• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1988005208A1
    申请号:PCT/T1987/000073
    申请日:1987-11-30
    公开日:1988-07-14
    发明作者:Ernst Sonntagbauer
    申请人:Elin-Union Aktiengesellschaft Für Elektrische Indu；
    IPC主号:H01F29-00
    专利说明:
    [0001] Thyristoransteuerung für Lastumschalter
    [0002] Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung der Zündspannung für Thyristoren, wobei jeweils zwei Thyri¬ storen antiparallel geschaltet und parallel zu den
    [0003] Dauerkontakten eines Lastumschalters angeordnet sind.
    [0004] Stand der Technik sind Anordnungen, bei denen die Energie zur Erzeugung der für die Ansteuerung der zu den Dauerkontakten parallel liegenden Thyristoren benötigten Zündspannung entweder fremden Spannungsquel- len (siehe DE-AS 1 810 541) oder der zu schaltenden
    [0005] Regelstufe über die angewählten Transformatorenanzap¬ fungen (siehe DE-PS 2 104 076) entnommen wird.
    [0006] Nachteilig bei diesen Einrichtungen ist die Möglichkeit einer Unterbrechung der fremden Spannungsquelle und damit das Ausbleiben des Zündvorganges, beziehungsweise in Stufentransformatoren, vor allem in solchen mit häufig auftretenden Spannuhgsunterbrechungen, die Tatsache eines bei Spannungswiederkehr zunächst eintre- tenden labilen Schaltzustandes.
    [0007] Die Thyristoren werden nur kurzzeitig während des Umschaltvorganges belastet. Befindet sich der Umschal¬ ter in der normalen Betriebsstellung, so sind die Thyristoren durch die zu ihnen parallel liegenden
    [0008] Dauerkontakte entlastet. Aus diesem Grund werden die Thyristoren normalerweise nicht für Dauerbelastung ausgelegt, was zur Folge hat, daß sie im Störfall einer Überlastung ausgesetzt sein können. Dauert eine derar- tige Störung längere Zeit an, so müssen die Thyristoren während dieses Zeitraumes den Laststrom führen; dies kann die Zerstörung der Thyristoren zur Folge haben.
    [0009] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der ein- gangs erwähnten Art zu schaffen, die einerseits die
    [0010] Nachteile der bekannten Anordnungen vermeidet und die ~-r- T anderseits die Betriebssicherheit der mit Thyristoren versehenen Lastumschalter erhöht.
    [0011] Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.
    [0012] Die erfindungsgemäße Anordnung ist dadurch gekennzeich¬ net, daß ein mit dem beweglichen Kontakt des Schalters mechanisch gekoppelter Dauermagnet vorgesehen ist, wobei dessen Eindringen in den Luftspalt eines magneti- sehen Kreises dessen Induktion ändert und in den am
    [0013] Eisenkern des magnetischen Kreises angeordneten Spulen eine Spannung induziert, die den Zündeingängen der Thyristoren zuführbar ist, und daß der leitende Zustand der Thyristoren vor dem Öffnen des Schalters eintritt.
    [0014] Mit der Erfindung ist es erstmals möglich, lichtbogen¬ frei ohne Kontaktabbrand und ohne ölverrußung zu schal¬ ten.
    [0015] Ferner ergibt sich aus der erfindungsgemäßen Anordnung der Vorteil, daß die zur Zündung der Thyristoren benö¬ tigte Spannung, die von einem mit dem beweglichen
    [0016] Kontakt mechanisch gekoppelten Dauermagneten in den Zündspulen induziert wird, von einer fremden Spannungs- quelle und von der zu schaltenden Transformatorspannung unabhängig ist.
    [0017] Entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung ist der vorzugsweise quaderförmige Dauermagnet im Luftspalt eines magnetischen Kreises drehbar auf einer, über eine Umsetzung mit dem beweglichen Teil des Lastumschalters verbundenen und normal zur Flußrichtung des magneti¬ schen Feldes gelagerten, Achse angeordnet.
    [0018] Dadurch ist es möglich, durch kleinere Toleranzen den Luftspalt sehr eng zu halten. Der Vorteil dabei ist.
    [0019] eHSr. _ - i daß sich durch den engen Luftspalt Wirkungsgrad und Abgabeleistung der Anordnung erhöhen.
    [0020] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß sich die ganze Anordnung unter öl befindet, wobei im Bereich des Luftspaltes des magnetischen Kreises ein Gehäuse vorgesehen ist, welches den Dauermagneten öldicht umschließt.
