Способ регулирования тиристорного преобразователя

 

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащего мощный тиристор с устройством искусственной коммутации, включающим конденсаторы и вспомогательные высокочастотные тиристоры, заключающийся в том, что конденсаторы предварительно заряжают и с помощью высокочастотных тиристоров подключают к силовым электродам мощного тиристора, причем после разряда конденсаторов их отключают от мощного тиристора и вновь заряжают, отличаю щ и и с я тем, что, с целью снижения установленной мощности устройства искусственной ко 1мутации, конден- . саторы подключают к силовым электродам мощного тиристора поочередно, причем каждый следуюгщй конденсатор О) подключают к мощному тиристору до С момента снижения напряжения на последнем до нуля. 5 ч + а С О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) д(д1) К 02 Р 13/16!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 Б 1йтжя

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3501304! 24-07 (22) 18, 10, 82 (46) 15,08.84. Бюл. y- 30 (72) В.П.Феокстистов и О.Г.Чаусов (71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта и Таллинский ордена Трудового Красного Знамени Электротехнический завод им. М.И.Калинина (53) 621.314.722(088.8) (56) 1. Каганов И.Л. Промышленная электроника. М., 1968, с. 531, рис. 7.89.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 509475, кл. Н 02 P 5/16, 1976. (54) (57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащего мощный тиристор с устройством искусственной коммутации, включающим конденсаторы и вспомогательные высокочастотные тиристоры, заключающийся в том, что конденсаторы предварительно заряжают и с помощью высокочастотных тиристоров подключают к силовым электродам мощного тиристора, причем после разряда конденсаторов их отключают от мощного тиристора и вновь заряжают, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения установленной мощности устройства искусственной коммутации, конденсаторы подключают к силовым электродам мощного тиристора поочередно, причем каждый следующий конденсатор подключают к мощному тиристору до момента снижения напряжения на последнем до нуля.

1108604

Изобретение относится к преобра- зовательной технике и может быть использовано в качестве способа регупирования тиристорного преобразователя, а именно для выключения мощных тиристоров.

Известен способ выключения мощного тиристора, согласно которому параллельно выключаемому мощному тиристору подключают при помощи вспомога- !О тельных тиристоров предварительно заряженный конденсатор f1 3.

Недостаток этого способа состоит в том, что при протекании через выключаемый тиристор значительного тока 15 необходим конденсатор большой емкости. Это приводит к трудностям при разработке устройств искусственной коммутации для тиристорных преобразователей, рассчитанных на большие 20 токи в нормальном или аварийном режимах.

Наиболее близким к изобретению является способ регулирования тиристорного преобразователя, содержащего 2s мощный тиристор с устройством искусственной коммутации, включающим конденсаторы и вспомогательные высокочастотные тиристоры, заключающийся в том, что конденсаторы предварительно заряжают и с помощью высокочастотных тиристоров подключают к силовым электродам мощного тиристора, причем после разряда конденсаторов их отключают от мощного тиристора и вновь заряжают (21.

За счет применения нескольких кон-З денсаторов с индивидуальными вспомогательными тиристорами в этом способе мсжно изменять число конденсаторов, подключаемых параллельно мощному ти40 ристору, в зависимости от тока послед.него. При этом снижаются потери энергии в цикле коммутации, а установленная мощность устройства искусственной коммутации остается достаточно высо45 кой.

Цель изобретения — снижение установленной мощности устройства искусственной коммутации.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирования тиристорного преобразователя, содержащего мощный тиристор с устройством искусственной коммутации, включающим конденсаторы и вспомогатель- 55 ные высокочастотные тиристоры, закключающемуся в том, что конденсаторь предварительно заряжают и с помощью высокочастотных тиристоров подключают к силовым электродам мощного тиристора, причем после разряда конденсаторов их отключают от мощного тиристора и вновь заряжают, конденсаторы подключают к силовым электродам мощного тиристора поочередно, причем каждый следующий конденсатор подключают к мощному тиристору до момента снижения напряжения на последнем до нуля.

