switching diode and that the second full-wave switching diode has a higher breakdown voltage than the first full-wave switching diode.

Dadurch kann man erreichen, daß die kleinere Schaltdiode unterhalb eines bestimmten Widerstandswertes des veränderlichen Widerstandes zündet und oberhalb dieses Widerstandswertes nicht zündet.In this way you can achieve that the smaller switching diode below a certain resistance value of the variable resistance ignites and does not ignite above this resistance value.

Eine solche Einrichtung kann für eine Motorschutzanordnung verwendet werden, bei der als veränderlicher Widerstand ein temperaturabhängiger Widerstand vorgesehen ist, der in den Motorwicklungen untergebracht ist. Der Thyristor kann dann unmittelbar zur Steuerung des Schaltschützers für den Motor dienen. ■Such a device can be used for a motor protection arrangement, in which as more variable Resistance a temperature-dependent resistance is provided in the motor windings is housed. The thyristor can then be used directly to control the contactor for the Serve engine. ■

Im folgenden ist auf die Zeichnung Bezug genommen, in der inIn the following, reference is made to the drawing in which in

Fig. 1 die grundsätzliche Einrichtung dargestellt ist, während inFig. 1 shows the basic device is while in

F i g. 2 eine Schutzeinrichtung für einen Motor gezeigt ist.F i g. 2 shows a protective device for a motor is.

Fine Einrichtung gemäß Fig. 1 wird an den Punkten 1 und 2 mit pulsierendem Gleichstrom gespeist. Über einen Festwiderstand 3 ist eine zweite Vollweg-Schaltdiode 4 angeschlossen. Zwischen dem Festwiderstand 3 und der zweiten Vollweg-Schaltdiodc 4 ist ein veränderlicher Widerstand 5 angeschlossen, der mit einem WC-Glied 6, 7 verbunden ist sowie mit einer ersten Vollweg-Schaltdiode 8. Die erste Vollweg-Schaltdiode 8 hat eine kleinere Durchbruchspannung als die zweite Vollweg-Schaltdiode 4 und sie ist mit einem Thyristor 9 verbunden, den sie steuert. Die Bauelemente sind so aufeinander abgestimmt, daß die erste Vollweg-Schaltdiode 8 zündet, wenn der veränderliche Widerstand 5 unter einem bestimmten Grenzwert liegt. Mit dem Zünden der ersten Vollweg-Schaltdiode 8 wird der Thyristor 9 ebenfalls gezündet, und dieser bleibt unabhängig von der Zündspannung so lange in Betrieb, bis die anliegende Spannung wieder null oder nahezu null ist. Wird der veränderliche Widerstand 5 erhöht, so ergibt sich für die an der ersten Vollweg-Schaltdiode 8 anliegende Spannung eine andere Amplitude, und der Spannungsdurchbruch an der ersten Vollweg-Schaltdiode 8 würde, wenn die zweite Vollweg-Schaltdiode 4 nicht wäe, bei einer anderen Phasenlage erfolgen, so daß die Anordnung wie eine Phasenanschnittsteuerung wirken würde. Dies wird jedoch durch die hinter dem Festwiderstand 3 liegende zweite Vollweg-Schaltdiode 4 verhindert, die immer bei einer bestimmten Spannung anspricht und durch ihr Ansprechen das ÄC-Glied 6, 7 und den veränderlichen Widerstand 5 praktisch überbrückt. Dadurch ergibt sich eine eindeutige Abhängigkeit von einer bestimmten Höhe des veränderlichen Widerstandes 5 unterhalb der die erste Vollweg-Schaltdiode 8 anspricht und oberhalb der die erste Vollweg-Schaltdiode 8 nicht gezündet wird. Dadurch wird auch der Thyristor 9 in Abhängigkeit des veränderlichen Widerstandes 5 gezündet.Fine device according to FIG. 1 is at the points 1 and 2 fed with pulsating direct current. A second full-wave switching diode is connected via a fixed resistor 3 4 connected. Between the fixed resistor 3 and the second full-wave switching diode 4 a variable resistor 5 is connected which is connected to a WC member 6, 7 as well as with a first full-wave switching diode 8. The first full-wave switching diode 8 has a lower breakdown voltage than the second full wave switching diode 4 and it is connected to a thyristor 9 which it controls. the Components are coordinated so that the first full-wave switching diode 8 ignites when the variable Resistance 5 is below a certain limit. With the ignition of the first full-wave switching diode 8 the thyristor 9 is also ignited, and this remains independent of the ignition voltage in operation until the applied voltage is zero or almost zero again. Becomes the changeable one Resistance 5 increases, the result is a different amplitude for the voltage applied to the first full-wave switching diode 8, and the voltage breakdown at the first full-wave switching diode 8 would be if the second full-wave switching diode 4 was not wäe, take place with a different phase position, so that the arrangement like a phase control would work. However, this is achieved by the second full-wave switching diode located behind the fixed resistor 3 4 prevents that always responds at a certain voltage and, through its response, that ÄC element 6, 7 and the variable resistor 5 practically bridged. This results in a clear one Depending on a certain level of the variable resistance 5 below that of the first Full path switching diode 8 responds and above which the first full path switching diode 8 is not ignited. Through this the thyristor 9 is also triggered as a function of the variable resistor 5.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 handelt es sich um eine Anwendung der Schaltung gemäß Fig. 1 auf eine Einrichtung zum Schutz von Motoren oder ähnlichen elektrischen Geräten. Hierbei ist die Steuerschaltung über eine Gleichrichterbrücke 10 an die Phase R und den Mittelpunktsleiter Mp eines elektrischen Wechseistromnetzes angeschlossen. In Reihe mit dem Brückengleichrichter 10 liegt die Spule 11 eines Schaltschützes, dessen Kontakte 12 einen Motor 13 an das Netz RST anschließen oder von diesem abschalten. Die manuelle Betätigung des Schaltgerätes ist durch 14 angedeutet. Der veränderliche Widerstand 5 liegt in diesem Fall in den Wicklungen des Motors 13 und ist als temperaturempfindlicher Widerstand, insbesondere als Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten, ausgebildet. In Abhängigkeit von der Temperatur dieses Widerstandes und somit von seinem Widerstandswert wird der Thyristor 9 gezündet, und die Spuleil des Schaltschützes erhält Strom. Wird beim Erreichen einer bestimmten Temperatur in der Wicklung des Motors 13 der Widerstands auf eine bestimmte Höhe gebracht, so wird der Thyristor 9 nicht mehr gezündet, und die Schaltspule 11 des Schützes bleibt stromlos. Der Motorschalter fällt dann ab, und der Motor wird ausgeschaltet.In the embodiment according to FIG. 2 is an application of the circuit according to FIG. 1 to a device for protecting motors or similar electrical devices. In this case, the control circuit is connected via a rectifier bridge 10 to the phase R and the neutral point conductor Mp of an electrical alternating current network. In series with the bridge rectifier 10 is the coil 11 of a contactor, the contacts 12 of which connect a motor 13 to the network RST or switch it off from it. The manual actuation of the switching device is indicated by 14. The variable resistor 5 is in this case in the windings of the motor 13 and is designed as a temperature-sensitive resistor, in particular as a resistor with a positive temperature coefficient. Depending on the temperature of this resistor and thus on its resistance value, the thyristor 9 is ignited and the coil part of the contactor receives current. If the resistance is brought to a certain level when a certain temperature is reached in the winding of the motor 13, the thyristor 9 is no longer ignited and the switching coil 11 of the contactor remains de-energized. The engine switch then drops and the engine is turned off.

