Устройство для выключения тиристоров
Иллюстрации
Реферат
@АТЬ ..МБИТ б„д,;:...,„-;..",а, МБА
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (и 575776 (61) Дополнительное к авт. свид-ву .(22) Заявлено 29.01.73 (2l)1877734/24-07 (51) М. Кл, Н 03 К 17/56
Н 02 M 7/12 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.10.77. Бюллетень №3 (45) Дата опубликования описания 26,12.77
Гасударственный квинтет
Свевтв Мнннстрвв СССР нв делам нзвбретеннЯ и вткрытнЯ (53) УДК 621.373.5 (088.8) (72) Авторизобретения
В. М. Остреров Украинский научно-исследовательский институт станков и инструментов (71) Заявитель (54).,УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫКЛЮЧЕНИЯ ТИРИСТОРОВ
Изобретение относится к области преобразовательной техники, в частности может быть использовано в электроприводах с тиристорными преобразователями, содержашими ус гройства искусственной коммутации тиристоров.
Известны устройства. отключения тиристоров в двух рабочих цепях, состояшие из двух источников питания, двух тиристоров, двух импульсных трансформаторов и комму- 10 тируюшего конденсатора (1 1 . В этих устройствах при работе на холостом ходу амплитуда напряжения на конденсаторе в установившемся режиме сушественно превышает напряжение источника питания, а при комму- 15 тации тока нагрузки еше больше возрастает.
Это с одной стороны увеличивает коммутационную способность устройства и соответственно потери энергии в нем, а с другой, предъявляет повышенные требования к клас- 20 су применяемых полупроводниковых приборов и к изоляции коммутируюших элементов.
Поэтому рост амплитуды напряжения на коммутирующем конденсаторе может быть допушен ио определенного значения, после ко- 25 торого целесообразно либо снизить темп
1 роста напряжения, либо остановить его; вовсе, т.е. включение в работу элементов ограничения роста напряжения должно производиться релейным способом.
Наиболее близким по технической сушности и достигаемому результату к изобретению является устройство для выключения тиристоров, в которых ограничение темпа роста напряжения на коммутирующем конденсаторе достигается включением третьей, дополнительной обмотки, импульсного трансформатора через диод на источник питания
?22 °
Для обеспечения релейного способа включения в работу элементов ограничения роста напряжения, описанных в перечисленных источниках, требуется выполнять импульсный трансформатор с вполне определенным коэффициентом трансформации между обмотками (одной из основных и той> которая используется для ограничения). Высокая эффектив ность ограничения в таких устройствах получается при больших коэффициентах трансформации, т.е. когда обмотка, используемая
575776 для ограничения, имеет большее испо витков. Таким образом, требования эффективности ограничения напряжения и обеспечения релейного включения в работу являются противоречивыми и не могут быть удовпет» ворены одновременно. С другой стороны, условия эффективного ограничения напряжения. требуют, чтобы приведенное сопротивление вторичной цепи было возможно меньшим.
Из- а того, что это сопротивление определяется внутренним сопротивлением источника питания, сопротивлениями диода и обмотки, а также индуктивностью рассеяния ю4пульсного трансформатора, таким способом не удается осуществить эффективное ограничение напряжения.
Целью изобретения является повышение эффективности ограничения амплитуды напряжения на коммутирующем конденсаторе и обеспечения характера включения в работу @ элементов ограничения. Эта цель достигается тем, что в устройство для выключения тиристоров, содержащее коммутирующий конденсатор, источник постоянного напряжения со средней точкой,два коммутирующих тиристора, подключенных к потенциальным полюсам источника в прямом направлении, два импульсных трансформатора, первичные обмотки котороых подсоединены одними концами к тиристорам, а другими к одной обкладке коммутирующего конденсатора, другая обкладка которого подсоединена к средней точке источника, включены два дополнительных тиристора, катод одного из которых соединен с анодом первого коммутирующего тиристора и с положительным полюсом источника постоянного напряжения, а его анод — с анодом другого коммутирующего тиристора и с обмоткой второго импульсного трансформатора, катод другого 40 введенного тиристора подключен к катоду первого коммутирующего тиристора и к обмотке первого импульсного трансформатора, а его анод — к катоду второго коммутирующего тиристора и к отрицательному полюсу 45 источника постоянного напряжения.
