Устройство для выключения тиристоров

Устройство для выключения тиристоров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

нат ейтно. т ....„, библ„:,) °

О П И С А Н И Е (и) 55О764

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.07.71 (21) 1683682/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.77. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 05.04.77 (51) М. Кл. Н 03К 17/5b

Государственный комитет

Совета Министров СССР

00 делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314.632 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Б. Гудзенко, М. Е. Гольц, Г. А. Макаров, В. М. Остреров и Н. И. Ткаченко

Украинский научно-исследовательский институт станков и инструментов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫКЛЮЧЕНИЯ ТИРИСТОРОВ

Изобретение относится к коммутационной технике.

Известны тиристорные коммутаторы, в которых выключение тиристоров осуществляется от предварительно заряженного конденсатора через управляемые ключи (1). Недостатком этих коммутаторов является превышение напряжения на конденсаторе при увеличении тока нагрузки.

Известны также преобразовательные тиристорные устройства, в которых коммутирующий конденсатор шунтирован дроссельно-тиристорной цепочкой (2). Однако эта цепочка незначительно стабилизирует напряжение на конденсаторе, поэтому такие устройства недостаточно надежны в работе.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для выключения тиристоров с трансформаторной связью между коммутирующей и коммутируемой цепями, содержащее цепь заряда конденсатора, включающую в себя источник постоянного тока, дроссель и диод, и цепь разряда, включающую в себя тиристор и первичную обмотку импульсного трансформатора, подключенную параллельно коммутирующему конденсатору, т. е. коммутирующая цепь устройства выполнена по схеме последовательного инвентора с зарядным дросселем в анодной цепи тиристора (3). В таком устройстве при отсутствии потерь в элементах напряжение на конденсаторе, как и амплитуда тока через дроссель, возрастает до бесконечности.

В реальных условиях это напряжение может достигнуть 20 — 30-кратного значения, что недопустимо.

Для увеличения коммутационной способности и повышения надежности работы в предлагаемом устройстве зарядный дроссель шунтирован дополнительным тиристором, включенным встречно напряжению источника питания.

На чертеже дана схема описываемого устройства.

15 Устройство состоит из источника 1 постоянного напряжения, последовательно с которым включены зарядный дроссель 2 и конденсатор 3. Параллельно конденсатору включена цепь, состоящая из тиристора 4 и первичной

20 обмотки 5 импульсного трансформатора. Параллельно зарядному дросселю 2 подключены сопротивление б и тиристор 7 катодом к плюсу источника питания 1. Силовая цепь состоит из последовательно соединенных тиристора 8, 25 нагрузки 9, зашунтированной диодом 10, и источника питания 11.

Устройство работает следующим образом.

До включения тиристора 4 конденсатор 3 заряжен до напряжения, равного напряжению

30 источника 1, причем верхняя обкладка кон550764 денсатора имеет положительный потенциал.

При включении тиристора 4 в цепи: конденсатор 3 — тиристор 4 — обмотка 5 начинается колебательный процесс. Ток через конденсатор

3 возрастает до максимального значения, а затем падает. В это время на обмотке 5 импульсного трансформатора (или дросселя) индуктируется э.д.с., которая отключает рабочий тиристор 8, отключая рабочую цепь: тиристор 8 — диод 10 — источник 11. После перезаряда конденсатора 3 напряжение на е о обкладках достигает максимального значения и имеет полярность, указанную на чертеже в скобках.

Так как в момент выключения тиристора 4 нижняя обкладка конденсатора 3 имеет максимальный положительный заряд, колебательный заряд конденсатора через зарядный дроссель 2 и источник питания 1 приводит к тому, что с каждым последующим тактом коммутации напряжение на конденсаторе повышается.

При включении тиристора 8 с увеличением тока нагрузки в цепи: тиристор 8 — диод 10— источник 11 увеличивается также заряд конденсатора 3, т. е. имеет место положительная обратная связь по току, возникающая за счет магнитной связи нагрузочной и вспомогательной цепей. Тиристор 7 включается в функции заданного напряжения на конденсаторе 3.

Для ограничения разрядного тока коммутирующего конденсатора по цепи: источник 1— конденсатор 3 — тиристор 7 между катодом тиристора 7 и плюсом источника 1 включено сопротивление 6. При этом избыток энергии возвращается через сопротивление 6 в источник питания 1, а на конденсаторе 3 устанавливается фиксированное напряжение, не зависящее от нагрузки. Это исключает необходимость повышения класса тиристоров и увеличения сечения магнитных сердечников импульсного трансформатора и установленной габаритной мощности других элементов устройства.

Таким образом, за счет фиксированного напряжения на конденсаторе повышается надежность устройства, а за счет включения тиристора в функции тока нагрузки увеличивается коммутационная способность.

Формула изобретения

15 Устройство для выключения тиристоров с трансформаторной связью между коммутирующей и коммутируемой цепями, в котором коммутирующая цепь выполнена по схеме последовательного инвертора с зарядным дрос20 селем в анодной цепи тиристора, о тл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения коммутационной способности и повышения надежности работы, зарядный дроссель шунтирован дополнительным тиристором, включенным

25 встречно напряжению источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 177950, кл. Н 02р 33/12, 1964.

30 2. В. А. Лабунцов и др. «Автономные тиристорные инверторы», библ. по автоматике, вып. № 221, 1967, с. 123, 124.

3. Статья Л. А. Шпиглера «Вопросы проектирования электродов постоянного тока с ши35 ротно-импульсными тиристорными преобразователями». Элементы электрооборудования и автоматики металлорежущих станков, М., НИИМАШ, 1968, с. 186, рис. 3, схема 2.1.1 (прототип) .

550764

Составитель В. Пушкарев

Техред Л. Гладкова

Корректор Н. Аук

Редактор А. Пейсоченко

Типография, пр. Сапунова, 2

За, аз 607/13 Изд. № 273 Тираж 1054 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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