На фиг. 1 дана принципиальная схема преобразователя с искусственной коммутацией, на фиг. 2 — импульсная диаграмма его работы.

Тиристорный преобразователь (фиг.1) содержит импульсный прерыватель на базе мощного тиристора 1, который включен между входным выводом для подключения плюса источника постоянного напряжения U и .выходным выво;,дом для подключения нагрузки 2, в качестве которой используется электродвигатель с обмотками. Параллельно нагрузке 2 включен обратный диод 3.

Для выключения тиристора предусмотрены конденсаторы 4 и 5, подключенные параллельно мощному тиристору 1 посредством вспомогательных высокочастотных тиристоров 6-8 и 9-11. Кроме того, одна из обкладок конденсатора

4/5/ соединена с входным выводом для подключения "минуса" источника постоянного напряжения U при помощи цепочки иэ вспомогательных тиристоров 12 и 13 и резисторов 14 и 15.

Для включения тиристоров 1, 6-13 предусмотрен блок управления (не показан).

Способ регулирования тиристорного преобразователя реализуется следующим образом.

Пусть в исходном состоянии, т.е. до момента 10 (фиг. 2), тиристор

1 включен и пропускает постоянный ток i„ . При этом на тиристоре 1 имеет место небольшое прямое падение напряжения 0я, а к нагрузке 2 приложено напряжение U U . Пусть к моменту .t конденсаторы 4 и 5 заряжены с полярностью, показанной на фиг. 1, для чего предварительно включаются тиристоры 8, 12, 11 и 13.

Для выключения тиристора 1 в момент включают тиристоры 6 и 7, подключая конденсатор 4 параллельно тиристору 1. При этом ток с тиристора 1 переключается на конденсатор 4 и к

1108604 тиристору 1 прилагается в обратном направлении йапряжение конденсатора

4 за вычетом падения напряжения на тиристорах 6 и 7. Конденсатор 4 постепенно перезаряжается током наг- 5 рузки 1г=со, причем время снижения напряжения на нем до нуля равно

at0 х UC/iг, где С - емкость конденсатора 4. До момента, когда обратное напряжение на тиристоре 1 станет равным нулю, т.е. в момент t подключают к тиристору 1 конденсатор 5, включая для этого вспомогательные. тиристры 9 и 10. Происходит аналогичный процесс перезаряда конденсатора

5 током нагрузки 1г с приложением обратного напряжения 0 за вычетом

С5 падения напряжения на включенных тиристорах 9 и 10 к тиристору 1. С момента, к тиристорам 6 и 7 прила- О гается обратное напряжение 11с и

5 они выключаются. Поскольку в качестве вспомогательных тиристоров испольэованы высокочастотные вентили с малым временем выключения, то за цикл переэаряда конденсатора 5 током можно выключить тиристоры 6 и 7, затем, включив тиристоры 8 и 12, зарядить конденсатор 4 от источника О, обеспечив выключение тиристоров 8 и 30 ,12 естественным образом. В результате конденсатор 4 к моменту снижения напряжения на мощном тиристоре 1 до нуля окажется заряженным с полярностью по фиг. 1, что позволяет снова подключить этот конденсатор к тирнстору 1, включив тиристоры 6 и 7.

Таким образом, конденсаторы 4 и 5 поочередно подключают к мощному тиристору 1, пока не будет реализовано схемное время, которое больше г ° паспортного времени выключения тиристора 1. После этого прекращают включение вспомогательных тиристоров °

Тиристор 1 после этого оказывается в выключенном состоянии и на нем восстанавливается прямое напряжение 0 а реактивный ток нагрузки замыкается через диод 3.

Аналогичным образом данный способ реализуется в преобразователях других типов, причем для снижения потерь энергии в зарядных устройствах конденсаторов 4 и 5 вместо резисторов

14 и 15 можно испольэовать индуктивности.

Технико-экономический эффект изобретения обеспечивается за счет того, что большое схемное время выключения мощного тиристора реализуется при помощи конденсаторов сравнительно небольшой емкости, при этом емкость конденсаторов снижается в 4-8 раза, ВНИИПИ Заказ 5883/43

Тираж 667 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4