NO146520B - Beskyttelseskopling for vekselretter - Google Patents
Beskyttelseskopling for vekselretter Download PDFInfo
- Publication number
- NO146520B NO146520B NO772425A NO772425A NO146520B NO 146520 B NO146520 B NO 146520B NO 772425 A NO772425 A NO 772425A NO 772425 A NO772425 A NO 772425A NO 146520 B NO146520 B NO 146520B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- inverter
- signal
- current
- voltage
- overcurrent
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 47
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 27
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 21
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 21
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 20
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 7
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
- H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
- H02M7/53875—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current with analogue control of three-phase output
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—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
- 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
- H02H7/122—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
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Description
Oppfinnelsen angår en beskyttelseskopling for en vekselretter hvis halvledereleraenter styres av en vekselrettersignalkilde, med en regulerbar likespenningsmatekilde som har en med konstant likespenning matet serieregulator (vibrator), hvis halvlederkoplingselement styres i pulsbredde og/eller frekvens av en reguleringssignalkilde, og en filterkondensatormellomkrets, hvor en overstrøm overvåkes ved hjelp av en måleinnretning som har et i vekselretterens likestrømkrets liggende overstrømmålested og en etterfølgende sammenligningsinnretning som så lenge overstrømmen ligger utenfor det tillatte område avgir et feilsignal som påvirker reguleringssignalkilden.
Det er kjent vekselrettere med overstrømbeskyttelses-kopling. De har i en av likestrømtilslutningsledningene en strømmålemotstand mellom serieregulatoren og filterkondensatoren. Overstiger den spenning som tas ut på målestedet en i en sammenligningsinnretning innstilt grenseverdi, så vil spenningen i mellomkretsen ved hjelp av serieregulatoren reguleres så langt ned at en forhåndsbestemt maksimal strøm ikke overskrides.
Også når denne maksimale strøm ikke fullstendig,ligger innenfor det tillatte belastningsområde for halvlederelementene i vekselretteren, viser det seg at ofte ødelegges disse halvlederelementer. Dette gjelder særlig når koplingselementene istedet for styrte likerettere er krafttransistorer.
Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en beskyttelseskopling av den innledningsvis nevnte art som byr en høyere grad av sikkerhet mot ødeleggelse av halvlederelementene, særlig transistorer.
Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved en krets som til-føres feilsignalet og utløser et stoppsignal av forhåndsbestemt varighet og som er forbundet med reguleringsspenningskilden og setter denne ut av drift under stoppsignalets varighet og dermed styrer serieregulatorens halvlederkoplingselement til den tilstand i hvilken vekselretterlikestrømkretsen brytes foran kondensatoren, og vekselrettersignalkilden tilføres også feilsignalet og under dets varighet sperrer halvlederkoplingselementene i vekselretteren, idet overstrømmålestedet ligger mellom filterkondensatoren og vekselretteren i serie med en induktivitet, og seriekoplingen av overstrømmålestedet og induktiviteten er shuntet av en utladningsgren som er ledende motsatt vekselretter-likestrømretningen.
Oppfinnelsen beror på den erkjennelse at gjennomslag
i halvlederelementene kan føres tilbake til utladningsstrømmen av filterkondensatoren som flyter så lenge inntil kondensatorspenningen har tilpasset seg den spenning fra serieregulatoren som må reguleres inn som følge av den fastslåtte overstrøm. Da over-strømmen ofte beror på kortslutninger og transistorene ikke kan tåle kortslutningsstrømmen så lenge inntil spenningen er regul-ert ned, blir ifølge oppfinnelsen ved opptreden av et feilsignal vekselretteren først sperret. Dessuten brytes spenningstil-førselen hovedsakelig via serieregulatoren. Deretter blir filterkondensatoren utladet. Varigheten av stoppsignalet kan uten videre velges så stor at kondensatoren utlades fullstendig før spenningstilførselen igjen tilsluttes. Ved stoppsignalets opp-hør inntrer igjen normal drift, og spenningen er da tilstrekkelig liten, slik at halvlederelementene ikke lenger tar skade. Hvis strømmen øker fordi kortslutningen enda ikke er opphevet, vil straks et nytt feilsignal og dermed igjen et stoppsignal utløses, slik at halvlederelementene belastes mindre eller slett ikke.
Alle disse forholdsregler er ikke bare hensiktsmessige når feilsignalet opptrer som følge av overstrøm, men også ved jordstrøm, overspenning og andre feil.
Fortrinnsvis leveres stoppsignalet av en monostabil multivibrator som utløses av feilsignalet.
Hjelpemidlene for utladning av filterkondensatoren
kan ligge i en parallellgren til vekselretteren. En særlig enkel utførelsesform oppnås hvis hjelpemidlene omfatter halvlederelementer og en styrekopling som i kort tid opphever sperringen av halvlederelementene. Tiden under hvilken halvlederelementene igjen bringes i normal drift i ledende tilstand, må da naturlig-vis være så kort at halvlederelementene ikke kan ta skade. På denne måte utlades filterkondensatoren trinnvis uten anvendelse av ekstra koplingskomponenter.
