DE1638550A1

DE1638550A1 - Zuendeinrichtung fuer Thyristoren

Info

Publication number: DE1638550A1
Application number: DE19671638550
Authority: DE
Inventors: Hans Hoescheler
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1967-02-11
Filing date: 1967-02-11
Publication date: 1970-08-27
Also published as: NL6801868A; FR1554297A; BE710487A

Description

SIEMENS AETIENGESELISCHAPT

Erlangen, I Ü. FEB. 1967

Werner-von-Siemens-Str. 50

%7/ 1 O S c

Zündeinrichtung für Thyristoren

Bei der Ansteuerung von auf induktive Last arbeitenden Thyristoren bereitet das sichere Zünden der Thyristoren Schwierigkeiten. Die Zündimpulse müssen nämlich eine solche Länge haben, daß trotz der durch die induktive Last verursachten Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom eine Zündung des Thyristors möglich ist. Sollen Thyristoren au8 Steuerschaltungen mit niedriger Leistung angesteuert

Hab/Hai

009835/0567

BAD ORIGINAL

PLA 9/370/634,

werden, so ist eine Verstärkung der von der Steuerschaltung abgegebenen Leistung notwendig. Sit beiden oben angeführten Probleme treten besonders bei Schweißtaktern auf, da diese immer auf eine induktive Last von oftmals wechselnder Größe arbeiten und aus einer Logikschaltung mit niedriger Leistung angesteuert werden, die darüber wacht, daß Steuerimpulse nur abgegeben werden, wenn sämtliche beim Schweißbetrieb notwendigen Bedingungen erfüllt sind.

In Figur 1 ist eine solche bekannte Steueranordnung für einen Thyristor als Blockschaltbild gezeigt. Sind am Eingang des Gatters 61 sämtliche Informationen vorhanden, d. h., sämtliche für einen Schweißvorgang notwendigen Bedingungen erfüllt, dann gibt das Gatter an seinem Ausgang ein Signal ab, welches im Verstärker p1 verstärkt und dem Transformator T1 zugeführt wird. Auf der Sekundärseite des Transformators liegt dann die Steuerstrecke des zu steuernden Thyristors p2 unter Zwischenschaltung eines Gleichrichters. Bei dieser Schaltungsanordnung muß der Transformator für eine Leistung auegelegt sein, die der Zündleistung des Thyristors p2 entspricht. Außerdem muß der Transformator in der Lage sein, Signale solcher Länge zu übertragen, daß eine sichere Zündung des Thyristors auch bei großer Phasenverschiebung gewährleistet ist. Wegen der relativ hohen zu übertragenden Leistung und der erforderlichen großen aufzunehmenden Spannungs-Zeitflilche wird der Transformator recht aufwendig. Außerdem ist der Wirkungsgrad einer solchen Anordnung dann schlecht, wenn man beim Zurückmagnet isieren des Transformators zur Vermeidung von fehlerhaften Zündungen Widerstandskombinationen vorsehen muß, die hohe Verluste mit sich bringen.*

- 2 - Hab/Hai

J009835/0567

8A ORIGINAL

PLA 9/370/634

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Zündeinrichtung für einen von einer Steuerschaltung mit niedriger Leistung über einen Verstärker und einen Transformator angesteuerten, auf induktive Last arbeitenden Thyristor. Zweck der Erfindung ist, den Aufwand der gesamten Schaltung, insbesondere für den 3teuer_aoertraßer, zu verringern und die Funktioneeicnerheit derselben zu erhöhen.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator ein KurzimpuleUbertrager ist, daß mit der Sekundärwicklung des Transformators der Setseingang einer bistabilen Kippstufe verbunden ist und daß der dent Setzeingang zugeordnete Ausgang der bistabilen Kippstufe mit dem Steuereingang des Thyristors verbunden ist. .

Ein Ausführungsbeiepiel der Erfindung wird anhand der Beschreibung in Verbindung mit Figur 2 erläutert.

