DE3727996A1 - Method and device for suppressing unacceptable attempts to turn off power semiconductors which can be switched off - Google Patents
Method and device for suppressing unacceptable attempts to turn off power semiconductors which can be switched offInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Unterdrückung von unzulässigen Löschversuchen bei abschaltbaren Leistungshalbleitern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung hierzu.The invention relates to a method of suppression of impermissible deletion attempts with disconnectable Power semiconductors according to the preamble of the claim 1 and a device for this purpose.
Eine Anwendung ist zum Beispiel bei GTO-Pulswechselrichtern für Traktionsantriebe möglich.One application is, for example, in GTO pulse inverters possible for traction drives.
Ein solches Verfahren zur Unterdrückung von unzulässigen Löschversuchen bei abschaltbaren Leistungshalbleitern ist aus der DE-OS 34 34 607 bekannt.Such a method of suppressing impermissible Extinguishing attempts with disconnectable power semiconductors is known from DE-OS 34 34 607.
Abschaltbare Leistungshalbleiter, insbesondere GTO-Thyristoren, können hohe Überströme zwar leiten, jedoch nicht mehr abschalten. Bei der Abschaltung eines Anodenstromes, der über dem maximalen, periodisch abschaltbaren Anodenstrom I TQM liegt, werden GTO-Thyristoren in der Regel zerstört. Power semiconductors that can be switched off, in particular GTO thyristors, can conduct high overcurrents, but can no longer switch them off. When switching off an anode current that is above the maximum, periodically switchable anode current I TQM , GTO thyristors are usually destroyed.
Um eine derartige unzulässige Abschaltung zu verhindern, ist vorgeschlagen worden, die Anodenströme der GTO-Thyristoren zu messen und eine Verriegelung des GTO-Thyristors im leitenden Zustand zu bewirken, falls ein zu hoher Anodenstrom erfaßt wird (siehe z. B. "Der Elektroniker", Nr. 11/1985, H. Graffert, "Dimensionierungskritische Parameter beim Einsatz von GTO-Thyristoren", Seite 44, 45). Hierzu ist jedoch in nachteiliger Weise ein eigenes Strommeßglied in jedem GTO-Zweig eines Stromrichters erforderlich, was zusätzliche Kosten verursacht. Ferner müssen prinzipbedingte Verzögerungen zwischen dem Zeitpunkt der Abgabe eines Abschaltbefehls bis zu dessen Ausführung durch den GTO-Thyristor berücksichtigt werden (Befehlslaufzeit, Speicherzeit). Es gibt keine Möglichkeit eines Steuereingriffs mehr, wenn ein Abschaltbefehl abgegeben wird und erst anschließend ein Überstrom auftritt. Aus diesem Grund ist die Ansprechschwelle der Anodenstromerfassung so niedrig zu legen, daß der Anodenstrom des GTO-Thyristors während der Befehlslaufzeit unter keinen Umständen auf unzulässige Werte steigen kann. Dies setzt die Ausnützung des GTO-Thyristors beträchtlich herab.To prevent such an unauthorized shutdown, has been proposed to determine the anode currents of GTO thyristors to measure and a latch of the GTO thyristor to effect in the conductive state, if a to high anode current is detected (see e.g. "The Electronics Technician", No. 11/1985, H. Graffert, "Dimensioning Critical Parameters when using GTO thyristors ", page 44, 45). However, this is a disadvantageous own current measuring element in each GTO branch of a converter required, which incurs additional costs. Furthermore, delays due to the principle between the time of issuing a shutdown command to taken into account for its execution by the GTO thyristor (command runtime, storage time). There is no more possibility of a control intervention if a Switch-off command is issued and only then a Overcurrent occurs. This is the reason why the threshold is to put the anode current detection so low, that the anode current of the GTO thyristor during the command run time under no circumstances to impermissible Values can rise. This continues the utilization of the GTO thyristor considerably down.