Ved en foretrukket utførelsesform skjer sperringen av halvlederelementene under varigheten av feilsignalet og styrekoplingen har et overstrømmålested i utladningskretsen for filterkondensatoren og en overstrøm-sammeriligningsinnretning med koplingshysteresis for avgivelse av et feilsignal. Når halvlederelementene igjen ved slutten av feilsignalet blir ledende, begynner filterkondensatoren å lade seg ut over arbeidskretsen. Som følge av tilstedeværende induktiviteter øker ladestrømmen langsomt. Såsnart en forhåndsbestemt øvre grense er overskre-det, reagerer overstrøm-sammenligningsinnretningen. Den vil da avgi et feilsignal og bevirke sperring av halvlederelementene. Utladningsstrømmen minsker. Såsnart den har kommet under en nedre grense, forsvinner igjen feilsignalet, og et nytt utlad-ningstrinn begynner.
Fortrinnsvis ligger overstrømmålestedet i serie med en induktivitet og seriekoblingen er shuntet av en motsatt normal strømretning passerbar diode. Ved hjelp av denne induktivitet kan en bestemt økning av ladestrømmen og som følge av dioden også et bestemt fall i utladningsstrømmen sikres. På denne måte kan inn- og utkoplingstiden for koplingselementene tilpasses de tillatte belastningsgrenser.
Med særlig fordel kan overstrømmålestedet anordnes
i en likestrømstilslutningsledning mellom filterkondensatoren og vekselrettergrenen. På denne måte blir ikke bare en over-strøm ved utladning av filterkondensatoren, men også en over-strøm under normal drift fastslått. Det da opptredende feilsignal utløser en tilsvarende minskning av den regulerte likespenning.
Ved shunting av halvlederelementene ved hjelp av fri-løpsdioder må deres tilslutning skje mellom filterkondensatoren og overstrømmålestedet. På denne måte blir funksjonen av dioden som shunter overstrømmålestedet og induktiviteten ikke påvirket.
Det er videre gunstig hvis,ved styring av reguler-ingsstrømkilden ved hjelp av en likestrømregulator som tilpasser strømmen i en av likestrømstilslutningsledningene til en valgbar referanseverdi, det er anordnet en startkopling som lar referanseverdien ved avsluttet stoppsignal øke langsomt til en valgt verdi. På denne måte sikres at hvis feilen forsvinner øker spenningen i mellomkretsen bare langsomt. Hvis f. eks. likevel en kortslutning forefinnes, vil denne bli fastlåst ved en meget liten mellomkretsspenning ved hjelp av overstrømmåle-stedet. Ved en etterfølgende ny minskning av mellomkretsspenningen behøver filterkondensatoren bare utlades i liten grad.
Startkoplingen kan ha en startkondensator som er opp-ladbar ved det pulsformede stoppsignal via en diode og en lademotstand og kan utlades via en utladningsmotstand og er forbundet med inngangen i en forsterker, som dessuten tilføres strøm-målesignalet og et valgbart referansesignal.
Ved en foretrukket utførelsesform er det anordnet en feilsignalledning som er forbundet med utgangene fra en sammenligningsinnretning som overvåker minst to forskjellige størrel-ser, og som leverer hvert sitt feilsignal når den av denne over-våkede størrelse ligger utenfor det tillatte område, fordi det opptrer forskjellige feil som fortrinnsvis må tas hensyn til ved senkning av mellomkretsspenningen.
En slik sammenligningsinnretning kan f. eks. være en overspenningssammenligningsinnretning som leverer et feilsignal når matespenningen foran serieregulatoren overskrider en øvre grenseverdi. I fabrikkanlegg med svært store motorer kan det ved inn- og utkopling på nettet opptre svært høye spennings-transienter på f. eks. 200 V som kan vare i flere perioder og skade halvlederelementer, særlig transistorer. Her kommer det bare an på å kople ut serieregulatoren. En utladning av filterkondensatoren vil imidlertid være uskadelig eller behøver overhodet ikke å skje, hvis utladningen skjer via halvlederelementene i vekselretteren og disse forblir sperret som følge av opptredende feilsignal.
På lignende måte kan en underspenningssammenlignings-innretning være anordnet som avgir et feilsignal når matespenningen foran serieregulatoren underskrider en nedre grenseverdi.
Et signal som er proporsjonalt med matespenningen kan tilføres den inverterende inngang i en overspenningsdiffe-rensialforsterker og den ikke inverterende inngang i en under-spenningsdifferensialforsterker, og de to andre innganger kan tilføres en referansespenning.
En jordstrømsammenligningsinnretning som avgir et feilsignal når et jordstrømmålested fastslår en jordstrøm kan også anordnes. En jordslutning fører som regel til at en av de to likestrømstilslutningsledninger bringes på jordpotensial. Dette fører til en tilsvarende potensial økning i den andre likestrømtilslutningsledning som følge av den på filterkondensatoren liggende spenning. Det er derfor hensiktsmessig at spenningen bygges ned ved utladning av filterkondensatoren.
