WO1991007797A1 - Schutzeinrichtung für frequenzumrichter - Google Patents

Schutzeinrichtung für frequenzumrichter Download PDF

Info

Publication number
WO1991007797A1
WO1991007797A1 PCT/DE1990/000840 DE9000840W WO9107797A1 WO 1991007797 A1 WO1991007797 A1 WO 1991007797A1 DE 9000840 W DE9000840 W DE 9000840W WO 9107797 A1 WO9107797 A1 WO 9107797A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
output signal
protective device
frequency converter
protection device
comparison element
Prior art date
Application number
PCT/DE1990/000840
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rupprecht Gabriel
Wieland SCHÄFER
Original Assignee
Hanning Elektro-Werke Gmbh & Co.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hanning Elektro-Werke Gmbh & Co. filed Critical Hanning Elektro-Werke Gmbh & Co.
Publication of WO1991007797A1 publication Critical patent/WO1991007797A1/de

Links

Classifications

    • 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

Definitions

  • the invention relates to a protective device for detecting overcurrent, earth fault and short circuit in a switching power divider, predominantly frequency converter, with power switches that switch off by overcurrent.
  • the object of the invention is now to get by without the current measuring devices used according to the state of the art and thus a very cost-effective and to make this protective device, which acts even faster, available.
  • the arrangement shown in the drawing has two power switches 2b and 3b provided with the respective controls 2a and 3a.
  • the control electronics are provided with a monitoring function which deactivates the electronic switches in the event of an overcurrent, which can be achieved by UCE monitoring in the case of the bipolar transistor and IGBT or UDS monitoring in the MOS transistor.
  • the output branch of the half-bridge shown is connected to the load 7 t, such as an engine phase.
  • the control signal for the electronic circuit breakers 2b and 3b is examined for equality with the output voltage.
  • the output voltage is fed to a comparison element 5 via a transmission element 6.
  • An optocoupler, a transformer or, in the simplest case, a resistor, for example as a voltage divider, can be used as the transmission element 6.
  • an error signal 9 is triggered.
  • the transmission element 6 can be a capacitor with a resistor connected in series. By selecting small capacitors and a high-resistance resistor in series, leakage currents can also be achieved which are below the permissible limit values without the need for electrically isolating elements.
  • a filter element 8 is provided. Such faults can result from the switching delays and dead times between the switches, which are often already present in the control signals for controlling the circuit breakers 2b and 3b.
  • said filter element 8 according to claim 2 or by blanking according to claim 3 the recurring faults can be separated from the actual faults due to overcurrent, earth fault and short circuit.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

Um bei einer Schutzeinrichtung zum Erfassen von Überstrom, Erdschluß und Kurzschluß in einem schaltend arbeitenden Leistungssteller, vorwiegend Frequenzumrichter, mit durch Überstrom abschaltenden Leistungsschaltern, ohne den aufwendigen Einsatz zusätzlicher Sensoren, wie Strommeßwiderstände mit Potentialtrennern, Stromwandler o.ä. auskommen zu können, schlägt die Erfindung eine solche Einrichtung vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Sollsteuerzustand für die Leistungshalbleiter mit der tatsächlichen Ausgangsspannung in einem Vergleichselement auf Gleichheit untersucht und bei Ungleichheit als Ausgangssignal ein Fehlersignal ausgelöst wird.

Description

Schutzeinrichtung für Frequenzumrichter
Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung zur Erfas¬ sung von Uberstrom, Erdschluß und Kurzschluß in einem schaltend arbeitenden Leistungssteiler, vorwiegend Fre¬ quenzumrichter, mit durch Uberstrom abschaltenden Lei¬ stungsschaltern.
Bei bekannten Geraten der vorgenannten Art werden zur Überwachung von Überlast und Störfällen, wie Erdschluß und Kurzschluß, Strommeßwiderstande mit Potentialtrennern, Stromwandler o.a. 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 7t 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 Übertragungseleraent 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 Ubertragungselement 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

Ansprüche :
1. Schutzeinrichtung zur Erfassung von Überstrom, Erd¬ schluß und Kurzschluß in einem schaltend arbeitenden Leistungssteiler, vorwiegend Frequenzumrichter, mit durch Uberstrom 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. 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.
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.
PCT/DE1990/000840 1989-11-10 1990-11-07 Schutzeinrichtung für frequenzumrichter WO1991007797A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP3937447.5 1989-11-10
DE19893937447 DE3937447A1 (de) 1989-11-10 1989-11-10 Schutzeinrichtung fuer frequenzumrichter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1991007797A1 true WO1991007797A1 (de) 1991-05-30

Family

ID=6393268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1990/000840 WO1991007797A1 (de) 1989-11-10 1990-11-07 Schutzeinrichtung für frequenzumrichter

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE3937447A1 (de)
WO (1) WO1991007797A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6825647B2 (en) 2002-04-16 2004-11-30 Dr. Johannas Heidenhain Gmbh Method for testing a frequency converter
US9595889B2 (en) 2013-02-15 2017-03-14 Eaton Corporation System and method for single-phase and three-phase current determination in power converters and inverters
CN116643110A (zh) * 2023-06-29 2023-08-25 山东兴楚电气工程有限公司 一种高压变频器运行监测***