Aus der eingangs genannten DE-OS 34 34 607 ist bekannt, zunächst jeden Abschaltversuch eines GTO-Thyristors zu beginnen und während des Verlaufs des Abschaltversuchs anhand der aktuellen gemessenen Ausschaltverzugszeit (Speicherzeit) des GTO-Thyristors festzustellen, ob der Abschaltversuch im Hinblick auf den zu erwartenden Strom zulässig ist. Ist dies nicht der Fall, so wird der GTO-Thyristor sofort wieder eingeschaltet, um eine Zerstörung zu verhindern. Bei diesem Verfahren wird der GTO-Thyristor einer hohen Belastung ausgesetzt, da jeder Abschaltversuch zunächst begonnen wird. Damit ergibt sich ein Restrisiko einer Zerstörung des GTO-Thyristors, insbesondere bei mehrfachen Abschaltversuchen. Zudem ist die als Meßgröße verwendete Speicherzeit des GTO-Thyristors stark temperaturabhängig, was zu einer großen Ungenauigkeit des Ansprechstromes führt. Auch hier ist eine Minderausnutzung des GTO-Thyristors die Folge.From DE-OS 34 34 607 mentioned at the beginning it is known initially every attempt to turn off a GTO thyristor and during the shutdown attempt based on the current measured switch-off delay time (Storage time) of the GTO thyristor to determine whether the Shutdown attempt with regard to the expected current is permissible. If this is not the case, the GTO thyristor will immediately turned back on to a destruction to prevent. This process uses the GTO thyristor exposed to high stress as everyone Attempt to switch off is started first. So that results there is a residual risk of destruction of the GTO thyristor, especially with multiple shutdown attempts. In addition, is the storage time of the GTO thyristor used as the measured variable strongly dependent on temperature, which leads to a large inaccuracy the response current leads. Here too is an underutilization of the GTO thyristor is the result.
Der Erfindung liegt davon ausgehend die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Unterdrückung von unzulässigen Löschversuchen bei abschaltbaren Leistungshalbleitern anzugeben, das in einfacher Weise eine hohe Ausnutzung des Leistungshalbleiters ermöglicht. Desweiteren soll eine Vorrichtung hierzu entwickelt werden.On this basis, the invention is based on the object a method of suppressing impermissible Extinguishing attempts with disconnectable power semiconductors indicate that a high utilization rate in a simple manner of the power semiconductor. Furthermore should a device for this should be developed.
Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is related to the procedure with the features of the preamble according to the invention by those specified in the characterizing part of claim 1 Features solved.
Die Aufgabe wird bezüglich der Vorrichtung durch die im Anspruch 4 gekennzeichneten Merkmale gelöst.The task is related to the device by the im Claim 4 characterized features solved.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß nicht in jedem GTO-Zweig ein eigenes Strommeßglied erforderlich ist. Der Einsatz zusätzlicher Meßwertaufnehmer speziell für die Abschaltsperre wird vermieden, da lediglich Meßglieder notwendig sind, die in jedem Fall zur Steuerung bzw. zum Schutz eines Stromrichters mit GTO-Thyristoren erforderlich sind, wie Stromanstiegserfassungseinrichtungen (notwendig für den Kurzschlußschutz) und Phasenstromerfassungseinrichtungen (notwendig für Regelzwecke). Das Verfahren ist nicht temperaturabhängig und ermöglicht einen hohen Ausnutzungsgrad der GTO-Thyristoren, da die Ansprechschwelle für unzulässige Löschversuche relativ hoch angesetzt werden kann. Gefährliche Zustände werden auf einfache Weise erkannt und der Abschaltbefehl an den betreffenden GTO-Thyristor wird zuverlässig unterdrückt. Dabei ist es vorteilhaft nicht notwendig, einen Abschaltversuch zunächst zu beginnen, um ihn dann gegebenenfalls wieder zu unterdrücken.The advantages that can be achieved with the invention are in particular in that not every GTO branch has its own Current measuring element is required. The use of additional Measuring sensor especially for the shut-off lock is avoided, since only measuring elements are necessary, which in any case to control or to protect a Converters with GTO thyristors are required, such as Current rise detection devices (necessary for the Short-circuit protection) and phase current detection devices (necessary for control purposes). The procedure is not temperature-dependent and enables a high degree of utilization the GTO thyristors, as the response threshold relatively high for inadmissible attempts at extinguishing can be. Dangerous conditions are simple Way recognized and the shutdown command to the relevant GTO thyristor is reliably suppressed. It is there advantageously not necessary to attempt a shutdown first to begin, and then to turn it back if necessary suppress.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are shown in Characterized subclaims.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.The invention is described below with reference to the in the drawing illustrated embodiments explained.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 das Schema eines Wechselrichters mit Strom- und Stromanstiegserfassungseinrichtungen, Fig. 1 shows the diagram of an inverter with current and current rise detecting means,
Fig. 2 den zeitlichen Verlauf des tatsächlichen und des geschätzten abzuschaltenden Anodenstromes, Fig. 2 shows the time course of the actual and the estimated disconnected anode current,
Fig. 3 eine Auswerteelektronik zur Unterdrückung von unzulässigen Löschversuchen. Fig. 3 is a transmitter for suppressing illegal extinguishing tests.