Med fordel kan det sørges for at jordstrømmålestedet har en sumstrømtransformator som er tilordnet en av faseutgangsledningene fra vekselretteren og som via en likeretterkrets mater en kondensator med parallelliggende utladningsmotstand, og at kondensatorspenningen ligger på inngangen i den med koplings-hysteresås utstyrte jordstrømsammenligningsinnretning. Derved vil varigheten av en jordslutning bare fastslås i visse tidsav-stander, mens en utladning av filterkondensatoren finner sted i mellomtiden.
En gunstig utførelsesform for forsterkeren med koplingshysteresis .er en differensialforsterker med tilbakekopling (medkopling).
Halvlederelementene i serieregulatoren og vekselretteren kan være transistorer hvis basisspenning er tilførbar via logiske koplinger, og stoppsignalet påvirker minst en logisk kopling i reguleringssignalkilden, respektivt feilsignalet påvirker minst en logisk kopling i vekselrettersignalkilden for undertrykning av basisspenningen.
Et utførelseseksempel på oppfinnelsen skal nedenfor forklares nærmere under henvisning til tegningene: Fig. 1 viser et forenklet koplingsskjerna for en vekselretter med forskjellige målesteder som overvåkes. Fig. 2 viser et blokkskjema for den egentlige beskyttelseskopling ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 viser tidsdiagrammer for forholdene ved opptreden av en kortslutning. Fig. 4 viser flere tidsdiagrammer for forholdene ved opptreden av en jordslutning.
På fig. 1 påtrykkes tilslutningsklemmene 1 og 2 en konstant likespenning som f. eks. leveres av en likeretterbro med etterfølgende filterkondensator fra en trefasespenning. Mellom tilslutningsklemmene ligger en spenningsdeler som består av motstandene RI og R2. Over motstanden R2 tas ut en signal-spenning U-^ som er proporsjonal med den konstante likespenning
U_.
En serieregulator 3 består hovedsakelig av en tran-
I ■
sistor Tri, som bringes i ledende tilstand ved hjelp av spenningsfallet over en motstand R3 når reguleringssignalet påtrykkes klemmene kl og k2. Denne serieregulator arbeider derfor som pulsbredde- eller frekvensstyrt multivibrator.
Etter serieregulatoren er det anordnet en mellomkrets 4 som har en filterkondensator Cl og en utjevningsspole' LI. I utgangen av mellomkretsen opptrer derfor en regulerbar utjevnet likespenning Ur.
Mellomkretsen mater en trefaset vekselretter 5 som i tre grener har to etter hverandre koplede transistorer Tr2, Tr3, resp. Tr4, Tr5, resp. Tr6, Tr7. Hver transistor er tilordnet en friløpsdiode Dl, D2, D3, D4, D5 og D6. Styringen skjer igjen ved spenningsfallet over en tilordnet motstand R4 - R8 når det på klemmene k3 og k4 påtrykkes et vekselretterstyresignal. Klemmene k3 og k4 er bare gitt betegnelser for transistoren Tr2.
Fra midtpunktet i hver vekselrettergren er det tatt ut en fase-ledning 6, 7, resp. 8 som fører til en forbruker 9, særlig en trefasemotor. På plussiden ligger transistorene Tr2, Tr4 og Tr6 med de tilhørende dioder Dl, D3 og D5 til en felles like-strømtilslutningsledning 10. På minussiden har transistorene Tr3, Tr5 og Tr7 en felles likestrømtilslutning 11, mens de til-hørende dioder D2, D4 og D6 er forbundet med en særskilt ledning 12.
I en felles ledning 13 for disse ledninger befinner det seg en målemotstand R9 over hvilken det tas ut et strømsig-nal i^ i form av en spenning og som svarer til den samlede strøm. Dette målested blir derfor betegnet som driftstrømmålestedet 14.
I likestrømtilslutningsledningen 11 ligger i serie en målemotstand RIO og en dempespole L2. Denne seriekopling er shuntet med en diode D7 hvis passeringsretning er motsatt den normale driftstrømretning. Gjennom målemotstanden RIO flyter derfor bare den foran transistorene passerende strøm. Dette målested blir benyttet som overstrømmålested 15.
Trefaseledningene 6, 7 og 8 er tilordnet en sumtrans-formator Tl som er forbundet med alle tre viklinger. Etter sekundærviklingen er lagt inn en 1ikeretteranordning D8 som mater en kondensator C2, som er parallellkoplet med en utladningsmotstand Ril. Kondensatorspenningen tjener som jordslutnings-strømsignal i^. Denne del av koplingen er derfor et jordslut-ningsmålested 16.
Fig. 2 viser en reguleringssignalkilde 17 hvis utgan-ger tilsvarer reguleringsinngangene kl og k2. Denne reguleringssignalkilde styres slik fra en strømregulator 18 at ved den frembragte spenning Ur i mellomkretsen flyter nettopp en strøm som er innstilt ved hjelp av et potensiometer Pl. For dette formål har regulatoren en differensialforsterker Al hvis inverterende inngang via en motstand R12 påtrykkes driftstrømssigna-let i^ og via potensiometeret Pl en referansespenning U£. Den ikke inverterende inngang er normalt via en motstand R13 forbundet med jord. Reguleringssignalkilden kan også påvirkes av andre størrelser, som f. eks. antydet med ledningen 19, f. eks. av spenningen U , motorfrekvensen eller en annen nominell verdi.