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4128961C1 (en) * 1991-08-29 1992-08-13 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt, De Detecting short circuit to earth in pulse inverter - using square wave HF voltage source in evaluation circuit to operate protection circuit when toroidal transformer saturates
DE19959402B4 (de) * 1999-12-09 2006-07-06 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Treiberschaltung
CA2418123A1 (en) * 2003-02-05 2004-08-05 Ivan Meszlenyi Universal power converter
DE10322195A1 (de) 2003-05-16 2004-12-09 Siemens Ag Verfahren zur Überwachung einer Leistungsendstufe

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3906258A (en) * 1974-03-04 1975-09-16 Rca Corp Failure detecting and inhibiting circuit
FR2448243A1 (fr) * 1979-01-30 1980-08-29 Sp El Srl Circuit pour la protection automatique de transistors de puissance, particulierement pour convertisseurs a commutation ou similaires
EP0073943A1 (de) * 1981-09-03 1983-03-16 General Electric Company Transistor-Fehleranzeiger
US4626952A (en) * 1984-08-27 1986-12-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Protection apparatus for a transistor inverter

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD101162A5 (de) * 1972-07-27 1973-10-20
JPS54100019A (en) * 1977-11-30 1979-08-07 Mo Abutomobiruno Dorozunii I Vehicle
US4363068A (en) * 1980-08-18 1982-12-07 Sundstrand Corporation Power FET short circuit protection
DE3141471A1 (de) * 1981-10-20 1983-05-05 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Kurzschlussschutzeinrichtung fuer transistoren
DD210793A1 (de) * 1982-10-01 1984-06-20 Robotron Zft Veb Schaltungsanordnung zum ueberlastschutz von leistungstransistoren in schaltnetzteilen
JPS60123766U (ja) * 1984-01-31 1985-08-21 パイオニア株式会社 記録情報再生装置におけるドロツプアウト検出回路
US4621231A (en) * 1984-06-19 1986-11-04 Westinghouse Electric Corp. Toroidal sensor coil and method
DE3522429A1 (de) * 1985-06-22 1987-01-02 Bosch Gmbh Robert Schaltungsanordnung fuer die treiberschaltung von hochvolt-leistungstransistoren
DE3616975A1 (de) * 1986-05-21 1987-11-26 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur ueberpruefung von lastwiederstandskreisen
DE3766032D1 (de) * 1986-07-29 1990-12-13 Siemens Ag Schaltungsanordnung zur strombegrenzung.
DE3743453A1 (de) * 1986-12-24 1988-07-28 Dold & Soehne Kg E Schaltungsanordnung zum kurzschlussschutz eines halbleiterverstaerkerelementes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3906258A (en) * 1974-03-04 1975-09-16 Rca Corp Failure detecting and inhibiting circuit
FR2448243A1 (fr) * 1979-01-30 1980-08-29 Sp El Srl Circuit pour la protection automatique de transistors de puissance, particulierement pour convertisseurs a commutation ou similaires
EP0073943A1 (de) * 1981-09-03 1983-03-16 General Electric Company Transistor-Fehleranzeiger
US4626952A (en) * 1984-08-27 1986-12-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Protection apparatus for a transistor inverter

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6825647B2 (en) 2002-04-16 2004-11-30 Dr. Johannas Heidenhain Gmbh Method for testing a frequency converter
US9595889B2 (en) 2013-02-15 2017-03-14 Eaton Corporation System and method for single-phase and three-phase current determination in power converters and inverters
CN116643110A (zh) * 2023-06-29 2023-08-25 山东兴楚电气工程有限公司 一种高压变频器运行监测***
CN116643110B (zh) * 2023-06-29 2023-10-27 山东兴楚电气工程有限公司 一种高压变频器运行监测***

Also Published As

Publication number Publication date
DE3937447A1 (de) 1991-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3215147C2 (de)
DE3823922C2 (de)
WO1997036373A1 (de) Elektronisches abzweigschaltgerät
EP3574515A1 (de) Niederspannungs-schutzschaltgerät
EP3888213B1 (de) Gleichspannungsschalter
WO1991007797A1 (de) Schutzeinrichtung für frequenzumrichter
EP0295415A2 (de) Schaltungsanordnung zum Schutz gegen Fehlerströme
EP0255659B1 (de) Elektronischer Überstromauslöser
WO2001039347A1 (de) Schutzvorrichtung gegen die durch schaltvorgänge verursachten überspannungen an klemmen eines elektrischen betriebsmittels
DE2611014A1 (de) Elektronisches ueberstromrelais
DE3929236C2 (de)
EP1011183B1 (de) Fehlerstromschutzschaltungsanordnung
EP1051786B1 (de) Schutzschaltungsanordnung
DE19927389A1 (de) Schaltung zum Detektieren eines unzulässig hohen Stromes in einer Endstufe
EP0026355B1 (de) Schaltungsanordnung für mehrpolige Fehlerstromschutzschalter
DE2611013A1 (de) Elektronisches ueberstromrelais
DE3214367C2 (de)
DE102020210554A1 (de) Wechselrichter
DE2611015A1 (de) Elektronisches ueberstromrelais
DE2927304C2 (de)
DE3642471A1 (de) Schutzschalterkombination
WO2017152999A1 (de) Schaltanlagenanordnung, umrichteranordnung mit schaltanlagenanordnung und verfahren zum schutz der umrichteranordnung
DE3800553A1 (de) Kurzschlussschutz fuer stromzwischenkreis-umrichter
DE3514449A1 (de) Vorrichtung zur selektiven erdschlusserfassung in mehrphasigen hochspannungsnetzen und verwendung dieser vorrichtung
DE1126011B (de) Vorrichtung zur Erfassung und Ortung von Fehlerlichtboegen in elektrischen Anlagen

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LU NL SE