Способ распределения тока между параллельно включенными тиристорами

Способ распределения тока между параллельно включенными тиристорами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

eaqap

° l

О П И С-А=. Н:М и

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11 11 541285

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.03.73 (21) 1892312/07 с присоединением заявки №

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР по делам изобретений Опубликовано 30.12.76. Бюллетень № 48 (51) М. Кл.з Н ОЗК 17/56

Н 02Р 13/16 (53) УДК 621.316.727 (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 14.01.77 (72) Авторы изобретения

В. И..Ханцевич и А. И. Чепкунов (7l) Заявитель (54) СПОСОБ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТОКА МЕ)КДУ

ПАРАЛЛЕЛЪНО ВКЛЮЧЕННЫМИ ТИРИСТОРАМИ

Изобретение относи гся к области электротехники, а именно к способам распределения тока по параллельно соединенным тиристорам в фазе и может быть применено в мощных управляемых преобразователях постоянного тока.

Известен способ выравнивания токов по параллельно соединенным тиристорам в фазе, с помощью индуктивных токовыравнивающих реакторов (делителей тока), в которых токи большого количества параллельно соединенных тиристоров или диодов уравниваются по сравнению с общей исходной средней величиной тока.

Этот способ усложняет силовую часть схемы преобразователя.

Известен способ распределения тока по параллельным ветвям путем уменьшения разброса времени включения тиристоров с помощью одного ведущего тиристора, который своим анодным током через импульсный трансформатор включает все остальные тиристоры. Этот способ «е обеспечивает равномерности тепловой нагрузки по тиристорам.

Известен способ распределения тока между параллельно включенными тиристорами путем изменения моментов подачи управляющих импульсов в зависимости от сигнала рассогласования, определяемого разбалансом токов через тиристоры. Этот способ является прототипом изобретения.

Недостатком прототипа является то, что значительное число параллельных тиристоров оказывается недоиспользованным по нагрузочной способности, так как число параллельных тиристоров выбирается с учетом требований не превышения предельного значения температуры р — n-перехода наиболее

10 нагруженного тиристора.

В свою очередь, загрузка тиристора, соответствующая предельнодопустимой температуре р — л-перехода тиристора зависит от разбросов технологических параметров: тепло15 вых сопротивлений, пороговых напряжений, динамических сопротивлений, времени включения, а также таких факторов как различные условия охлаждения, влияние полей взаимоиндукции, ослабление и окисление кон2Э тактных поверхностей тиристоров и т. д.

В известном способе компенсируется разброс одного нз параметров тиристора — времени включения, — и хотя и повышается надежность работы параллельных тиристоров, 25 ио не достигается оптимальная загрузка каждого из параллельно включенных тиристоров.

Целью изобретения является получение оптимальной токовой загрузки параллельно включенных тиристоров, т. е. предельное ис30 пользование нагрузочной способности каждо541285 го тирпстора с учетом вышеуказанных параметров и их разброса.

Эта цель достигается тем, что сигнал рассогласования получают путем измерения температуры каждого тиристора и сравнения ее с заданной.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, позволяющего реализовать предлагаемый способ, где 1 — блок размножения импульсов управления тиристоров одной фазы;

2, 3, 4 — блоки задержки управляющих импульсов; 5, 6 — блоки сравнения; 7, 8, 9 — датчики температуры; 10, 11, 12 — параллельпые тиристоры; 13, 14, 15 — индуктивные делители тока.

На фиг. 2 представлены временные диаграммы импульсных напряжений и токов для тиристоров 10, 11, 12, поясняющие работу устройства по предлагаемому способу, где

U — импульсы на выходе блока

1, поступающие на входы соответствующих блоков задержки;

U>, U3, U, — импульсы на выходах блоков задержки 2, 3, 4;

Ll0, 4ь а — токи, протекающие через транзисторы 10, 11, 12.

Сигналы на управляющие электроды параллельно включенных тиристоров 10, 11, 12 поступают от размножителя импульсов 1 через соответствующие блоки задержки 2, 3, 4.

Каждый из тиристоров 10, 11, 12 снабжен индивидуальным датчиком температуры 7, 8, 9. Время задержки управляющих импульсов тиристоров 11 и 12 определяется сигналами, поступающими в блоки задержки 3 и4.

С выхода блоков задержки сигналы сравниваются с сигналом датчика температуры 7, установленного на тиристоре 10, температура которого принимается в качестве заданной.

Пусть импульс управления Ug тиристором

10 (фиг. 2) задержан относительно импульса

U на время 4. Если температура тиристора

11 меньше температуры тиристора 10, то разность сигналов с датчика 8 и датчика 7 на выходе блока сравнения 5 отрицательна и, воздействуя на блок задержки 3, сдвигает импульс U в сторону опережения относительно импульса С4 на величину Л4. При этом средний за период ток тиристора 11 увеличивается, а ток тиристора 10 несколько уменьшастся до тех пор, пока не выравниваются температуры тиристоров 11 и 10.

Если температура тиристора 12 больше

5 температуры тиристора 10, то разность сигналов с датчика температуры 9 и датчика 7 иа выходе блока сравнения 6 положительна и, воздействуя на блок задержки 4, сдвигает импульс U;, в сторону отставания относитель10 но импульса U . При этом средний за период

Т ток тиристора 12 уменьшается, а ток тиристора 10 несколько увсличивается до тех пор, пока температуры тиристоров 12 и 10 не сравняются.

15 Аналогичным образом происходит выравнивание температуры остальных тиристоров, что в конечном счете ведет к распределению токов.

Реализация изобретения в тиристорных аг20 регатах для питания вакуумно-дуговых и плазменных электропечей позволит на 10—

250/О уменьшить число установленных тиристоров в преобразователях, а также уменьшить индуктивность делителей тока в несколько раз илн изъять их, без ухудшения режима работы тиристоров, за счет использования резервов тиристоров, связанных с разбросом их параметров (пороговые напряжения, время включения, тепловые сопротивлезо

Формула изобретения

35 1. Способ распределения тока между параллельно включенными тиристорами, состоящий в том, что изменяют моменты подачи управляющих импульсов в зависимости от сигнала рассогласования, о т л и ч а ю40 шийся тем, что, с целью уменьшения числа установленных тиристоров путем оптимальной токовой загрузки каждого из них, для получения сигнала рассогласования измеряют температуру каждого тиристора и сравни45 вают ее с заданной.

2. Способ по п. 1, о тл ич а ющийся тем, что, с целью его упрощения, в качестве заданной температуры используют температуру одного из параллельно включенных тиристо50 ров.

541285

Составитель Е, )Кданов

Техред М. Семенов

Редактор В. Левятов

Корректор Л. Котова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2892/16 Изд. ¹ 1904 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров CCCP по делам изобретений п открытий

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