For styring av transistorene Tr2 - Tr7 i vekselretteren 5 tjener en vekselrettersignalkilde 20 som tilføres inngangs-signalet via minst en ledning 21, særlig med en ønsket frekvens. På utgangene som tilsvarer inngangene k3 og k4 for transistoren Tr2 såvel som inngangene i de andre transistorer, opptrer da i riktig fase og med riktig varighet pulser som bringer transistorene i ledende tilstand.
Med en felles feilsignalledning 22 er forbundet utgangene fra-fire differensialforsterkere A2, A3, A4 og A5.
Disse er deler av en overstrømsammenligningsinnretning 23, en jordstrømsammenligningsinnretning 24, en underspenningsammenlig-ningsinnretning 25, resp. en overspenningsammenligningsinnret-ning 26. Overstrømforsterkeren A2 tilføres på den inverterende inngang overstrømsignalet Den ikke inverterende inngang blir via en spenningsdeler som består av motstandene R14 og R15 tilført spenningen Ug fra styrekoplingen. En ytterligere motstand RI6 tjener som medkopling.
Jordstrømforsterkeren A3 tilføres på den inverterende inngang jordstrømsignalet i^, mens den ikke inverterende inngang via en spenningsdeler R17 og R18 tilføres spenningen Ug fra styrekoplingen. En motstand R19 tjener som medkopling.
Den inverterende inngang i underspenningsforsterkeren A4 er direkte og den ikke inverterende inngang i overspenn-ingsforsterkeren A5 er via en motstand R20 forbundet med refe-ransespenningen U^. Spenningssignalet som er proporsjonalt med likespenningen U_ er via en motstand R21 forbundet med den ikke inverterende inngang i underspenningsforsterkeren A4 og via en motstand R22 med den inverterende inngang i overspenn-ingsforsterkeren A5. Begge forsterkere har en medkoplingsmot-stand R23, resp. R24. Feilsignalledningen 22 er via en motstand R25 tilsluttet spenningen Ug fra styrekoplingen.
Når et feilsignal f opptrer på ledningen 22, blir det i vekselrettersignalkilden 20 straks avlevert styrepulser til transistorene Tr2 - Tr7, slik at disse transistorer sperres. Samtidig utløses en monostabil multivibrator 27 som avgir et stoppsignal s av forhåndsbestemt varighet til en ledning 28. Dette stoppsignal forårsaker i reguleringssignalkilden 17 straks leveringen av pulser, slik at også serieregulatoren 3 sperres.
Samtidig blir via en diode D9 og en motstand R2 6 en kondensator C3 ladet, og denne ligger parallelt med motstanden R13 i inngangen til forsterkeren Al. Spenningen på denne inngang blir derfor øket med kondensatorspenningen. Den minsker ved bortfall av stoppsignalet s først etterhvert, slik som utladningen over motstanden R13 tillater.
Til forklaring av driftsmåten skal først betraktes det tilfelle at det er en kortslutning i forbrukeren som fastslås av overstrømmålestedet 15. Fig. 3a viser strømmen ip som flyter i transistorene. Fig. 3b viser strømmen 1^ som flyter gjennom likeretteren D7. Fig. 3c viser spenningen U^i mellomr kretsen. Fig. 3d viser stoppsignalet s og fig. 3e viser det inverterte feilsignal f.
Før tidspunktet t^ var det normaldrift. På tidspunktet t^ fastslår overstrømsammenligningsinnretningen 23 en over-strøm. Straks utløses feilsignalet f og stoppsignalet s. Dempespolen L2 opprettholder strømmen som nå flyter gjennom dioden D7 i kretsen. Etter en viss tid blir den nedre grenseverdi un-derskredet i forsterkeren A2 med koplingshysteresis, og feilsignalet f forsvinner på tidspunktet t2. Nå arbeider vekselrettersignalkilden 20 normalt. Som følge derav blir transistorene Tr2 - Tr7 i riktig rekkefølge bragt i ledende tilstand. Av denne grunn utlades kondensatoren Cl via transistorene og forbrukeren såvel som dempespolen L2 og målemotstanden RIO. Som følge av induktiviteten øker denne strøm bare etterhvert. På tidspunktet t^ når den igjen grenseverdien ved hvilken over-strømsammenligningsinnretningen 23 reagerer. Det da oppståtte feilsignal f sperrer igjen vekselretteren. Strømmen gjennom dempespolen L2 opprettholdes fremdeles en stund via dioden D7. På tidspunktet t^ blir overstrømforsterkeren A2 igjen koplet tilbake. Feilsignalet f forsvinner. Filterkondensatoren Cl kan på ny utlades via vekselretteren. Da dens spenning allerede er avtatt, varer dette lenger inntil den maksimale strøm-verdi er nådd på tidspunktet t,., hvorved vekselretteren igjen blir sperret. Den blir ledende på tidspunktet tg. Når kondensatoren er fullstendig utladet og serieregulatoren 3 forblir sperret, flyter det ikke lenger noen forstyrrende strøm. Ved slutten av stoppsignalet s, altså på tidspunktet t^, kan reguleringssignalkilden 17 igjen begynne arbeidet. Da imidlertid likestrømsregulatoren 18 som følge av oppladningen av kondensatoren C3 bare krever liten strøm og disse krav som følge av den langsomme utladning av kondensatoren C3 øker vesentlig lang-sommere enn den normale tidskonstant for vekselretteren, skjer det bare en langsom økning av spenningen Ur. Hvis kortslutningen enda ikke er opphevet, blir det hurtig, nemlig på tidspunktet tg,'på ny fastslått en overstrøm av forsterkeren A2. Her er spenningen U~r bare 5 - 10 % av den maksimale spenning, slik at den etterfølgende utladning av kondensatoren Cl skjer raskt. Den er avsluttet allerede på tidspunktet tg. Ved slutten av stoppsignalet s på tidspunktet t^Q skjer et nytt forsøk på økning. Hvis kortslutningen nå er opphevet, øker spenningen Ur med liten helning til den ønskede verdi.