В таком устройстве при работе дополнительных тиристоров ток, протекающий по коммутирующему контуру, направлен навстречу источнику питания. Поэтому часть энер- 50 гии коммутирующего контура отводится и это снижает амплитуду напряжения на коммутирующем конденсаторе при том же коммутируе." юм токе.
На фиг. 1 а приведена схема предлагае- 55 мого устройства; на фиг. 16 и 1в -эквивалентные схемы любого из коммутирующих контуров в момент включения тиристора (на фиг, 16 — при включении тиристоров 1 или 2, на фиг. 1в -3 или 4).
Устройство содержит два основных ком мутируюших тиристора 1 и 2, которые включаются, когда не нужно ограничивать амплйтуду напряжения на коммутирующем конденсаторе„два дополнительных коммутирующих тиристора 3 и 4, которые включаются вместо тиристоров 1 и 2, когда нужно ограничивать напряжение HG коммутирующем конденсаторе, коммутирующий конденсатор 5, два импульсных трансформатора 6 и 7, первичные обмотки которых включены в коммутирующие контуры в качестве индуктивностей, а вторичные включаются в цепи рабочих тиристоров (или вместо импульсных трансформаторов — два коммутирующих дросселя) источник постоянного тока со средФ ней точкой 01.
При работе предлагаемого устройства на холостом ходу или под нагрузкой до режи— ма ограничения роста напряжения работают тиристоры l.è 2. В течение каждой комму-, тации коммутируюшйй конденсатор перезаряжается через ис точняк питания.
Так как при работе .тиристоров 1 и 2 в начальный момент коммутации напряжение на конденсаторе направлено согласно с напряжением соответствующего источника (эквивалентная схема для рассматриваемых интервалов времени приведена на фиг; 1 б), то рост, амплитуды напряжения на коммутирующем конденсаторе будет характеризоваться наибольшей интенсивностью.
Для ограничения темпа роста напряжения на коммутирующем конденсаторе управляющие импульсы переводят на тиристоры
3 и 4, а тиристоры 1 и 2 не включаются.
При этом темп роста амплитуды напряженйя на коммун.ируюшем конденсаторе снижается, так как напряжение на конденсаторе направлено навстречу напряжению источника (эквивалентная схема контура при работе тиристоров 3 и 4 приведена на фиг.la).
Указанная на чертеже полярность напряжения на конденсаторе соответствует моменту включения тиристора (началу коммутации). При работе тиристоров 3 и 4 происходит передача энергии коммутирующего контура в источник, так как ток протекает против напряжения источника.
Благодаря этому темп роста напряжения на коммутирующем конденсаторе будет существенно ниже,. а установившееся значение амплитуды напряжения на коммутирующем конденсаторе будет меньше, чем при работе тиристоров 1, 2 и коммутации такого же по величине тока.
Формула изобретения устройство для выключения тиристоров,,содержащее коммутирующий конденсатор, .источник постоянного напряжения со сред575776
Составитель О. Наказная
Редактор В. Федякин Техред 3. фанта Корректор . Папп
Е. П
Заказ 4102/46 Тираж 1065 Подписное
UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ней точкой, два коммутирующих тиристора, подключенных к потенциальным полюсам источника в прямом направлении, два импульсных трансформатора, первичные обмотки которых подсоединены одними концами к тирис- торам, а:другими к одной обкпадке комму тируюшего конденсатора, другая обкладка которого подсоединена к средней точке источника, о т и и ч a þ ш е е с s тем, что, с целью повышения эффективности ограниче- 10 ння амплитуды напряжения на коммутирующем конденсаторе и обеспечения репейного включения в работу элементов ограничения напряжения, оно дополнительно снабжено двумя тиристорами, катод одного из 15 которых соединен с анодом первого коммутирующего тиристора, и с положительным полюсом источника постоянного напряжения, а его анод — c анодом другого коммутирую4 щего тиристора и с обмоткой второго импульсного трансформатора, катод другого введенного тиристора подключен к катоду первого коммутирующего тиристора и к обмотке первого импульсного трансформатора, а его анод - к катоду второго коммутирукнцего тиристора -и к отрицательному полюсу источника постоянного напряжения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Гольц М, Г, и др. Автоматизированные электроприводы постоянного тока с широтно-импульсными преобразователями, М., Энергия,1972, стр. 39-55.
2. %cist Х} отп.аз — Dier edward (оа
iraP9danca in SCR
DesqXn, 1967,ЮИ, р.Ù.. Ta.