DE2016525C3 - Anordnung zur Zündung von Thyristoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Zündung uni- oder bidirektionaler Thyristoren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Eine derartige Anordnung ist bekannt (GB-PS 11 20 330).

Durch die Parallelschaltung von steuerbaren Halbleiterelementen zu mechanischen Schaltern läßt sich an den Kontakten der mechanischen Schalter die Lichtbogenbildung, die einen Kontaktbrand zur Folge hat, unterdrücken. Bei der bekannten Anordnung zieht eine Änderung des Laststromes eine nahezu gleichgroße Änderung des Steuerstromes der Thyristoren nach sich. Schwankt der Laststrom in einem größeren Bereich, dann besteht die Gefahr, daß entweder einzelne Thyristoren aufgrund zu geringer zum Durchzünden erforderlicher Stromstärken nicht gezündet werden, oder die Spannung im Zündkreis auf unzulässige Werte anwächst.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Zündung von parallel zu mechanischen Schaltern angeordneten uni- oder bidirektionalen Thyristoren in Wechselstromkreisen auch bei stark schwankenden Lastströmen sicherzustellen und gleichzeitig die Thyristoren steuerseitig vor Überlastung zu schützen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Aus der US-PS 33 46 744, Fig. 3 ist es bekannt, zwischen der Sekundärwicklung des Transformators und der Steuerstrecke eines Triacs eine Doppelweggleichrichtung in Gestalt einer Mittelpunktschaltung und einen Kondensator parallel zur Steuerstrecke des Triacs vorzusehen.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird die Zündung der Thyristoren auch bei stark schwankenden Lastströmen sichergestellt und gleichzeitig eine steuerseitige Überlastung der Thyristoren vermieden. Damit wird die lichtbogenfreie Schaltung von Wechselströmen mittels zum mechanischen Schalter parallelgeschalteter Thyristoren verbessert

Anhand einer Zeichnung seien schematisch darge-

stellte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Entsprechend F i g. 1 ist in einem Leistungszweig 1

ein mechanischer Schalter 2 angeordnet, der durch antiparallel geschaltete Thyristoren 3 und 4 überbrückt wird. In Reihe mit dem mechanischen Schalter 2 liegt

ίο 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 die Steuerelektrode und andererseits an die Kathode des Thyristors 4 angeschlossen. Parallel zur Gleichrichterbrücke 6 liegt ein Kondensator 7, und man erkennt weiterhin in der Zuleitung zur Steuerelektrode — elektrisch geschaltet zwischen dem Ausgang der Gleichrichterbrücke 6 und dem Anschluß des Kondensators 7 — einen Widerstand 8. Der Zündkreis des Thyristors 3 ist entsprechend aufgebaut.

In der F i g. 2 sind Diagramme der Zündspannung U_c des glättenden Kondensators 7 und des Sekundärstromes isct über der Zeit dargestellt Bis zum Sättigungswinkel λ steigt die Spannung infolge des Laststromes an und fällt danach rr.it 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 sie keinen Strom übernehmen. Das hat den Vorteil, daß sich der Phasenwinkel der Zündeinrichtung auf die Zündung nicht auswirken kann.
In der F i g. 3 ist veranschaulicht, wie die Zündung der Thyristoren in der Sättigungsphase des Wandlers auch mit Hilfe einer Drossel 9, zu der ein Widerstand 10 parallel liegt, aufrecht erhalten werden kann. Der zweite Zündkreis für den Thyristor 4 ist entsprechend aufgebaut.

^o Die Fig.4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, nach dem die in der F i g. 1 dargestellten antiparallei 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.

Die erfindungsgemäße Zündanordnung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel in einem einphasigen Wechselstromnetz beschränkt, sondern läßt sich auch, wie es die Fig.5 veranschaulicht, mit Vorteil in einem Mehrphasennetz einsetzen. Es genügt, dabei nur einen Sättigungswandler 5 mit einer der Phasenzahl entsprechenden Anzahl von Sekundärwicklungen vorzusehen.

Sich entsprechende Elemente sind in den einzelnen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anordnung zur Zündung uni- oder bidirektionaler Thyristoren in Wechselstromkreisen, deren Laststrecken eine Reihenschaltung, bestehend aus einem mechanischen Schalter und der Primärwicklung eines Transformators parallelgeschaltet ist, zwischen dessen Sekundärwicklungen und den Steuerstrecken der Thyristoren Gleichrichterelemente vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Transformator ein Sättigungsstromwandler (5) vorgesehen ist, dessen Sekundärwicklungen jeweils über eine Gleichrichterbriicke (6) und eine Impedanz (7, 8, 9, 10) zur Aufrechterhaltung der Zündung in der Sättigungsphase des Wandlers (5) mit den Steuerstrecken der Thyristoren (3, 4, 11) verbunden sind.