Fig. 4 viser forholdene ved jordstrøm. Fig. 4a viser jordstrømmen Ig, fig. 4b viser signalspenningen i^ på kondensatoren C2, fig. 4c viser stoppsignalet s og fig. 4d viser 'den inverterte feilspenning f. Ved opptreden av en jordstrøm reagerer sumtransformatoren Tl. På tidspunktet blir kondensatoren C2 ladet. På tidspunktet t^2 overskrider signalet i^ den øvre grense gQ for jordstrømforsterkeren A3 med koplingshysteresis. Som følge av det opptredende feilsignal f og stoppsignalet s sperres serieregulatoren 3 og vekselretteren 5. Jord-strømmen Ie avtar inntil tidspunktet t^• Kondensatoren C2 er på dette tidspunkt oppladet. Deretter utlader den seg over
kondensatoren Ril. Når signalet i^ underskrider den nedre grenseverdi gu, hvilket'skjer på tidspunktet t ^, blir vekselretteren igjen ledende. Filterkondensatoren Cl kan delvis utlade seg slik som beskrevet i forbindelse med overstrømmen. Samtidig
øker imidlertid også jordstrømmen I eigjen, slik at en kort tid deretter, nemlig på tidspunktet t-^,., avgir forsterkeren A3 igjen feilsignalet f. Derved gjentas forløpet. Når stoppsignalet s er avsluttet på tidspunktet t^g og jordslutningen er falt bort, fortsetter normal drift. Hvis jordslutningen fremdeles opptrer, frembringes feilsignalet s på ny og et stoppsignal s utløses og det beskrevne forløp gjentas.
Hvis det skulle opptre likestrømskomponenter ved jordslutningen, så vil disse oppdages av overstrømmålestedet RIO.
Ved opptreden av en underspenning vil underspennings-sammenligningsinnretningen 25 avgi et feilsignal f så lenge inntil normal spenning igjen er opprettet. Overspenningssammenlig-ningsinnretningen 26 avgir et feilsignal f når inngangsspennin-gen er for høy. Dermed sikres at vekselretteren bare kan være i drift når spenningen ligger innenfor forhåndsbestemte grenser.
Claims (10)
1. Beskyttelseskopling for en vekselretter hvis halvlederelementer styres av en vekselrettersignalkilde, med en regulerbar likespenningsmatekilde som har en med konstant likespenning matet serieregulator (vibrator), hvis halvlederkoplingselement styres i pulsbredde og/eller frekvens av en reguleringssignalkilde og en filterkondensatormellomkrets, hvor en overstrøm overvåkes ved hjelp av en måleinnretning som har et i vekselretterens likestrømkrets liggende overstrømmålested og en etterfølgende sammenligningsinnretning som så lenge overstrømmen ligger utenfor det tillatte område avgir et feilsignal som påvirker reguleringssignalkilden, karakterisert ved en krets (27) som tilføres feilsignalet (f) og utløser et stoppsignal (s) av forhåndsbestemt varighet og som er forbundet med reguleringsspenningskilden (17) og setter denne ut av drift under stoppsignalets varighet og dermed styrer serieregulatorens (3) halvlederkoplingselement til den tilstand i hvilken vekselretterlikestrømkretsen brytes foran kondensatoren, og vekselrettersignalkilden (20) tilføres også feilsignalet og under dets varighet sperrer halvlederkoplingselementene (Tr2-Tr7) i vekselretteren (5), idet overstrømmåle-stedet (15) ligger mellom filterkondensatoren (Cl) og vekselretteren (5) i serie med en induktivitet (L2), og serieko<p>lingen av overstrømmålestedet og induktiviteten er shuntet av en utladningsgren (D7) som er ledende motsatt vekselretterlike-strømretningen.
