DE4009853C1

DE4009853C1 - Circuitry ascertaining start of switch-over time - connects outputs of two OR=gates and via AND=gate for star points of antiparallel thyristor bridges of rectifier or inverter

Info

Publication number: DE4009853C1
Application number: DE19904009853
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. 1000 Berlin De Mittag
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Alstom Anlagen und Automatisierungstechnik GmbH
Priority date: 1990-03-24
Filing date: 1990-03-24
Publication date: 1991-09-19
Anticipated expiration: 2010-03-25

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Eine solche Schaltungsanordnung ist aus "Technische Mitteilungen AEG-Telefunken" 61 (1971), Heft 2, Seiten 135 bis 137 bekannt.

Beim Betrieb eines Direktumrichters bzw. eines Stromrichters für die Gleichstromtechnik mit vollgesteuerten Drehstrombrücken, die gegenparallele Thyristoren in je einem Zweig enthalten, ist es notwendig, die Umschaltzeit, d. h. die stromlose Pause bei Gleichstrommotoren bzw. Direktumrichtern mit großer Genauigkeit zu bestimmen, damit möglichst schnell umgeschaltet werden kann.

Um dieses zu erreichen, werden bei der bekannten Schaltungsanordnung alle Anode-Kathode-Spannungen der Thyristoren überwacht und ausgewertet. In der Praxis hat sich gezeigt, daß dann, wenn die Anode-Kathode-Spannung eines Thyristors größer als 18 V ist, dieser mit Sicherheit stromlos ist. Die Umschaltzeit wird folglich dann gestartet, wenn alle Anode-Kathode-Spannungen vom Betrag größer als 18 V sind. Das hat jedoch den Nachteil, daß beim Überwachen der Anode-Kathode-Spannungen beim Nulldurchgang der jeweiligen Sperrspannung auch im stromlosen Zustand eine Meldung erfolgt, als ob ein Strom fließt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die eine möglichst schnelle Umschaltung im mit Sicherheit stromlosen Zustand ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch gekennzeichneten Maßnahmen gelöst.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungsfigur näher erläutert.

Die Erfindung kann bei 6-, 12-, 24-. . . pulsigen vollgesteuerten Drehstrombrücken angewendet werden.

Ihr liegt die Erkenntnis zugrunde, daß von den beispielsweise 6 Anode-Kathode- Spannungen der Thyristoren einer Drehstrombrücke nur jeweils drei Anode- Kathode-Spannungen (/U_AK/<18 V) ausgewertet, d. h. summiert werden müssen, da die Thyristoren für die anderen drei Anode-Kathode-Spannungen mit Sicherheit stromlos sind. Wären sie es nicht, so würde unter Umständen ein Kurzschlußstrom auftreten. Wird beispielsweise der Thyristor R+ gezündet, so ist mit Sicherheit davon auszugehen, daß der Thyristor R- zu diesem Zeitpunkt bereits stromlos ist. Folglich muß nur die Anode-Kathode-Spannung des zuletzt gezündeten Thyristors überwacht werden.

In der Zeichnung ist zur Vereinfachung nur der Teil der Schaltungsanordnung für die Phase R dargestellt, die je einen Sternpunkt mit einem oberen und einem unteren Zweig bildet, deren gegenparallele Thyristoren zwei Gruppen GR1 und GR2 bilden. Jeder Zweig ist von einem Widerstand 1 und einer Gleichrichterschaltung überbrückt. Die Impulse, d. h. der Haupt- und der Folgezündimpuls für den jeweiligen Thyristor werden beispielsweise direkt an den Endtransistoren des Steuersatzes erfaßt. Die Impulse des oberen Zweiges (R+/GR1 und R-/GR2) werden einem ersten Oder-Glied 4 zugeleitet, während die Im pulse des unteren Zweiges (R+/GR2 und R-/GR1) einem zweiten Oder-Glied 6 zugeführt werden. Beide Oder-Glieder 4 und 6 sind ausgangsseitig mit je einem Eingang eines R-S-Flip-Flops 7 verbunden.

Die Höhe des Betrages der Anode-Kathode-Spannung des oberen Zweiges (/U/<18 V) wird einem Nicht-Glied 3 zugeleitet. Die Höhe des Betrages der Anode-Kathode-Spannung des unteren Zweiges (/U/<18 V) wird einem Nicht-Glied 5 zugeleitet.

Das Nicht-Glied 3 ist mit dem einen Eingang eines dritten Oder-Gliedes 8 verbunden, dessen anderer Eingang über ein Nicht-Glied 9 an den Ausgang des Flip-Flops 7 geschaltet ist. Das Nicht-Glied 5 ist mit dem einen Eingang des vierten Oder-Gliedes 10 verbunden, dessen anderer Eingang unmittelbar am Ausgang des Flip-Flops 7 liegt.

