Устройство для защиты тиристоров преобразователя от коммутационных перенапряжений

Устройство для защиты тиристоров преобразователя от коммутационных перенапряжений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТИРИСТОРОВ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ОТ КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, содержащее первый диод, катод которого соединен с первым выводом для подключения к преобразователю, а анод через первый резистор подключен к первому выводу двухполюсника, выполненного в виде конденсатора, второй диод, второй и третий резисторы, отличающеесятем, что, с целью повышения КПД и надежности, введены первый и второй дроссели, второй диод анодом соединен с вторым выво-. дом для подключения к преобразователю , а катодом - с вторым выводом двухполюсника, при этом аноды диодов соединены через включенные, последовательно первый дроссель и второй резистор, и катоды - через включенные последовательно второй дроссель и третий резистор. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что в двухполюсник введены второй конденсатор, третий, четвертый и пятьй диоды, при этом двухполюсник выполнен в виде § мостовой схемы, два противоположных плеча которой образованы конденсатоО ) рами, два других плеча - третьим и четвертым диодами, образующими совместно с пятым диодом, включенным в диагональ мостовой схемы, последовательную цепь, включенную в направлении проводимости между первым и вторым выводами двухполюсника. 3-Sх7 7 (MIHIV

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (!1) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

hO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ)ТИЙ (21). 3582459/24-07 (22) 22.04.83 (46) 15.07.84. Бюл. К 26 (72) И.И. Пресманн (71) Производственное объединение

"Таллинский электротехнический завод им. М.И. Калинина" (53) 621.316.925.4:621.314.572(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N - 864419, кл. Н 02 H 7/10, 1979.

2. Патент ФРГ Р 1488349, кл. Н 02 Н 7/14, 1970. (54)(57) l УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТИРИСТОРОВ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ОТ КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, содержащее первый диод, катод которого соединен с первым выводом для подключения к преобразователю, а анод через первый резистор подключен к первому выводу двухполюсника, выполненного в виде конденсатора, второй диод, второй и третий резисторы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД и надежности, введены

3(51) Н 02 Н 7/12 Н 02 M 1 18 первый и второй дроссели, второй диод анодом соединен с вторым выво-. дом для подключения к преобразователю, а катодом — с вторым выводом двухполюсника, при этом аноды диодов соединены через включенные,последовательно первый дроссель и второй резистор, и катоды — через включенные последовательно второй дроссель и третий резистор.

2. Устройство по и. 1, o T Jl H ч а ю щ е е с я тем, что в двухполюсник введены второй конденсатор, третий, четвертый и пятый диоды, при этом двухполюсник выполнен в виде мостовой схемы, два противоположных плеча которой образованы конденсаторами, два других плеча — третьим и четвертым диодами, образующими совместно с пятым диодом, включенным в диагональ мостовой схемы, последовательную цепь, включенную в направлении проводимости между первым и вторым выводами двухполюсника.

S 1103322 2

Изобретение относится к защите Кроме того, в дв тиристоров в преобразовательных уста. быть введены второй г новках от перенапряжений. тий, четвертый и пя

Известно устройство для защиты этом двухполюсник вь тиристора от коммутационных перенацря- мостовой схемы два

Э жений, содержащее РС-цепь, включенную плеча которой образ параллельно защищаемому участку це- рами, два других пл пи P1), четвертым диодами, Недостаток защитных РС-цепей— местно с пятым диод относительно высокий уровень потерь, 1О диагональ мостовой активной мощности и то, что при от- вательную цепь, вкл пирании тиристора защитный конденса- ленин проводимости . тор разряжается через тиристор, тем вторым выводами дв самым увеличивая потери включения На фиг.1 изображ тиристора. тора, в которсм для

Наиболее близким к изобретению по напряжений использу технической сущности и доСтигаемому устройство; на фиг ° эффекту является устройство для за-,рианты выполнения у щиты тиристоров преобразователя от Работа устройств коммутационных перенапряжений, со" о на примере применен держащее первый диод, катод которого от коммутационных и соединен с первым выводом для под- обратной полярности ключения к преобразователю, а анод тора тока (фиг. 1), с через первый резистор подключен к сглаживающего реакто первому выводу двухполюсника, выпол- го моста 2, коммутир ненного в виде конденсатора, второй 3, нагрузки 4 и устр диод, второй и третий резисторы (2 3. ты 5, подключенного

Недостатком устройства является торного моста, то, что вся энергия импульса пере- Схема устройства напряжения, передаваемая при обрыве содержит последс>вате обратного тока тиристоров защитному первого отделяющего конденсатору в виде дозаряда, выце- ченного катодом к по ляется активными потерями в разряд- входному зажиму инве ном сопротивлении, что снижает КПД защитного резистора и надежность устройства. 8 и второго отделяющ