2. Kopling ifølge krav 1, karakterisert ved at stoppsignalet (s) leveres av en monostabil multivibrator (27) utløst av feilsignalet (f).
3. Kopling ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at shunting av halvlederkoplingselementene (Tr2-Tr7) skjer ved hjelp av friløpdioder (D1-D6) som ligger mellom filterkondensatoren (Cl) og overstrømmålestedet (15).
4. Kopling ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at ved styring av reguleringssignalkilden (17) ved hjelp av en likestrømregulator (18) som tilpasser strømmen i en av likestrømtilslutningsledningene (13) til en valgbar referanseverdi, er det anordnet en startkopling som lar referanseverdien øke langsomt ved avsluttet stoppsignal til en valgt verdi.
5. Kopling ifølge krav 4, karakterisert ved at startkoplingen har en kondensator (C3) som er ladbar med det pulsformede stoppsignal (s) via en diode (D9) og en lademotstand (R26) og utladbar via en utladningsmotstand (R13) og ligger i inngangen av en forsterker (Al) som dessuten er tilførbar et strømmålesignal (i^) og et valgbart referansesignal (u2).
6. Kopling ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at en feilsignalledning (22) for feilsignalet (f) er forbundet med utgangene fra en sammenligningsinnretning (23) som overvåker overstrømmen, og med minst én ytterligere sammenligningsinnretning som overvåker en annen størrelse.
7. Kopling ifølge krav 6, karakterisert ved sammenligningsinnretningen (23) er dannet av en differensialforsterker (A2) med koplingshysterese og positiv tilbakekopling.
8. Kopling ifølge et av kravene 1-7, karakterisert ved at halvlederelementene (Trl-Tr7) i serieregulatoren (3) og vekselretteren (5) er transistorer hvis basisspenning er tilførbar via logiske koplinger, og at stoppsignalet (s) påvirker minst én logisk kopling i reguleringssignalkilden (17), resp. feilsignalet (f) påvirker minst én logisk kopling i vekselrettersignalkilden (20) for undertrykning av basisspenningen.
9. Kopling ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved en jordstrømsammenligningsinnretning (24) som avgir et feilsignal (f) når et jordstrømmålested (16) fastslår en jordstrøm.
10. Kopling ifølge krav 9, karakterisert ved at jordstrømmålestedet (16) har en sumstrømtransformator (Tl) som er tilordnet en av faseutgangsledningene (6,7,8) fra vekselretteren (5) og som via en likeretterkrets (D8) mater en kondensator (C2) med paralleltliggende utladningsmotstand (Ril), og at kondensatorspenningen (i^) ligger på inngangen i -den med koplingshysterese utstyrte jordstrømsammenligningsinnretning (24) .
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2632380A DE2632380C3 (de) | 1976-07-19 | 1976-07-19 | Schutzschaltungsanordnung für einen Wechselrichter |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO772425L NO772425L (no) | 1978-01-20 |
NO146520B true NO146520B (no) | 1982-07-05 |
NO146520C NO146520C (no) | 1982-10-13 |
Family
ID=5983360
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO772425A NO146520C (no) | 1976-07-19 | 1977-07-08 | Beskyttelseskopling for vekselretter. |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4099225A (no) |
JP (1) | JPS5312027A (no) |
AU (1) | AU513285B2 (no) |
DE (1) | DE2632380C3 (no) |
DK (1) | DK150433C (no) |
FR (1) | FR2359531A1 (no) |
GB (1) | GB1583581A (no) |
NO (1) | NO146520C (no) |
SE (1) | SE433896B (no) |
Families Citing this family (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4204266A (en) * | 1978-07-28 | 1980-05-20 | Lorain Products Corporation | Inverter drive circuit |
JPS5928151B2 (ja) * | 1978-11-04 | 1984-07-11 | ファナック株式会社 | 電動機駆動用インバ−タ回路の保護方式 |
JPS5928152B2 (ja) * | 1978-11-04 | 1984-07-11 | ファナック株式会社 | 電動機駆動用インバ−タ回路の保護装置 |
US4238821A (en) * | 1979-04-24 | 1980-12-09 | General Electric Company | Method and apparatus for a variable frequency inverter system having commutation fault detection and correction capabilities |
JPS5635838U (no) * | 1979-08-28 | 1981-04-07 | ||
US4310866A (en) * | 1979-09-28 | 1982-01-12 | Borg-Warner Corporation | Shootthrough fault protection system for bipolar transistors in a voltage source transistor inverter |
US4331994A (en) * | 1979-09-28 | 1982-05-25 | Borg-Warner Corporation | Shootthrough fault protection system for a voltage source transistor inverter |
US4356408A (en) * | 1980-08-01 | 1982-10-26 | Sundstrand Corporation | Drive circuit for parallel non-matched semiconductors |