Die Signale aus den Nicht-Gliedern 3, 5 werden außerdem Und-Gliedern 11, 12 zugeleitet, welche auch die entsprechenden Signale aus den Teilschaltungsanordnungen für die Phasen S und T erhalten. Über ein Oder-Glied 13 erfolgt die Abschaltfreigabe, wenn die Meldung vorliegt, daß einer der beiden Sternpunkte stromlos ist (Abschaltfreigabekriterium), d. h. für alle drei Phasen R, S, T eine Anode-Kathode-Spannung /U/ ≦λτ 18 V am jeweiligen Sternpunkt erfaßt wird.

Die Ausgänge der Oder-Glieder 8, 10 führen zu einem Und-Glied 14, das mit einer Umschaltlogik 15 verbunden ist, welche auch die entsprechenden Signale der Teilschaltungsanordnungen für die Phasen S, T erhält.

Wenn die Thyristoren des oberen Zweiges R+/GR1 oder R-/GR2 zuletzt gezündet wurden, so sind die Thyristoren des unteren Zweiges R-/GR1 und R+/GR2 mit Sicherheit stromlos. Wurden die Thyristoren des unteren Zweiges R-/GR1 oder R+/GR2 zuletzt gezündet, so sind die Thyristoren des oberen Zweiges R+/GR1 und R-/GR2 mit Sicherheit stromlos. Diese Meldung gibt das Flip-Flop 7 ab. Da aus den Signalen der Nicht-Glieder 3, 5 zu erkennen ist, ob die Thyristoren R+/GR1 oder R-/GR2 Strom führen bzw. die Thyristoren R-/GR1 oder R+/GR2, zeigen die Meldungen der Oder-Glieder 8, 10, wann kein Strom fließt, wobei bei eine mder beiden Oder-Glieder 8 oder 10 die Meldung "kein Stromfluß" durch das Flip-Flop 7 erzwungen wird. Meldet das Und-Glied 14, daß Strom in R+ oder R- fließt und geht dies in die Meldung über, daß die Brücke stromlos ist, so kann beim Eintreffen der entsprechenden Meldungen (als Kriterium für den Beginn der Umschaltzeit) aus den Teilschaltungsanordnungen für die Phasen S, T die Umschaltlogik 15 das Signal für den Beginn der Umschaltzeit abgeben.

Claims

Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Beginns der Umschaltzeit für gegenparallel zwischen zwei Sternpunkten in Brückenschaltung angeordnete Gruppen von Thyristoren eines mehrphasigen Stromrichters, bei der zur Bestimmung des stromlosen Zustands der Thyristoren deren Anode-Kathode-Spannung überwacht wird, dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Ansteuerimpulse für die Thyristoren jeder Phase der gegenparallelen Gruppen (GR1, GR2) auf zwei Oder-Glieder (4, 6) geschaltet sind, von denen das eine mit den Zündimpulsen (Haupt- und Folgeimpuls) der gegenparallelen Thyristoren (R+/GR1, R-/GR2) des an den einen Sternpunkt gemeinsam angeschlossenen Zweiges und das andere mit den Zündimpulsen (Haupt- und Folgeimpuls) der gegenparallelen Thyristoren (R-/GR1, R+/GR2) des an den anderen Sternpunkt gemeinsam angeschlossenen Zweiges beaufschlagt sind,
- - daß die Oder-Glieder (4, 6) ausgangsseitig mit den Eingängen eines Flip- Flops (7) verbunden sind, dessen einer Ausgang einerseits über ein erstes Nicht-Glied (9) an den einen Eingang eines dritten Oder-Gliedes (8) und andererseits direkt an den einen Eingang eines vierten Oder-Gliedes (10) angeschlossen ist, wobei der andere Eingang des dritten Oder-Gliedes (8) über ein zweites Nicht-Glied (3) mit einer Größe beaufschlagt ist, die der Anode-Kathode-Spannung der gegenparallelen, an den einen Sternpunkt gemeinsam angeschlossenen Thyristoren (R+/GR1, R-/GR2) proportional ist und der andere Eingang des vierten Oder-Gliedes (10) über ein drittes Nicht-Glied (5) mit einer Größe beaufschlagt ist, der der Anode-Kathode- Spannung der gegenparallelen, an den anderen Sternpunkt gemeinsam angeschlossenen Thyristoren (R-/GR1, R+/GR2) proportional ist,
- - und daß die Ausgänge des dritten und vierten Oder-Gliedes (8, 10) über ein gemeinsames Und-Glied (14) mit dem Eingang einer auch hinsichtlich der anderen Phasen in gleicher Weise beaufschlagten, das Signal für den Beginn der Umschaltzeit abgebenden Umschaltlogik (15) verbunden sind.