[发明专利]用于过电压保护的变压器的控制方法、变压器以及具有变压器的运行装置

说明书

技术领域

本发明从一种用于控制用于运行可通断的负荷的变压器的方法出发，其中，该变压器具有至少一个电感线圈和一个借助数字式控制装置控制的开关。

背景技术

本发明从一种根据独立权利要求的种类的用于控制用于运行可通断的负荷的变压器的方法出发。

在具有有源功率因数校正电路的电子变压器中，中间电路电压的选择对功能性和成本来说具有重要意义。这些变压器大多设计成没有电绝缘(所谓的反激拓扑)的简单升压斩波电路。它们通常在波动界限(Lückgrenze)时运行，也就是说介于波动和非波动运行之间。存在的问题是，在构件尺寸紧缩并且成本低廉时，不得超过中间电路电压的某个数值，这是因为否则，中间电路电容器等构件可能会过载和损害耐久性。当输入电压略微升高时，变压器可以通过相应地控制开关，使中间电路电压继续保持恒定。如果输入电压强烈升高，例如由电网故障引起，则变压器无法再调节中间电路电压，于是，中间电路电压升高。使构件(例如中间电路电容器)被施加负荷。如果在电变压器处运行一种时间上不连续的负荷，会除了升高了的中间电路电压之外还为中间电路电容器加载交流电压和交流电。在很多情况下，这会使构件过载，从而无法避免对构件造成不可逆转的损坏。所以，在这样的变压器中通常使用一个过压断路器。通过适当的断路标准可以减小构件负荷，尤其是反常运行条件下的中间电路电容器的电流负荷和电压负荷。在符合这种背景技术的电变压器中测量了中间电路电压的平均值。这个电压就是如前文所述的电变压器的输出电压。如果因为输入电压升高，无法再通过电变压器调节，而使这一电压的平均值超出额定值的109％，则断开包括负荷在内的整个设备。为此，必要条件是负荷可以断开。在多种应用情况下，例如在使用服务于气体放电灯的电子运行装置时，这不成问题，这是因为一个能够运行自身的负荷、气体放电灯的逆变器连接在变压器的下游。这个逆变器可以方便地断开，以便于保护整个运行装置、避免输入电压过高。由于断开负荷就不会再出现交流电或交流电压，起到保护变压器构件、特别是中间电路电容器的作用。这种为人熟知的断开电路的方法目前的问题在于，它很晚才介入，因而无法实现预期的较小值的构件尺寸。例如，这种为人熟知的断开电路的方法只在输入交流电压为340V时才用于欧洲常见的230V交流电压的电源电压。对变压器的许多构件来说，这是很高的负荷。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于控制用于运行可通断的负荷的变压器的方法，其中，该变压器具有至少一个电感线圈和一个借助数字式控制装置控制的开关，使用这种方法能够更好地识别过高的输入电压。本发明的目的还在于，提供用来实施上述方法的一种变压器和一种具有这样一个变压器的运行装置。

本发明目的中所述的方法根据本发明通过一种用于控制用于运行可通断的负荷的变压器的方法来实现，该变压器具有至少一个电感线圈和一个借助数字式控制装置控制的开关，其中，当开关闭合时，充磁电流流过电感线圈，并且当开关断开时，退磁电流流过电感线圈，并测出电感线圈的退磁时间，并且将超出电感线圈的退磁时间的最大值的情况存储为故障情况，其中，当超出预定的故障情况的最大频率时，通过控制装置断开负荷。通过这一措施能够提早识别升高了的输入电压，其中，为了保护变压器而断开负荷。对故障频率进行合理参数化时，在电压过高现象反复出现、每次只是短暂发生、并且对变压器无害的情况下，避免断开负荷。与此同时，可以相等地对故障情况进行加权，或者根据退磁时间进行加权。此时，优选地通过在波动界限的运行过程中开关的断路时间测出退磁时间。这样一来，使得能够在数字式控制过程中实现简单并且实际无费用的测量，这是因为开关在波动界限时的运行过程中的断路时间在一定的原则条件下对于数字式控制来说是已知的。

同时，也可以当低于不工作的变压器的输出电压的预定的电压界限时，重新接通负荷。这样，就出现一种可逆的故障情况，其中，当排除故障后，整个布置再次转入正常运行状态。这样一来，可以延长使用寿命，并且提高操作舒适度。

可通断的负荷优选地具有逆变器和气体放电灯，其中可通断的负荷通过调节逆变器的运行而断开。因此，整个布置与气体放电灯的电子运行装置相匹配，该运行装置的过电压保护优于现有技术。

本发明目的中所述的运行装置通过一种具有用于运行可通断的负荷的电子变压器的电子运行装置来实现，该变压器具有至少一个电感线圈和一个借助数字式控制装置控制的开关，其中，当开关闭合时，充磁电流流过电感线圈，并且当开关断开时，退磁电流流过电感线圈，同时，变压器实施前述方法。