CH644477A5 (fr) * | 1981-09-17 | 1984-07-31 | Spincor Sa | Circuit d'alimentation d'une machine electrique asynchrone polyphasee. |
DE3215814C2 (de) * | 1982-04-28 | 1985-02-28 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Kompressoraggregat |
US4484127A (en) * | 1982-05-28 | 1984-11-20 | Otis Elevator Company | Inverter power transistor protection |
DE3228001C2 (de) * | 1982-07-24 | 1986-11-13 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Schaltungsanordnung zur potentialfreien Übertragung analoger Signale bei Umrichtern |
US4535378A (en) * | 1982-11-16 | 1985-08-13 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Overcurrent detector for an inverter |
DE3246706A1 (de) * | 1982-12-17 | 1984-06-20 | Danfoss As | Stromversorgungsvorrichtung fuer einen wechselstromverbraucher |
DE3313120A1 (de) * | 1983-04-12 | 1984-10-18 | Danfoss As | Digitale steuereinrichtung fuer einen wechselrichter |
US4502106A (en) * | 1983-10-17 | 1985-02-26 | Sundstrand Corporation | Current source sine wave inverter |
AT392177B (de) * | 1984-05-04 | 1991-02-11 | Siemens Ag | Vorrichtung zur erfassung der momentanleistung an einer phase eines wechselrichters mit vorgegebener eingangsgleichspannung, insbesondere eines pulswechselrichters |
DE3420611A1 (de) * | 1984-06-02 | 1985-12-05 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Einrichtung zur steuerung und regelung des stroms durch einen elektromagnetischen verbraucher in verbindung mit brennkraftmaschinen |
JPS6142282A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-28 | Suzuki Denki Kogyo Kk | 単相トランジスタインバ−タ |
DE3438921A1 (de) * | 1984-10-24 | 1986-04-24 | Schwerionenforsch Gmbh | Getaktete stromversorgung |
GB2179477B (en) * | 1985-08-23 | 1989-03-30 | Ferranti Plc | Power supply circuit |
NL8503475A (nl) * | 1985-12-18 | 1987-07-16 | Oce Nederland Bv | Oplaadschakeling voor vermogenscondensatoren. |
US4864483A (en) * | 1986-09-25 | 1989-09-05 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Static power conversion method and apparatus having essentially zero switching losses and clamped voltage levels |
US4730242A (en) * | 1986-09-25 | 1988-03-08 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Static power conversion and apparatus having essentially zero switching losses |
US4730244A (en) * | 1987-01-16 | 1988-03-08 | Wells-Gardner Electronics Corporation | Power supply |
US4833584A (en) * | 1987-10-16 | 1989-05-23 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Quasi-resonant current mode static power conversion method and apparatus |
JPH0221135U (no) * | 1988-07-29 | 1990-02-13 | ||
JPH02125835U (no) * | 1989-03-28 | 1990-10-17 | ||
GB2234642A (en) * | 1989-07-19 | 1991-02-06 | Philips Nv | Protection for a switched bridge circuit |
US5400235A (en) * | 1992-08-07 | 1995-03-21 | International Business Machines Corp. | High frequency energy saving DC to DC power converter |
US5309349A (en) * | 1992-09-22 | 1994-05-03 | Industrial Technology Research Institute | Current detection method for DC to three-phase converters using a single DC sensor |
JP3271478B2 (ja) * | 1995-07-19 | 2002-04-02 | 松下電器産業株式会社 | 電流指令型pwmインバータ |
JP3635988B2 (ja) | 1999-05-27 | 2005-04-06 | 富士電機デバイステクノロジー株式会社 | 半導体装置 |
US6337803B2 (en) * | 1999-06-24 | 2002-01-08 | Nissan Motor Co., Ltd. | Power module |
GB9924299D0 (en) * | 1999-10-15 | 1999-12-15 | Siemens Ag | Apparatus and method for measuring current |
JP4493865B2 (ja) * | 2001-02-19 | 2010-06-30 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
JP3899850B2 (ja) * | 2001-06-13 | 2007-03-28 | 株式会社豊田自動織機 | 電源装置 |
EP1271166B1 (en) * | 2002-04-06 | 2004-01-28 | Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) | Electrical system for testing the channels of a communication system |
EP2028756A1 (en) * | 2007-08-23 | 2009-02-25 | Siemens Aktiengesellschaft | An Inverter With Short Circuit Protection |
US8085565B2 (en) * | 2009-04-08 | 2011-12-27 | Lear Corporation | Vehicle inverter for powering consumer electronic devices |
TWI385509B (zh) * | 2009-07-23 | 2013-02-11 | Feeling Technology Corp | 電源供應控制電路 |
EP2784931B1 (de) * | 2013-03-25 | 2022-06-08 | ebm-papst Mulfingen GmbH & Co. KG | Verfahren und Ansteuerschaltung zum Ansteuern eines bürstenlosen Elektromotors |