    [0021] Auf diese Weise wird das Entstehen eines durch den rotierenden Dauermagneten hervorgerufenen und auf dessen Pole rückwirkenden Öldruckfeldes verhindert; zudem ist die Anordnung unabhängig von den die Viskosi¬ tät des umgebenden Öles beeinflußenden Wärme- oder Kälteinhalten benachbarter Zonen, wodurch eine wesent¬ liche Steigerung der Betriebssicherheit gewährleistet ist.
    [0022] Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Schen- kelpole des Eisenkerns als Polschuhe ausgebildet.
    [0023] Dadurch ist es möglich, die Impulsform des Zündstromes zu beeinflussen und den jeweiligen Erfordernissen optimal anzupassen.
    [0024] Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Eisen¬ kern des magnetischen Kreises als Hohlzylinder aufge¬ baut und weist im Schnitt M-Form auf, wobei der mittle¬ re, die Zündspulen tragende Schenkel in Längsrichtung in zwei sich in einem der Breite des eintauchenden Dauermagneten entsprechende und parallel zueinander befindliche, jeweils durch einen Luftspalt unterbroche¬ ne Hälften geteilt ist, zwischen denen der Dauermagnet eindringt.
    [0025] Mit diesem Merkmal der Erfindung ist der Vorteil gege¬ ben, daß wegen der durch das Vorhandensein von Rück¬ schlußschenkeln magnetisch günstigen Bauform des
    [0026] CEisenkerns sowohl dessen Baugröße als auch, wegen kleinerer Windungszahl, die der Zündspulen geringer ist.
    [0027] Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist jeder Thyri¬ storgruppe eine eigene Zündspule zugeordnet, wobei durch dieselbe magnetische Kopplung in den Zündspulen dieselbe Zündspannung induzierbar ist.
    [0028] Im Falle einer Serien- und/oder Parallelschaltung von Thyristoren kann jeder Thyristorstufe eine eigene Zündspule zugeordnet werden; da diese mit demselben Magnetkreis gekoppelt ist, wird auch dieselbe Zündspan¬ nung induziert. Hiedurch ist die gleichzeitige Zündung aller einer Thyristorstufe zugeordneten Elemente ge¬ währleistet. Der von der Windungszahl der Zündspulen abhängige Anstieg der Zündspannung kann beliebig steil gemacht werden.
    [0029] An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüh¬ rungsbeispieles wird die Anordnung erläutert, mit der die zur Zündung der Thyristoren notwendige Spannung unabhängig von einer fremden Spannungsquelle oder der zu schaltenden TransformatorSpannung erzeugt wird.
    [0030] Fig. 1 zeigt einen aus einem hochwertigen Eisenkern 1 gefertigten Magnetkreis mit vier am dem Luftspalt 6 gegenüberliegenden Schenkel aufgebrachten Zünd¬ spulen 2, 3, 4, 5. Außerhalb des Eisenkerns 1, in der Ebene des Luftspalts 6, befindet sich der mit dem beweglichen Kontakt 10 mechanisch gekoppelte Dauerma¬ gnet 7; diese mechanische Kopplung ist nicht näher dargestellt. Bewegt sich der Kontakt 10, so bewegt sich mit ihm auch der Dauermagnet 7 und tritt in den Luft- spalt 6 oder aus" diesem heraus.
    [0031] ERSÄTZBLATT Die kritische Phase der Umschaltung ist der Zeitpunkt, zu welchem der Laststrom vom Kontakt 10 auf die Thyri¬ storen 8a, 8b, 9a, 9b kommutiert wird. Hiebei müssen die Thyristoren 8a, 8b, 9a, 9b angesteuert werden, bevor der Kontakt 10 öffnet. Diese zeitliche Voreilung der Ansteuerung ist durch eine entsprechende Ausführung der mechanischen Kopplung zu gewährleisten.
    [0032] Der sich im Luftspalt 6 bewegende Dauermagnet 7 bewirkt eine Änderung der magnetischen Induktion im Magnet¬ kreis, und dadurch das Entstehen eines Spannungsimpul- ses in den Zündspulen 2, 3, 4, 5.
    [0033] Diese Impulse werden den Thyristoren 8a, 8b, 9a, 9b zugeführt, womit deren Zündung, somit der Übergang vom gesperrten in den leitenden Schaltzustand und die Einleitung der Kommutierung des Laststromes vom Kontakt 10 auf die Thyristoren 8a, 8b, 9a, 9b erfolgt.
    [0034] An Hand der Fig. 2 und 3 werden zwei Weiterbildungen der Erfindung näher beschrieben. In Fig. 2 ist die Anordnung mit drehbarem Dauermagnet, ohne Gehäuse, dargestellt; Fig. 3 zeigt die Anordnung mit geradlinig innerhalb eines hohlzylinderförmig aufgebauten Eisen- kerns zu bewegendem Dauermagnet.