In Fig. 1 ist das Schema eines Wechselrichters mit Strom- und Stromanstiegserfassungseinrichtungen dargestellt. Es ist ein dreiphasiger Wechselrichter 1 in Brückenschaltung zu erkennen, der gleichstromseitig mit einem positiven bzw. negativen Gleichstromanschluß 2 bzw. 3 und wechselstromseitig mit Drehstromanschlüssen 4, 5, 6 verbunden ist. Der Wechselrichter 1 weist sechs Zweige mit jeweils einem GTO-Thyristor V 1, V 2, . . . V 6 als Hauptventil auf. Jedem GTO-Thyristor V 1 . . . V 6 liegt eine Diode D 1, D 2 . . . D 6 antiparallel.In Fig. 1, the scheme of an inverter with current and current rise detection devices is shown. A three-phase inverter 1 can be seen in a bridge circuit, which is connected on the direct current side to a positive or negative direct current connection 2 or 3 and on the alternating current side to three-phase connections 4, 5, 6 . The inverter 1 has six branches, each with a GTO thyristor V 1 , V 2,. . . V 6 as the main valve. Each GTO thyristor V 1 . . . V 6 is a diode D 1 , D 2 . . . D 6 antiparallel.
Die GTO-Thyristoren V 1 . . . V 6 sind jeweils über Drosseln 7 . . . 12 und Stromanstiegserfassungseinrichtungen 13 . . . 18 mit den Gleichstromanschlüssen verbunden, wobei der erste, dritte und fünfte Zweig am positiven Anschluß 2 und der zweite, vierte und sechste Zweig am negativen Anschluß 3 liegen. Die GTO-Thyristoren V 1, V 2 des ersten und zweiten Zweiges sind miteinander verbunden und über eine Phasenstromerfassungseinrichtung 19 an den Drehstromanschluß 4 angeschlossen. Ebenso sind die GTO-Thyristoren V 3, V 4 des dritten und vierten Zweiges miteinander verbunden und über eine weitere Phasenstromerfassungseinrichtung 20 an den Drehstromanschluß 5 angeschlossen. Schließlich sind die miteinander verbundenen GTO-Thyristoren V 5, V 6 über eine dritte Phasenstromerfassungseinrichtung 21 an den Drehstromanschluß 6 angeschlossen.The GTO thyristors V 1 . . . V 6 are each via throttles 7 . . . 12 and current rise detection devices 13 . . . 18 connected to the direct current connections, the first, third and fifth branches being connected to the positive connection 2 and the second, fourth and sixth branches being connected to the negative connection 3 . The GTO thyristors V 1 , V 2 of the first and second branches are connected to one another and connected to the three-phase connection 4 via a phase current detection device 19. The GTO thyristors V 3 , V 4 of the third and fourth branches are also connected to one another and connected to the three-phase connection 5 via a further phase current detection device 20. Finally, the interconnected GTO thyristors V 5 , V 6 are connected to the three-phase connection 6 via a third phase current detection device 21.
Zur Ansteuerung, d. h. zum Zünden und Löschen der GTO-Thyristoren V 1 . . . V 6 dient eine Steuereinrichtung 22. Diese Steuereinrichtung 22 ist ausgangsseitig jeweils mit den Steueranschlüssen der GTO-Thyristoren verbunden und empfängt unter anderem die Signale K 1 · i L 1 bzw. K 1 · i L 2 bzw. K 1 · i L 3 der Phasenstromerfassungseinrichtungen 19 bzw. 20 bzw. 21 und die Signale K 2 · di A 1/dt bzw. K 2 · di A 2/dt bzw. K 2 · di A 3/dt bzw. K 2 · di A 4/dt bzw. K 2 · di A 5/dt bzw. K 2 · di A 6/dt der Stromanstiegserfassungseinrichtungen 13 bzw. 14 bzw. 15 bzw. 16 bzw. 17 bzw. 18, wobeiTo control, ie to ignite and extinguish the GTO thyristors V 1 . . . V 6 is used by a control device 22 . This control device 22 is connected on the output side to the control connections of the GTO thyristors and receives, inter alia, the signals K 1 · i L 1 or K 1 · i L 2 or K 1 · i L 3 of the phase current detection devices 19 or 20 or 21 and the signals K 2 · di A 1 / dt and K 2 · di A 2 / dt and K 2 · di A 3 / dt and K 2 · di A 4 / dt and K 2 · di A 5, respectively / dt or K 2 · di A 6 / dt of the current rise detection devices 13 or 14 or 15 or 16 or 17 or 18 , where
K 1=Wandlerfaktor der Strommessung;
K 2=Wandlerfaktor der di/dt-Messung;
i A 1, i A 2 . . . i A 6=Anodenstrom der GTO-Thyristoren V 1,
V 2 . . . V 6;
i L 1 . . . i L 3=Laststrom. K 1 = converter factor of the current measurement;
K 2 = converter factor of the di / dt measurement;
i A 1 , i A 2 . . . i A 6 = anode current of the GTO thyristors V 1 , V 2 . . . V 6 ;
i L 1 . . . i L 3 = load current.
