DE2016525A1

DE2016525A1 - Verfahren zur Zündung von Thyristoren

Info

Publication number: DE2016525A1
Application number: DE19702016525
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl.-Ing. 1000 Berlin. H02k 21-00 Nestler
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1970-04-02
Filing date: 1970-04-02
Publication date: 1971-10-21
Also published as: DE2016525B2; DE2016525C3

Description

Verfahren zur Zündung von i'hyristoren.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zündung von Xhyristoren oder bidirektionalen Thyristoren, die in Wechseistromkreisen mechanischen Schaltern parallel geschaltet sind. Durch Kombination mechanischer Schalter mit steuerbaren Halbleiterelementen lässt sich an den Kontakten der Schalter die Lichtbogenbildung, die den Kontaktabbrand zur Folge hat, unterdrücken.
Wenn man die Zündleistung mit Hilfe von Ubertragern aus dem Leistungskreis entnimmt, erfolgt die Zündung direkt lastabhängig. Bei grossen Lastströmen kann der am übertrager verursachte Spannungsabfall die Spannung im Zündkreis über die zulässi&e höchste Steuerleistung anwachsen lassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zündung von parallel zu mechanischen Schaltstrecken angeordneten Thyristoren oder bidirektionalen Thyristoren in Wechselstromkreisen sicherzustellen, wobei die Lastströme in einem grossen Bereich schwanken können.
Die Erfindung betrifft demzufolge ein Verfahren zur Zündung von Thyristoren oder bidirektionalen Thyristoren, die in Wechselstromkreisen mechanischen Schaltern parallel geschaltet sind. Erfindungsgemäss beziehen die Thyristoren ihre Zündleistung über einen Sättigungswandler und eine Gleichrichterbrücke aus dem Lastkreis und eine hält in der Sättigungsphase des Wandlers die Zündung aufrecht.
Anhand einer Zeichnung sei ein schematisches Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
In einem Leistungszweig 1 ist ein mechanischer Schalter 2 angeordnet, der durch antiparallel geschaltete Thyristoren 3 und 4 überbrückt wird. In Reihe mit dem mechanischen Schalter 2 liegt der Sättigungswandler 5, dessen zwei Sekundärwicklungen 5a und 5b je den Zündstromkreis der Thyristoren 3 und 4 speisen.
Die Sekundärwicklung 5a ist über eine Gleichrichterbrücke 6 einerseits an das Zündgitter und andererseits an die Kathode des Thyristors 4 angeschlossen. Parallel zur Gleichrichterbrücke 6 liegt ein Kondensator 7, und man erkennt weiterhin in der Zuleitung zum Zündgitter - elektrisch geschaltet zwischen dem Ausgang der Gleichrichterbrücke und dem Anschluss des Kondensators - einen Widerstand 8. Der Zündkreis des Thyristors 3 ist entsprechend aufgebaut.
In der Fig. 2 sind Diagramme der Zündspannung U des glättenden Kondensators 7 und des Sekundärstromes i über der Zeit dargestellt. Bis zum Sättigungswinkel α die Spannung infolge des Laststromes an und fällt danach mit der Zeitkonstanten, die sich aus der Kapazität des Kondensators 7 und dem Thyristoreingangswiderstand ergibt, wieder ab. Es sind also die Thyristoren dauernd angesteuert, d.h. auch in der Halbwelle, in der sijkeinen Strom übernehmen. Das hat den Vorteil, dass sich der Phasenwinkel der Zündeinrichtung auf die Zündung nicht auswirken kann.
In der Fig. 3 ist veranschaulicht, wie die Zündung der Thyristoren in der Sättigungsphase des Wandlers auch mit Hilfe einer Drossel 9, zu der ein WiderstandlO parallel liegt, aufrecht erhalten werden kann. Der zweite Zündkreis für den Thyristor 4 ist entsprechend aufgebaut.
Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, nach dem die in der Fig. 1 dargestellten antiparallel geschalteten Thyristoren 3 und 4 durch nur einen bidirektionalen Thyristor 11 in ihrer Funktion ersetzt werden können. Für kleinere Leistungen - gegeben durch die Grenzdaten des bidirektionalen thyristors; auch Triac genannt - ist diese Zündschaltung aufwandgeringer, da nur ein Zündkreis erforderlich ist.
Das erfindungsgemässe Zündverfahren ist nicht auf das darg.qt.iit.- Äusführungsbeispiel in einem Wechselstromkreis in einem Zweiphasennetz beschränkt, sondern lässt sich auch, wie es die Fig. 5 veranschaulicht, mit Vorteil in einem Mehrphasennetz einsetzen. Es genügt, dabei nur einen Säütigungswandler 5 mit einer der Phasenzahl entsprechenden Anzahl von Sekundärwicklungen vorzusehen.
Sich entsprechende Elemente sind in den einzelnen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil besteht darin, dass die zur Unterdrückung der Lichtbogenbildung zu mechanischen Schaltern antiparallel angeordneten Thyristoren mit nahezu lastunabhängiger Leistung gezündet werden, wodurch Lastströme in einem grossen Bereich lichtbogenfrei zu schalten sind. Es übt der Shasenwinkel keinerlei Einfluss mehr auf die Zündung aus.
4 S. Beschreibung 8 Patentansprüche

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Zündung von Thyristoren oder bidirektionalen Thyristoren, die in Wechselstromkreisen mechanischen Schaltern parallel geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Thyristoren ihre Zündleistung über einen Sättigungswandler und eine Gleichrichterbrücke aus dem Laststromkreis beziehen und eine Reaktanz in der Sättigungsphase des Wandlers die Zündung aufrechterhält.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Thyristoren bei Laststronifluss dauernd gezündet werden.
3.) Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der parallel zu mechanischen Schaltstrecken für beide Halbwellen durchlässige steuerbare Halbleiterventile parallel angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass im Leistungszweig in Reihe mit der mechanischen dchaltstrecke ein Sättigungsstromwandler vorgesehen ist, dessen jede Sekundärwicklung über eine Gleichrichterbrücke einerseits am Zündgitter und andererseits an der Kathode des steuerbaren Halbleiterventils angeschlossen ist.
4.) Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Gleichrichterbrücke ein Kondensator vorgesehen ist.
5.) Anordnung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuleitung zum Zündgitter ein Widerstand vorgesehen ist.
6.) Anordnung nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand elektrisch zwischen dem Ausgang der Gleichrichterbrücke und dem Anschluss des Kondensators geschaltet ist.
7.) Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuleitung zum Zündgitter eine Induktivität vorgesehen ist.
8.) Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Induktivität ein Widerstand geschaltet ist.

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