    [0035] Fig. 2 zeigt einen aus einem Eisenkern 11 gefertigten Magnetkreis mit vier am dem Luftspalt 16 gegenüberlie¬ genden Schenkel aufgebrachten Zündspulen 12, 13, 14, 15.
    [0036] Im Luftspalt 16, zwischen den gewölbt ausgebildeten Schnittflächen der Pole 17, 18 des Eisenkerns 11, ist der Dauermagnet 19 drehbar gelagert.
    [0037] Die mechanische Kopplung, welche die Bewegung des beweglichen Kontakts des Schalters in eine rotierende Bewegung des Dauermagneten 19 umsetzt, sowie die Anord¬ nung mit in einem öldichtem Gehäuse untergebrachtem Dauermagnet, ist nicht dargestellt. Der im Luftspalt 16 rotierende Dauermagnet 19 bewirkt eine Änderung der magnetischen Induktion im Magnetkreis und dadurch das Entstehen eines Spannungsimpulses in den Zündspulen 12, 13, 14, 15.
    [0038] In Fig. 3 ist ein hohlzylinderförmig aufgebauter Ma- gnetkreis aus einem Eisenkern 20, der im Schnitt M-Form aufweist, mit Rückschlußschenkeln 22, 23 und zwei parallel zueinander angeordneten, die Zündspulen tra¬ genden Schenkelhälften 21a, -21b, die sich in einem der Breite des Dauermagneten 29 entsprechenden Abstand voneinander befinden, ersichtlich.
    [0039] Im Luftspalt 28, zwischen den beiden Schenkel¬ hälften 21a, 21b ist der mit dem beweglichen Kontakt des Schalters mechanisch gekoppelte Dauermagnet 29 angeordnet. Die mechanische Kopplung ist nicht dargestellt. Bewegt sich der Kontakt des Schalters, so bewegt sich mit ihm auch der Dauermagnet 29 im Luftspalt 28 und bewirkt eine Änderung der magnetischen Induktion im Magnetkreis, und dadurch das Entstehen eines Spannungsimpulses in den Zündspulen 24, 25, 26, 27.
    [0040] ERSÄTZBLATT
    权利要求:
    Claims
    PATENTANSPRUCHE
    1. Anordnung zur Erzeugung der Zündspannung für Thyri storen, wobei jeweils zwei Thyristoren antiparallel geschaltet und parallel zu den Dauerkontakten einesLastumschalters angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dapein mit dem beweglichen Kontakt (10) des Schalters mechanisch gekoppelterDauermagnet (7) vorgesehen ist, wobei dessenEindringen in den Luftspalt (6) eines magnetischenKreises dessen Induktion ändert und in den amEisenkern (1) des magnetischen Kreises angeordnetenSpulen (2, 3, 4, 5) eine Spannung induziert, die denZündeingängen der Thyristoren (8a, 8b, 9a, 9b) zuführbar ist, und dapder leitende Zustand derThyristoren (8a, 8b, 9a, 9b) vor dem Öffnen desSchalters eintritt.
    2. Anordnung nachAnspruch 1, dadurch geknnzeichnet,dapder vorzugsweise quaderförmige Dauermagnet (19) im Luftspalt (16) des magnetischen Kreises drehbar auf einer, über eine Umsetzung mit dem beweglichenTeil des Lastumschalters verbundenen und normal zurFlussrichtung des magnetischen Feldes gelagerten,Achse angeordnet ist.
    3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,dapsich die ganze Anordnung unter Öl befindet, wobei im Bereich des Luftspaltes (16) des magnetischen Kreises ein Gehäuse vorgesehen ist, welches den Dauermagneten (19) öldicht umschlieDt.
    4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dapdie Schenkelpole (17, 18) alsPolschuhe ausgebildet sind.
    5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dapder Eisenkern (20) des magnetischenKreises als Hohlzylinder ausgebildet ist und imSchnitt M-Form aufweist, wobei der mittlere, dieZündspulen tragende Schenkel in der Längsrichtung in zwei sich in einem der Breite des eintauchendenDauermagneten (29) entsprechende und parallel zueinander befindliche, jeweils durch einenLuftspalt (30a, 30b) unterbrochene Hälften (21a,3lb) geteilt ist, zwischen denen der Dauermagnet (29) eindringt.
    6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dapjeder Thyristorgruppe eine eigene Zündspule zugeordnet ist, wobei durch dieselbe magnetische Kopplung in den Zündspulen dieselbe Zündspannung induzierbar ist.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1988-07-14| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): BG HU JP SU US |
    1988-07-14| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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