Die Steuerelektronik 22 enthält unter anderem eine Auswerteelektronik zur Unterdrückung unzulässiger Löschversuche, der die erwähnten Signale eingangsseitig zuzuführen sind und die unzulässige Abschaltbefehle zuverlässig unterdrückt.The control electronics 22 contain, inter alia, evaluation electronics for suppressing impermissible attempts at deletion, to which the aforementioned signals are to be fed on the input side and which reliably suppress impermissible shutdown commands.
Die Drehstromanschlüsse 4, 5, 6 sind mit einer dreiphasigen (induktiven) Last 33 verbunden, z. B. mit einem Traktionsantrieb (Asynchronmaschine). The three-phase connections 4, 5, 6 are connected to a three-phase (inductive) load 33 , e.g. B. with a traction drive (asynchronous machine).
Beim vorgeschlagenen Verfahren zur Unterdrückung von unzulässigen Löschversuchen bei abschaltbaren Leistungshalbleitern ist es wesentlich, daß die Abschaltsperre in zwei Fällen, nämlich bei Überstrom und bei Kurzschluß, aktiviert wird. Die Abschaltsperre ist wirksam, solange bei leitenden GTO-Thyristoren mindestens einer der beiden Fälle vorliegt. Die Abschaltsperre wird aktiviert, sobald eine Meßgröße M(t₀) (=geschätzter zu schaltender Anodenstrom) größer als ein einstellbarer Schwellwert (=Ansprechstrom=maximal schaltbarer Anodenstrom) i Amax ist. Die Meßgröße M(t₀) ergibt sich zu:In the proposed method for suppressing impermissible attempts to extinguish power semiconductors that can be switched off, it is essential that the switch-off lock is activated in two cases, namely in the event of overcurrent and in the event of a short circuit. The shut-off lock is effective as long as at least one of the two cases is present in the conductive GTO thyristors. The switch-off lock is activated as soon as a measured variable M (t ₀) (= estimated anode current to be switched) is greater than an adjustable threshold value (= response current = maximum switchable anode current) i Amax . The measurand M (t ₀) results from:
M(t₀)=K 1(i A (t₀)+K 2 · K 3 · di A (t)/dt) M (t ₀) = K 1 ( i A ( t ₀) + K 2 K 3 di A (t) / dt)
Für i A (t₀)=i A 0 ist jeweils der aktuelle Anodenstrom i A 1 . . . i A 6 zum Zeitpunkt t einzusetzen. Für di A (t₀)/dt=di A 0/dt ist die aktuelle zeitliche Ableitung (Steilheit, Steigung des Anodenstromes) di A 1/dt . . . di A 6/dt einzusetzen. K 3 =maximale Abschaltverzugszeit des GTO-Thyristors (=Befehlslaufzeit zwischen dem Zeitpunkt der Abgabe eines Abschaltbefehls und dem Zeitpunkt der Ausführung durch den GTO-Thyristor: Kennzeichnet der Zeitpunkt t₀ den aktuellen Zeitpunkt, zu dem der Abschaltbefehl abgegeben werden soll, gibt die Meßgröße M(t₀) zum Zeitpunkt des Abschaltbefehls eine Abschätzung für den maximalen Anodenstrom i A an, der im GTO-Thyristor im tatsächlichen Schaltaugenblick voraussichtlich fließt. Neben dem aktuellen Wert des Anodenstromes wird also auch dessen geschätzte zukünftige Entwicklung bei der Überstromüberwachung berücksichtigt. Dadurch werden die negativen Folgen der Ausschaltverzugszeit weitgehend vermieden, d. h. es ist nicht notwendig, den GTO-Thyristor zunächst abzuschalten und danach eventuell wieder einzuschalten, um eine Zerstörung zu verhindern, sondern die Entscheidung über die GTO-Abschaltung fällt zum aktuellen Zeitpunkt t₀, bei dem der Abschaltbefehl gerade abgegeben werden soll. Desweiteren ist das vorgeschlagene Verfahren nicht