Die in Figur 2 gezeigte Anordnung besteht a:s einer logischen Schaltung G2, einem Differenzierglied C, einem Zündtransfor-

t mator T2 und einer auf Thyristorpoential liegenden bistabilen Kippstufe K, deren einer Ausgang unter Zwischenschaltung eines Verstärkers p3 mit dem zu, steuernden Thyristor p4 verbunden irt. Der andere Eingang der Kippstufe ist mit einem netzsynchronisierten Impulsgeber I verbunden. Die am Ausgang des Gatters G2 anstehenden Signale werden am Mffereoeierglied C differenziert und gelangen über den Transformator T2 an den Eingang a der Kippstufe K. Die Kippstufe K wird durch das Steuersignal in die andere Lage gekippt, so daß am Ausgang dieser Kippstufe ein Dauersignal auftritt, welches mit Hilfe des Verstärkers p3 verstärkt, auf den Steuer-

009835/0567

- 3 - Hab/Hai

PLA 9/370/634

eingang des Thyristors p4 gelangt. Ob dieser Thyristor zündet, hängt davon ab, ob aufgrund der durch die Eigenschaften der induktiven Last bestimmten Phasenverschiebung ein Stromeinsatz möglich ist. Ist der Phasenwinkel zwischen der Netzspannung und dem Stromeinsatz größer als der Phasenwinkel zwischen dem NuIldurchgang der Netsspannung und der positiven Flanke des aus der Kippstufe K stammenden Steuerimpulees, so kann der Thyristor p4 noch nicht zünden. Der Steuerimpuls steht aber am Eingang des Thyristors p4 lange genug an, da die Kippstufe weiterhin in dieser Lage liegen bleibt. Wird der Stromfluß durch den Thyristor p4 möglich, so zündet dieser und zieht solange Strom, bis der btrom zu Null wird.

Bei Schweißtaktern schaltet der Thyristor meist nicht den Schweißstrora direkt, sondern liegt Über einen Zweiweggleichrichter in Reihe mit de_n Zündstrecken von zwei antiparallelgeschalteten Ignitrons, deren Anoden-Kathoden-Strecken mit dem Schweißtransformator in Hfeihe liegen. Dann führt jeweils eines der beiden Ignitrons während einer Halbwelle Strom, d. h., daß der Thyristor bei jeder Netzspannungshalbwelle gezündet werden muß. Damit der Th.ri-stor bei der nächsten Halbwelle der Netzspannung wiederum gezündet werden kann, wird die Kippstufe K in der Nähe des Nulldurchgangs der Spannung zurückgesetzt. Dies geschieht 'mit dem netzsvnchronisierten Impulsgeber I, der jeweils in der Nähe des Nulldurchganges der Wechselspannung einen Rücksetzimpuls an den Eingang b der Kippstufe abgibt. Das Rücksetzen der Kippstufe kann dabei vor oder nach dem Nulldurchgang der Netzspannung erfolgen,

- 4 - Hab/Hai

009835/0567

PLA 9/370/634

spätestens jedoch vor dem Nulldurchgang des Schweißstromes. Meist 1st eine Spannungsüberwachung einfacher als eine Stromüberwachung, so daß- man in der Regel die Netzspannung als Kriterium vorziehen wird.

Der besondere Vorteil dieser Schaltungsanordnung besteht darin,
daß ein Zündtransformator verwendet werden kann, der nur für kleine Leistung ausgelegt zu aein braucht und lediglich Signale mit kleiner Spannungs-Zeitflache übertragen muß. Demgegenüber fällt der gegenüber der bereits vorgeschlagenen Schaltung anfallende Mehraufwand von einer bistabilen Kippstufe und einem netzsynchronisierten Impulsgeber nicht ins Gewicht. Selbstverständlich ist die Anwendung der Erfindung nicht auf Schweißtakter beschränkt* Sie ist überall dort anwendbar, wo lange Steuerimpulse erzeugt werden müssen.

3 Patentansprüche
2 Figuren

009835/0567

- 5 - Hab/Hai

BAD ORIGINAL

Claims

fi 7 / ι Ο '-· ■♦

Patentansprüche

ί 1 J Zündeinrichtung für einen von einer Steuerschaltung mit niedriger Leistung über einen Verstärker und einen Traneformator angesteuerten, auf induktive Last ar-beitenden Thyristor, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator im wesentlichen ein Kurzimpulsübertrager ist, daß Bit der Sekundärwicklung de? Transformators der Setzeingang einer bistabilen Kippstufe verbunden ist und daß der dem Setzeingang zugeordnete Ausgang mit dem Steuereingang des Thyristors verbunden ict.
2. Zündeinrichtung nach Anspr*efe 1_f dadurch gekennzeichnet, dai ein netzsynchronisierter Impuisgeber vorgesehen ist, der die bistabile Kippstufe nahe dem Nulidarchgang der zu schaltenden Wechselspannung in die Ausgangslage zurückkippt,
3. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang der bistabilen Kippstufe und de:a Steuereingang des Thyristors ein Verstärker liegt.

- 6 - Hab/Hai

009835/0567

»AD ORIGINAL