CN110535100A (zh) * | 2019-10-14 | 2019-12-03 | 江苏为恒智能科技有限公司 | 基于bus电压分档的逆变器保护电路 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH468735A (de) * | 1966-09-13 | 1969-02-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Einrichtung mit Wechselrichter zur Speisung von Asynchronmotoren |
FR1536642A (fr) * | 1966-09-13 | 1968-08-16 | Bbc Brown Boveri & Cie | Dispositif de protection pour onduleurs alimentant des moteurs asynchrones |
US3427526A (en) * | 1967-04-13 | 1969-02-11 | Westinghouse Electric Corp | Inverter drive system |
DE1638008B2 (de) * | 1968-01-23 | 1975-07-10 | Danfoss A/S, Nordborg (Daenemark) | Mit Gleichspannung gespeiste, geregelte Gleichspannungsversorgungseinrichtung |
US3573598A (en) * | 1969-05-16 | 1971-04-06 | Bell Telephone Labor Inc | Overload protected switching regulator-converter |
BE793379A (fr) * | 1971-12-29 | 1973-06-27 | Italiana Comp | Onduleur statique de grande puissance a protection intrinseque contre les court-circuits |
US3875496A (en) * | 1974-03-13 | 1975-04-01 | Glenayre Electronics Ltd | Static inverter using multiple signal control loops |
DE2508546B2 (de) * | 1975-02-27 | 1978-03-30 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Kollektorloser Gleichstrommotor |
US4025862A (en) * | 1975-12-04 | 1977-05-24 | La Telemecanique Electrique | Power supply with chopping circuit |
US4048554A (en) * | 1976-11-22 | 1977-09-13 | Allis-Chalmers Corporation | Variable frequency, variable voltage power supply |
-
1976
- 1976-07-19 DE DE2632380A patent/DE2632380C3/de not_active Expired
-
1977
- 1977-07-08 NO NO772425A patent/NO146520C/no unknown
- 1977-07-11 DK DK311977A patent/DK150433C/da not_active IP Right Cessation
- 1977-07-15 JP JP8493677A patent/JPS5312027A/ja active Granted
- 1977-07-15 AU AU27061/77A patent/AU513285B2/en not_active Ceased
- 1977-07-18 GB GB30059/77A patent/GB1583581A/en not_active Expired
- 1977-07-18 SE SE7708281A patent/SE433896B/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-07-18 US US05/816,812 patent/US4099225A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-07-19 FR FR7722104A patent/FR2359531A1/fr active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU513285B2 (en) | 1980-11-27 |
DK311977A (da) | 1978-01-20 |
FR2359531B1 (no) | 1982-02-26 |
DE2632380B2 (de) | 1979-12-20 |
AU2706177A (en) | 1979-01-18 |
SE433896B (sv) | 1984-06-18 |
DE2632380C3 (de) | 1982-09-09 |
JPS5312027A (en) | 1978-02-03 |
NO146520C (no) | 1982-10-13 |
DK150433B (da) | 1987-02-23 |
US4099225A (en) | 1978-07-04 |
FR2359531A1 (fr) | 1978-02-17 |
NO772425L (no) | 1978-01-20 |
SE7708281L (sv) | 1978-01-20 |
GB1583581A (en) | 1981-01-28 |
DE2632380A1 (de) | 1978-01-26 |
DK150433C (da) | 1988-01-25 |
JPS576349B2 (no) | 1982-02-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO146520B (no) | Beskyttelseskopling for vekselretter | |
US4115829A (en) | Overcurrent and ground fault responsive trip unit for circuit breakers | |
US3585491A (en) | D.c.-fed two stage regulated direct-current supply system | |
JPS61125629A (ja) | 無効電力発生回路 | |
JPS605155B2 (ja) | ブラシなし同期機の保護装置 | |
US5856904A (en) | Voltage and current based control and triggering for isolator surge protector | |
US4121269A (en) | Ground fault signal circuit for circuit breaker trip unit | |
EP0152579B1 (de) | Vorrichtung zum Kurzschlussschutz eines Stromrichtergerätes mit GTO-Thyristoren | |
US3295020A (en) | Power control circuit | |
DE1953664C3 (de) | Halbleiter-Spannungsregler fuer einen gleichstromerregten Wechselstromgenerator | |
US3781608A (en) | Fast acting circuitry for dc overload protection | |
DE2223828C3 (de) | Überstromschutzanordnung | |
US3544846A (en) | Time delay circuit for electric network protection | |
US3833848A (en) | D.c.-fed regulated direct-current supply | |
US3582740A (en) | Reversible speed dc motor controller utilizing resonant field reversal | |
DE2817265A1 (de) | Elektronische schutzschaltung | |
US5075617A (en) | Automatic line drop compensator | |
DK143674B (da) | Beskyttelseskredsloeb til hurtig afkobling af tilbagekoblede transistorvekselrettere,naar udgangsspaendingerne eller udgangsstroemmene overskrider eller falder under foreskrevne oenskevaerdier | |
US3324384A (en) | Generator with field resistance switching | |
DE2206855A1 (de) | Steuervorrichtung fur eine elektrische Mehrphasen Heizanlage | |
JPH0333174Y2 (no) | ||
KR0136263B1 (ko) | 로우-하이 볼트 전원 전압의 자동 전압 전환장치 및 방법 | |
US3378747A (en) | Electrical control systems | |
US3422314A (en) | Protective circuit | |
JPH01128106A (ja) | 安定化電源装置の過電流保護回路 |