temperaturabhängig, wodurch der Ansprechstrom relativ genau eingestellt werden kann. Hieraus resultiert eine optimale Ausnutzung des GTO-Thyristors.For i A ( t ₀) = i A 0 , the current anode current i A 1 is in each case. . . i A 6 to be used at time t . For di A ( t ₀) / dt = di A 0 / dt , the current time derivative (steepness, slope of the anode current) is di A 1 / dt . . . di A 6 / dt to be used. K 3 = maximum switch-off delay time of the GTO thyristor (= command runtime between the time a switch-off command is issued and the time it is executed by the GTO thyristor: time t ₀ indicates the current time at which the switch-off command is to be issued, gives the measured variable M (t ₀) at the time of the switch-off command an estimate for the maximum anode current i A that is expected to flow in the GTO thyristor at the actual switching instant the negative consequences of Ausschaltverzugszeit largely avoided, that it is not necessary to turn off the GTO thyristor initially and to prevent destruction then possibly back on, but the decision is made on the GTO switching off the current time t ₀ where the Shutdown command is about to be issued Furthermore, the proposed method is not temperature-dependent, so that the response current can be set relatively precisely. This results in an optimal utilization of the GTO thyristor.
In Fig. 2 ist zur Erläuterung des vorgeschlagenen Verfahrens der zeitliche Verlauf des tatsächlichen und des geschätzten abzuschaltenden Anodenstromes dargestellt. Als durchgezogener Linienzug ist der tatsächliche Verlauf i A (t) und als gestrichelter Linienzug der geschätzte Verlauf des Anodenstromes gezeigt. Zum aktuellen Zeitpunkt t₀ (=Beginn des Löschversuchs) weist der Strom den Wert i A (t₀)=i A 0 (=aktueller Anodenstrom) auf. Nach Ablauf einer "tatsächlichen Versuchszeit" zum Zeitpunkt t₁ weist der tatsächliche Strom den Wert i A′ (=tatsächlich zu schaltender Anodenstrom) auf. Nach Ablauf der maximalen Abschaltverzugszeit K 2 zum Zeitpunkt t₂ weist der geschätzte Anodenstrom den Wert M(t₀) (geschätzter zu schaltender Anodenstrom) auf.To explain the proposed method, FIG. 2 shows the time course of the actual and the estimated anode current to be switched off. The actual course i A ( t) is shown as a solid line and the estimated course of the anode current is shown as a dashed line. At the current point in time t ₀ (= start of the extinguishing attempt), the current has the value i A ( t ₀) = i A 0 (= current anode current). After an "actual trial time" has elapsed at time t ₁, the actual current has the value i A ' (= anode current actually to be switched). After the maximum switch-off delay time K 2 has elapsed at time t 2, the estimated anode current has the value M (t ₀) (estimated anode current to be switched).
Zur Erläuterung ist schließlich noch der maximal schaltbare Anodenstrom i Amax (=einstellbarer Schwellwert, Ansprechstrom) dargestellt. Da die Meßgröße M(t₀) kleiner als der Schwellwert i Amax ist, ist der beispielhaft skizzierte Löschversuch zulässig, d. h. die Abschaltsperre wird nicht aktiviert.For explanation, the maximum switchable anode current i Amax (= adjustable threshold value, response current) is shown. Since the measured variable M (t ₀) is smaller than the threshold value i Amax , the deletion attempt sketched as an example is permissible, ie the shut-off lock is not activated.
