Устройство принудительной коммутации тиристоров

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и является усовершенствованием изобретения .по а.с. 1171935. Целью являе;тся повышение надежности. Устройство содержит одно фазные мосты коммутирующих тиристоров 3-6 и обратных диодов 10-13. Зарядные тиристоры 7 и 8 соединены через разделительньй диод 9 и соединены с выводами переменного тока указанных мостой через коммутирующие LC-цепи 14и15и16и17. Между точками соединения конденсаторов и реакторов LC-цепей включен дополнительный тиристор 29. Первичные обмотки 18 и 19 коммутирукяцего тр-ра подключены к диоду 9, а другими выводами соединены с вторичными обмотками 20 и 21. Концы обмоток 20 и 21 соединены с возвратными диодами 24 и 25. Точки соединения обмоток 18,20 и 19,21 подключены к разрядным диодам 22 и 23. В момент времени, при котором ток конденсатора 17 стано (Л вится меньше тока нагрузки, открывается тиристор 29, и энергия, запасенная током нагрузки в коммутирующем реакторе, закачивается в коммутирующие конденсаторы 15 и 17. .3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИК (19) (!1) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗО6РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (6! ) 1171935 (21) 3843393/24-07 (22) 17,01.85 (46) 07.12.86.Бюл. 9 45 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт комплектного электропривода (72) Г.Н.Коваливкер, l9.Ì.Èíüêîâ, P.Ä.Âàëååâ и В.Т.Загорский (53) 621,314.27 (088.8)

,(56) Авторское свидетельство СССР, У 1171935, кл. Н 02 М 1/08, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ КО!ИУТА11ИИ ТИРИСТОРОВ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и является усовершенствованием изобретения,по а.с.

1171935. Целью является повышение надежности. Устройство содержит одно фазные мосты коммутирующих тиристоров 3-6 и обратных диодов 10-13. За(50 4 Н 02 М 1 08 Н 02 М 5 27 рядные тиристоры 7 и 8 соединены че- рез разделительный диод 9 и соединен ны с выводами переменного тока указанных мосто через коммутирующие

LC-цепи 14 и 15 и 16 и 17. Между точками соединения конденсаторов и реакторов LC-цепей включен дополнительный тиристор 29. Первичные обмотки

18 и 19 коммутирующего тр-ра подключены к диоду 9, а другими выводами соединены с вторичными обмотками

20 и 21. Концы обмоток 20 и 21 соединены с возвратными диодами 24 и

25. Точки соединения обмоток 18,20 и 19,21 подключены к разрядным диодам 22 и 23. В момент времени, при котором ток конденсатора 17 становится меньше тока нагрузки, открывается тиристор 29, и энергия, запасенная током нагрузки в коммутирующем реакторе, закачивается в коммутирующие конденсаторы 15 и 17. .3 ил.

1275685

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для принудительной коммутации тиристоров в регулируемых выпрямителях и инверторах, а также 5 в тяговых приводах электровозов переменного тока с асинхронными двигателями,и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. и 1171935. I0

Целью изобретения является повышение надежности путем снижения коммутационных перенапряжений.

На фиг. I приведена принципиальная схема предлагаемого устройства принудительной коммутации тиристоров преобразователя; на фиг.2 — диаграммы импульсов управления, пояс1 няющие работу устройства„ а также кривые импульсов тока и напряжения на коммутирующих конденсаторах; на фиг.3 — функциональная схема одного иэ возможных вариантов формирователя сигналов управления, Устройство принудительной комму25 тации тиристоров преобразователя подключено к общим шинам, соединяющим тиристорный преобразователь — с источником 2 питания, и содержит однофазный мост коммутирующих тиристоров 3 — 6, два зарядных тиристора

7 и 8, разделительный диод 9, однофазный мост обратных диодов 10 — 13 две коммутирующие LC-цепи 14 — 17, коммутирующий трансформатор с двумя 35 первичными обмотками 18 и 19 и с двумя вторичными обмотками 20 и 21 разрядные диоды 22 и 23, возвратные диоды 24 и 25, анодную и катодную группы распределительных тиристоров 4Î

26 и 27, формирователь 28 сигналов управления„ дополнительный тиристор

29.

Аноды тиристора 3,5 и 7 и катоды диодов 10,12, 22 и 25 подключены к 45 положительной шине источника 2 питания. Катоды тиристоров 4, 6 и 8 и аноды диодов 11, 13, 23 и 24 подключены к отрицательной шине источника

У

2 питания. Одни концы L 14 - 50

17 присоединены в диагонали переменного тока однофазного тиристорного

3 - 6 и однофазного диодного мостов

10 — 13, другие концы соединяются между собой через разделительный ди- 55 од 9. Анод диода 9 соединяется с катодом первого зарядного тиристора 7, катод диода 9 соединяется с анодом

l диода 8. Две первичные обмотки !8 и

19 коммутирующего трансформатора соединяются согласно последовательно с двумя вторичными обмотками 20 и 21, Выводы первичных обмоток 18 и 19 присоединяются к аноду и катоду диода 9, Общие точки соединения обмоток 18 20 и 19 21 присоединяются к аноду и катоду разрядных диодов 22 и 23. Концы вторичных обмоток 20 и

21 присоединяются к катоду и аноду возвратных диодов 24 и 25. Катоды распределительных тиристоров анодной группы 26 присоединяются к зажимам тиристорного преобразователя 1, аноды — к катоду разделительного диода 9. Аноды распределительных тиристоров катодной группы 27 присоединяются к зажимам тиристорного преобразователя 1, катоды — к аноду разделительного 9. Выходы форж рователя 28 сигналов управления подсоединяются к управляющим электродам тиристоров 3 — 9. Общие точки соединения конденсаторов и реакторов коммутирующих LC-цепей 14,15 и 16,17 соединяются между собой через тиристор 29.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что в начальный момент времени конденсаторы LC-цепей

15 и 17 заряжены напряжением, полярность которого указана на фиг.1.