Die Motorschutzeinrichtung dieser Art hat gegenüber bekannten Motorschutzeinrichtungen den Vorteil, daß die Bauelemente sehr klein sind und unmittelbar an das Schaltschütz angesetzt werden können. Die Schaltung hat ein Hystereseverhalten auf Grund der Charakteristik der Vollweg-Schaltdioden in Verbindung mit dem Kondensator, d. h. die Wiedereinschaltung des Schaltschützes erfolgt bei einem geringeren Widerstandswert des Fühlerwiderstandes als das Abschalten des Motorschützes, wodurch eine sichere Schaltstellung gegeben ist.The motor protection device of this type has the advantage over known motor protection devices that the components are very small and can be attached directly to the contactor. The circuit has a hysteresis behavior due to the characteristics of the full-travel switching diodes in connection with the capacitor, d. H. the contactor is switched on again when a lower resistance value of the sensor resistance than switching off the motor contactor, which results in a safe switching position is given.

Claims

Patent claims:

1. Device for controlling a thyristor as a function of the size of a variable resistor which is part of a voltage divider connected in parallel to the switching path of the thyristor, one tap of which is connected to the control electrode of the thyristor via a first full-wave switching diode, characterized in that the voltage divider consists of a series connection of a fixed resistor (3) connected to the thyristor anode, the variable resistor (5) and an RC element (6, 7) connected to the thyristor cathode, so that the one tap between the variable resistor (5) and the /? C element (6, 7) is that another tap between the fixed resistor (3) and the variable resistor (5) is connected to the thyristor cathode via a second full-wave switching diode (4) and that the second full-wave switching diode (4 ) has a higher breakdown voltage than the first full-wave switching diode (8).

2. Device for controlling a thyristor according to claim 1 in application to a motor protection arrangement, characterized in that the variable resistor (5) is a temperature-dependent one Resistance is provided, which is housed in the motor winding, and that the Thyristor (9) is provided for controlling a motor contactor (11, 12).

1 sheet of drawings