Die beschriebene Überstromauslösung soll lediglich eine Löschsperre bei überhöhtem Ausgangsstrom des Stromrichters bewirken. Bei internem Kurzschluß sind die Steilheit des Anodenstroms und damit der Term K 2 · K 3 · di A 0/dt schon so groß, daß die Löschsperre bereits allein dadurch aktiviert wird. Damit ergibt sich die Möglichkeit, anstelle des Meßwertes des echten Anodenstromes des GTO-Thyristors den ohnehin für leittechnische Aufgaben zu erzeugenden Meßwert des Laststromes i L als Ersatzwert zu verwenden. Daher sind keine zusätzlichen eigenen Stromerfassungseinrichtungen in jedem GTO-Zweig für die Löschsperre erforderlich, sondern es genügen die Phasenstromerfassungseinrichtungen 19, 20, 21. Durch Einweggleichrichter in der Auswerteschaltung werden die Meßwerte derjenigen Anteile der Phasenströme unterdrückt, die nicht über die betrachteten Leistungshalbleiter fließenThe overcurrent release described is only intended to cause a quenching block in the event of an excessive output current of the converter. In the event of an internal short circuit, the steepness of the anode current and thus the term K 2 · K 3 · di A 0 / dt are so great that the quenching lock is activated by this alone. This makes it possible, instead of the measured value of the real anode current of the GTO thyristor, to use the measured value of the load current i L, which is to be generated anyway for control tasks, as a substitute value. Therefore, no additional separate current detection devices are required in each GTO branch for the extinguishing lock, but rather the phase current detection devices 19, 20, 21 are sufficient. Half-wave rectifiers in the evaluation circuit suppress the measured values of those components of the phase currents that do not flow through the power semiconductors under consideration
Die Stromanstiegserfassungseinrichtungen 13 . . . 18 zur Ermittlung der Steilheit der Anodenströme di A /dt sind in der ebenfalls bereits ohnehin vorhandenen Kurzschlußerkennung enthalten, wobei die Kurzschlußerkennung die Kurzschluß-Auslösung neben weiteren Aufgaben miterledigt. Somit erfordert die Überstrom-Auslösung auch bezüglich der Stromanstiege (Steilheiten) keine zusätzlichen Meßglieder. Zusammenfassend benötigt das vorgeschlagene Verfahren der Löschsperre keine eigenen Meßwertaufnehmer, sondern nur eine Auswerteelektronik, die in Abhängigkeit der Ausgangssignale der Stromanstiegserfassungseinrichtungen 13 . . . 18 und der Phasenstromerfassungseinrichtungen 19 . . . 21 über die Zulässigkeit eines beabsichtigten Löschversuchs entscheidet.The current rise detection devices 13 . . . 18 for determining the steepness of the anode currents di A / dt are included in the short-circuit detection, which is also already present, the short-circuit detection also taking care of the triggering of the short-circuit in addition to other tasks. Thus, the overcurrent tripping does not require any additional measuring elements with regard to the rise in current (steepness). In summary, the proposed method of the extinguishing lock does not require its own measured value recorders, but only evaluation electronics which, as a function of the output signals of the current rise detection devices 13 . . . 18 and the phase current detection devices 19 . . . 21 decides on the admissibility of an intended deletion attempt.
In Fig. 3 ist eine Auswerteelektronik zur Unterdrückung von unzulässigen Löschversuchen dargestellt. Die Auswerteelektronik ist Bestandteil der Steuereinrichtung 22 und weist einen Einweggleichrichter 23 auf, der eingangsseitig das Signal K 2 · di A 1/dt der Stromanstiegserfassungseinrichtung 13 erhält (U e =Eingangssignal, U a =Ausgangssignal), und ausgangsseitig ein SignalIn Fig. 3, an electronic evaluation system for suppressing impermissible deletion attempts is shown. The evaluation electronics are part of the control device 22 and have a half-wave rectifier 23 , which receives the signal K 2 · di A 1 / dt of the current increase detection device 13 on the input side (U e = input signal, U a = output signal), and on the output side a signal
S 1=1/2 (1+Sign (di A 1/dt))K 2 · di A 1/dt S 1 = 1/2 (1 + Sign ( di A 1 / dt)) K 2 · di A 1 / dt