Цель. изобретения — повышение КПД и надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты тиристоров преобразователя от комму40 тационных перенапряжений, содержащее первый диод, катод которого соединен с первым выводом для подключения к преобразователю, а анод через первый резистор подключен к первому выводу двухполюсника, выполненного в виде конденсатора, второй диод, второй и третий резисторы, введены первый и второй дроссели, второй диод анодом соединен с вторым выводом для подключения к преобразователю, а катодом — с вторым выводом двухполюсника, при этом аноды диодов соединены через включенные последовательно первый дроссель и второй резистор, и катоды — через включенные последовательно второй дроссель и третий резистор. ухполюсник могут конденсатор, третый диоды, при полняется в виде противоположных ованы конденсатоеча - третьим и образующими совом, включенным в схемы, последоюченную в направчежду первым и ухполюсника ена схема инвдрзащиты от переется предлагаемое

2 и фиг.3 — вастройства. а рассматривается ия его для защиты еренапряжений тиристоров инверостоящего иэ ра 1, инверторно- ующего реактора ойства для защик входу инверзащиты 5 (фиг.2) льную цепь из диода 6, подклюложительному рторного моста, 7, конденсатора его диода 9, подключенного анодом к отрицательному входу инверторного моста. Общий зажим конденсатора 8 и диода 9 подключен через резистор 10 и дроссель 11 к положительному зажиму, а общий зажим резистора 7 и диода 6 через резистор

12 и дроссель 13 — к отрицательному зажиму инверторного моста. . Устройство защиты работает следующим образом.

В установившемся. режиме работы конденсатор 8 заряжен до напряжения, близкого к отрицательному выбросу противоэлектродвижущей силы на входе инверторного моста. При коммутации тиристоров иквертора энергия, накопленная обратным выбросом тока в коммутирующем реакторе 3, Вызывает в момент запирания очередной пары тиристоров инвертора на входе моста 2 импульс перенапряжения обратной полярности, превышающий напряжение на конденсаторе 8. Отделяющие диоды 6 и

9 отпираются, и через резистор 7

1103322 энергия импульса перенапряжения расходуется на дозаряд конденсатора 8.

Амплитуда импульса перенапряжения ограничивается суммой напряжений на конденсаторе 8 и резисторе 7. По 5 мере уменьшения противодвижущей силы на входе инвертора 2 к диодам 6, 9 прикладывается обратное напряжение.

Конденсатор 8 разряжается через резисторы 10, 12 и дроссели 11, 13 10 в цепь постоянного тока, причем.величиной резисторов 10 и 12 определяется среднее напряжение на конденсаторе 8. Дроссели 11 и 13 предназначены для сглаживания разрядного тока. 15

Среднее значение напряжения на конденсаторе 8 уравновешивается суммой напряжений на резисторах 10 и 12 и среднего напряжения на входе инвертора 2. При этом соотношение на- 20 пряжений на резисторах 10 и 12 и на входе инвертора 2 к напряжению на конденсаторе 8 определяет, какая доля от энергии импульса перенапряжения выделяется активными потерями в резис-25 торах 10 и 12 и какая доля рекуперируется в цепь постоянного тока.

На фиг.3 представлена схема более эффективного устройства защиты. По сравнению с устройством фиг.2 на 30 место конденсатора 8 подключена мостовая схема, два прогивоположных плеча которой образованы конденсаторами 14 и 15, два остальных плеча — диодами

16 и 17, а в диагональ включен третий диод 18. Диоды 16, 17 и 18 образуют последовательную цепочку, проводящее направление — от общего зажима резистора 7, конденсатора 14 и диода 16 к общему зажиму анодов диодов 9 и 7 и конденсатора 15.

Работа устройства на фиг.3 отличается от работы устройства на фиг,2 тем, что при ограничении импульса перенапряжения конденсаторы 14 и 15 оказываются соединенными последовательно через диод 18, а разряд конденсаторов осуществляется по параллельной схеме через диоды 17 и 16 соответственно. Это позволяет существенно понизить среднее значение напряжения на резисторах 10 и 12, тем самым повышая долю энергии импульса перенапряжения рекуперируемого в цепь постоянного тока.

Технико-экономический эффект от применения предлагаемого изобретения заключается в повышении КПД и надежности преобразователя. Уменьшается мощность потерь, выделяемая RC-цепями внутри конструкции преобразователя, следовательно, и нагрев. С другой стороны, возможно без увеличения мощности потерь более эффективно ограничивать перенапряжение, что позволяет снизить класс применяемых тиристоров

1103322

Составитель В. Широков

Редактор М. Келемеш Техред О.Неце Корректор О. Луговая

Заказ 5034/42 Тираж 614 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )Н-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4