DE3937447A1 - Schutzeinrichtung fuer frequenzumrichter - Google Patents

Schutzeinrichtung fuer frequenzumrichter

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    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
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    • H02H7/1227—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters responsive to abnormalities in the output circuit, e.g. short circuit

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Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung zur Erfas­ sung von Überstrom, Erdschluß und Kurzschluß in einem schaltend arbeitenden Leistungssteller, vorwiegend Fre­ quenzumrichter, mit durch Überstrom abschaltenden Lei­ stungsschaltern.
Bei bekannten Geräten der vorgenannten Art werden zur Überwachung von Überlast und Störfällen, wie Erdschluß und Kurzschluß, Strommeßwiderstände mit Potentialtrennern, Stromwandler o. ä. eingesetzt. Solche zusätzlichen Senso­ ren stellen jedoch einen sich nachteilig auswirkenden beträchtlichen Aufwand dar.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, ohne die gemäß dem Stand der Technik verwendeten Strommeßeinrichtungen aus­ zukommen und damit eine sehr kostengünstige sowie über­ dies auch noch schneller wirkende Schutzeinrichtung ver­ fügbar zu machen.
Die Lösung der gestellten Aufgabe geht aus den Ansprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung eines nach der Er­ findung gestalteten Ausführungsbeispiels hervor.
Die in der Zeichnung wiedergegebene Anordnung weist außer einer Gleichspannungsquelle 1 zwei mit den jeweils dazu­ gehörigen Ansteuerungen 2a und 3a versehene Leistungs­ schalter 2b und 3b auf. Hierbei erhält die Ansteuerelek­ tronik eine Überwachungsfunktion, die bei Überstrom die elektronischen Schalter außer Betrieb setzt, was durch UCE-Überwachung beim Bipolartransistor und IGBT- bzw. UDS-Überwachung beim MOS-Transistor erreicht werden kann. Der Ausgangszweig der dargestellten Halbbrücke ist mit der Last 7, wie z. B. einer Motorphase, verbunden.
Erfindungsgemäß wird das Steuersignal für die elektroni­ schen Leistungsschalter 2b und 3b mit der Ausgangsspan­ nung auf Gleichheit untersucht. Hierzu wird die Ausgangs­ spannung über ein Übertragungselement 6 einem Vergleichs­ element 5 zugeführt. Als Übertragungselement 6 kommt ein Optokoppler, ein Transformator oder im einfachsten Fall ein Widerstand - z. B. als Spannungsteiler - in Frage. Bei Ungleichheit wird ein Fehlersignal 9 ausgelöst.
Um eine besonders einfache Kopplung zu einer potential­ freien Steuerlogik zu erreichen, kann gemäß Anspruch 4 das Übertragungselement 6 ein Kondensator mit in Reihe geschaltetem Widerstand sein. Durch Wahl kleiner Konden­ satoren und einem hochohmigen Widerstand in Reihe lassen sich auch Ableitungsströme erzielen, die unterhalb der zulässigen Grenzwerte liegen, ohne daß potentialtrennende Elemente benötigt werden.
Um Störmeldungen am Ausgang 10 des Vergleichselementes 5 zu unterdrücken, ist ein Filterelement 8 vorgesehen. Sol­ che Störungen können von den Schaltverzögerungen und Tot­ zeiten zwischen den Schaltern, die auch schon häufig in den Steuersignalen zur Ansteuerung der Leistungsschalter 2b und 3b vorhanden sind, herrühren. Durch das genannte Filterelement 8 nach Anspruch 2 bzw. durch Störaustastung entsprechend Anspruch 3 lassen sich die wiederkehrenden Störungen von den tatsächlichen, auf Überstrom, Erdschluß und Kurzschluß zurückgehenden Störungen trennen.

Claims (4)

1. Schutzeinrichtung zur Erfassung von Überstrom, Erd­ schluß und Kurzschluß in einem schaltend arbeitenden Leistungssteller, vorwiegend Frequenzumrichter, mit durch Überstrom abschaltenden Leistungsschaltern, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollsteuerzustand für die Leistungshalbleiter mit der tatsächlichen Ausgangsspannung in einem Vergleichselement auf Gleich­ heit untersucht und bei Ungleichheit als Ausgangssig­ nal ein Fehlersignal ausgelöst wird.
2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausgangssignal zur Unterdrückung von Fehlauslösungen durch ein Tiefpaßfilter geleitet wird.
3. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausgangssignal zur Unterdrückung von Störimpulsen bei jedem Sollwertwechsel wenigstens für die Schaltzeit der Leistungsschalter unterdrückt wird.
4. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Spannungssignal der Ausgangsspan­ nung über ein Zweipol aus der Reihenschaltung von einem Widerstand und einem Kondensator dem Vergleichs­ element zugeführt wird.
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