an einen Multiplizierer 24 abgibt. Der Multiplizierer 24 leitet ein Signal K 3 · S 1 an eine Additionsstelle 25 weiter. Der Additionsstelle 25 wird ferner ein Ausgangssignaloutputs to a multiplier 24. The multiplier 24 forwards a signal K 3 · S 1 to an addition point 25 . The addition point 25 is also an output signal
S 2=1/2 (1+Sign (i L 1))K 1 · i L 1 S 2 = 1/2 (1 + Sign ( i L 1 )) K 1 · i L 1
eines Einweggleichrichters 26 zugeführt, dem eingangsseitig das Signal K 1 · i L 1 der Phasenstromerfassungseinrichtung 19 anliegt. Die Additionsstelle 25 gibt das dem geschätzten, zu schaltenden Anodenstrom M(t₀) entsprechende Summensignal S 2 + K 3 · S 1 an einen Schwellwertschalter 27 ab. Der Schwellwertschalter 27 gibt das Ausgangssignal S 3=0 ("low") ab, wenn das Eingangssignal S 2 + K 3 · S 1 größer als der maximal schaltbare Anodenstrom i Amax ist. Der Schwellwertschalter 27 gibt das Ausgangssignal S 3=1 ("high") ab, wenn das Eingangssignal S 2+K 3 · S 1 kleiner als der maximal schaltbare Anodenstrom i Amax ist, wobei eine Schalthysterese Δ i A zu berücksichtigen ist, wenn sich das Eingangssignal S 2+K 3 · S 1 von größeren zu kleineren Werten hin verändert, d. h. der Low-High-Übergang erfolgt bei einem Wert U e =i Amax -Δ i A und der High-Low-Übergang bei einem Wert U e =i Amax .a half-wave rectifier 26 , to which the signal K 1 · i L 1 of the phase current detection device 19 is applied on the input side. The addition point 25 outputs the sum signal S 2 + K 3 · S 1 corresponding to the estimated anode current M (t ₀) to be switched to a threshold switch 27 . The threshold switch 27 emits the output signal S 3 = 0 (“low”) when the input signal S 2 + K 3 · S 1 is greater than the maximum switchable anode current i Amax . The threshold switch 27 emits the output signal S 3 = 1 ("high") when the input signal S 2 + K 3 · S 1 is less than the maximum switchable anode current i Amax , with a switching hysteresis Δ i A having to be taken into account when there is a the input signal S 2 + K 3 · S 1 changes from larger to smaller values, ie the low-high transition takes place at a value U e = i Amax - Δ i A and the high-low transition takes place at a value U e = i Amax .
Die Auswerteelektronik enthält desweiteren einen Einweggleichrichter 28, der eingangsseitig das Signal K 2 di A 2/dt der Stromanstiegserfassungseinrichtung 14 erhält und ausgangsseitig ein SignalContains the transmitter further comprises a half-wave rectifier 28, the input side of the signal K 2 A 2 di / dt of the current increase detection means 14 receives a signal on the output side
S 5=1/2 (1+Sign (di A 2/dt)) · K 2 · di A 2/dt) S 5 = 1/2 (1 + Sign ( di A 2 / dt )) K 2 di A 2 / dt)
an einen Multiplizierer 29 abgibt. Der Multiplizierer leitet ein Signal K 3 · S 5 an eine Additionsstelle 30 weiter. Der Additionsstelle 30 wird ferner ein Ausgangssignaloutputs to a multiplier 29. The multiplier forwards a signal K 3 · S 5 to an addition point 30 . The addition point 30 also becomes an output signal
S 4=1/2 (1+Sign (i L 1))K 1 · i L 1 S 4 = 1/2 (1 + Sign ( i L 1 )) K 1 · i L 1
eines Einweggleichrichters 31 zugeführt, dem eingangsseitig das Signal K 1 · i L 1 der Phasenstromerfassungseinrichtung 19 anliegt. Die Additionsstelle 30 gibt das dem geschätzten, zu schaltenden Anodenstrom M(t₀) entsprechende Summensignal S 4 + K 3 · S 5 an einen Schwellwertschalter 32 ab. Der Schwellwertschalter 32 gibt das Ausgangssignal S 6=0 (Low) ab, wenn das Eingangssignal S 4 + K 3 · S 5 größer als der maximal schaltbare Anodenstrom i Amax ist. a half-wave rectifier 31 , to which the signal K 1 · i L 1 of the phase current detection device 19 is applied on the input side. The addition point 30 outputs the sum signal S 4 + K 3 · S 5 corresponding to the estimated anode current M (t ₀) to be switched to a threshold value switch 32 . The threshold switch 32 emits the output signal S 6 = 0 (low) when the input signal S 4 + K 3 · S 5 is greater than the maximum switchable anode current i Amax .
Der Schwellwertschalter 27 gibt das Ausgangssignal S 6=1 (high) ab, wenn das Eingangssignal S 4 + K 3 · S 5 kleiner als der maximal schaltbare Anodenstrom i Amax ist, wobei die Schalthysterese Δ i A ebenfalls zu berücksichtigen ist.The threshold switch 27 emits the output signal S 6 = 1 (high) when the input signal S 4 + K 3 · S 5 is less than the maximum switchable anode current i Amax , the switching hysteresis Δ i A also having to be taken into account.
Die Auswerteelektronik enthält weitere Begrenzer, Multiplizierer, Additionsstellen und Schwellwertschalter zur Verarbeitung der weiteren SignaleThe evaluation electronics contain further limiters, multipliers, Addition points and threshold switches for Processing of the other signals
K 2 · di A 3/dt, . . . K 2 · di A 6/dt sowie K 1 · i L 2 und K 1 · i L 3 K 2 · di A 3 / dt,. . . K 2 · di A 6 / dt as well as K 1 · i L 2 and K 1 · i L 3
in der vorstehend beschriebenen Art und Weise. Dabei ist wesentlich, daß jedem GTO-Thyristor eine eigene Einrichtung für die Abschaltsperre zugeordnet ist. Der Faktor K 3 bildet die maximale Abschaltverzugszeit nach. Die Ausgangssignale der Schwellwertschalter greifen direkt in die Steuerung der GTO-Thyristoren V 1 . . . V 6 ein, d. h. bei Auftreten eines Signales S 3, S 6 . . .=0 (low) wird der Abschaltbefehl an den betreffenden GTO-Thyristor und damit der beabsichtigte Löschversuch unterdrückt, um eine Zerstörung durch einen unzulässig hohen Strom zu verhindern. Bei Auftreten eines Signals S 3, S 6 . . .=1 (high) wird der Löschversuch als zulässig bewertet und der Abschaltbefehl wird ausgeführt.in the manner described above. It is essential that each GTO thyristor is assigned its own device for the switch-off lock. The factor K 3 simulates the maximum switch-off delay time. The output signals of the threshold switches directly affect the control of the GTO thyristors V 1 . . . V 6 on , ie when a signal S 3 , S 6 occurs . . . = 0 (low), the switch-off command to the GTO thyristor in question and thus the intended deletion attempt are suppressed in order to prevent destruction by an impermissibly high current. When a signal S 3 , S 6 occurs . . . = 1 (high) the deletion attempt is evaluated as permissible and the shutdown command is executed.
Claims (8)
(K 2 · di A 1/dt . . . K 2 · di A 6/dt)
einer Auswerteelektronik zuleitbar sind, daß Phasenstromerfassungseinrichtungen (19 . . . 21) vorgesehen sind, deren Ausgangssignale
(K 1 · i L 1 . . . K 1 · i L 3)
ebenfalls zur Auswerteelektronik gelangen, daß die Auswerteelektronik Additionsstellen (25, 30) zur Summation der mit einem Wandlerfaktor (K 1) bewerteten aktuellen Lastströme (i L 1 . . . i L 3) mit den mit einem Wandlerfaktor (K 2) und der maximalen Abschaltverzugszeit (K 3) bewerteten zeitlichen Ableitungen der aktuellen Anodenströme (di A 0/dt) aufweist, und daß Schwellwertschalter (27, 32) zum Vergleich der gebildeten Meßgröße mit dem vorgebbaren, maximal schaltbaren Anodenstrom (i Amax ) dienen.4. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that each power semiconductor ( V 1 ... V 6 ) which can be switched off is assigned its own current rise detection device ( 13 ... 18 ), the output signals of which
( K 2 · di A 1 / dt... K 2 · di A 6 / dt)
can be fed to an electronic evaluation system that phase current detection devices ( 19 ... 21 ) are provided, the output signals of which
( K 1 · i L 1 ... K 1 · i L 3 )
also get to the evaluation electronics that the evaluation electronics adding points ( 25, 30 ) to the summation of the current load currents ( i L 1 ... i L 3 ) evaluated with a converter factor (K 1 ) with those with a converter factor ( K 2 ) and the maximum Switch-off delay time ( K 3 ) evaluated time derivatives of the current anode currents ( di A 0 / dt) , and that threshold value switches (27, 32 ) are used to compare the measured variable formed with the predeterminable, maximum switchable anode current ( i Amax ).
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19873727996 DE3727996A1 (en) | 1987-08-22 | 1987-08-22 | Method and device for suppressing unacceptable attempts to turn off power semiconductors which can be switched off |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19873727996 DE3727996A1 (en) | 1987-08-22 | 1987-08-22 | Method and device for suppressing unacceptable attempts to turn off power semiconductors which can be switched off |
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| DE3727996A1 true DE3727996A1 (en) | 1989-03-02 |
| DE3727996C2 DE3727996C2 (en) | 1991-05-29 |
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ID=6334235
Family Applications (1)
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| Country | Link |
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- 1987-08-22 DE DE19873727996 patent/DE3727996A1/en active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3727996C2 (en) | 1991-05-29 |
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