Согласно диаграмме управления моментами включения тиристоров 1,6,29 (фиг.2) в момент времени t включается тиристор 3. Конденсатор 15 начинает перезаряжаться по цепи: 15, 9,18,22,3,14 и 15. Напряжение первичной обмотки 18 кожчутирующего трансформатора через один из распределительных тиристоров группы 26 прикладывается к запираемому тиристору преобразователя в обратном направлении, Б момент времени t включается коммутирующий тиристор 5 и коммутирующий конденсатор 17 начинает перезаряжаться по цепи: 17„18,22,5, 16 и 17. На интервале времени (фиг.3) ток в LC-цепи 14 и 15 спадает, а в LC-цепи 16 и 17 нарастает до, значения тока нагрузки, Таким образом, ток нагрузки переводится из LC-цепи 14 и 15 в LC-цепь 16 и 17, Во вторичных обмотках коммутирующего трансформатора 20 и ?1 наводятся

1275685

5 0

35

ЭДС взаимоиндукции, токи которых замыкаются по цепям: обмотка 20,22; источник питания 2,24; обмотка 20; обмотка 21,25; источник питания

2,23; обмотка 21. В момент времени

t заканчивается перезаряд конденсатора 15, тиристор 3 запирается, а ток нагрузки полностью переводится из первой LC-цепи во вторую LC-цепь

16 и 17. В момент времени t4 ток конденсатора 17 становится меньше тока нагрузки, открывается тиристор

29 и энергия, запасенная током нагрузки в коммутирующем реакторе, заканчивается в коммутирующие конденса торы 15 и 17. Таким образом, на интервале нремени t< — напряжецие на коммутирующих; конденсаторах 15 и 17 становится выше напряжения источника питания (U ). В момент времени перезаряд конденсатора 17 заканчивается и тиристор 5 запирается.

Из диаграммы напряжения коммутирующих конденсаторов (фиг.3) видно, что в процессе коммутации напряжение на коммутирующих конденсаторах стало вьппе напряжения источника питания. Поэтому на интервале времени избыточная энергия конденсаторов выводится в источник питания по цепям: конденсатор 15 14,10, 2,23,19; конденсатор 15; конденсатор 17,16,12,2,23,18,9; конденсатор

17. Во вторичных обмотках коммутирующего трансформатора наводится

ЭДС взаимоиндукции, токи которых замыкаются по цепям: обмотка 20,22, 2,24; обмотка 20; обмотка 21,25,2, 23; обмотка 21, Таким образом, часть избыточной энергии передается н источник питания через коммутируниций трансформатор. В момент времени tz напряжение на конденсаторах равняется напряжению источника 2 питания и процесс коммутации заканчивается, В момент времени t7 начинается очередная коммутация, но при этом меняется очередность включения LC-цепей.

Включается тиристор 6 и начинается перезаряд конденсатора 17 по цепи: конденсатор 17,16,6,23,19,9,17.

Напряжение обмотки 19 прикладывается через распределительный тиристор группы 27 к запираемому тиристо.ру преобразователя 1 н обратном направлении. Далее тиристоры включаются согласно диаграмме управления и процесс коммутации происходит аналогично е

Система 28 формирования сигналов управления устройств принудительной коммутации (фиг.3) состоит из регулятора 30 частоты и распределителя

31 импульсов управления, выполненного в виде двух каналов управления, на логических элементах. Каждый канал распределителя импульсов состоит из усилителей-формирователей 32 — 35, одновибраторон 36 — 38, логических элементов сравнения ИЛИ 39 — 41.

Выходы регулятора 30 соединяются с входами усилителей-формирователей

32, выходы усилителей формирователей 32 в первом и втором канале управления соединяются с входами одновибраторон 36 — 38. Выходы одновибраторов соединяются с входами усилителей-формирователей 33 — 35. Выходы усилителеи-формирователей 32 — 35 подаются на входы логических элементов сравнения ИЛИ 39 — 41. С выходов элементов логического сравнения и усилителя-формирователя 34 сигнапы управления поступают на управляющие выводы тиристорон 3 5, 8 и 29 в первом канале управления и на управляющие выводы тиристоров .4,6, 7 и 29 во втором канале управления.

Устройство формирования сигналов управления согласно диаграмме импуль-, сов упранления (фиг.3) по первому и второму каналам работает следующим образом. На вход регулятора 30 частоты подается сигнал задания по выходной частоте Uö. С выхода 30 формируются два сигнала + U и — Ьд, Согласно диаграммам управляющих импульсов (фиг.3) по заднему фронту сигнала + U формирователь 32 импульсон формирует импульс, который поступает на входы 36 — 39. Одновибраторы по переднему Фронту импульса 32 формируют импульсы различной длительности, равные интервалам времени ° 1 у 1 tq ю -tg ° По задним фронтам этих импульсов формирователи 33 — 35 импульсов формируют импульсы длительностью, равные сигналам управления, которые поступают на входы логических элементов сравнения и с их выходов на управляющие выводы тиристорон. По второму каналу управления устройство работает аналогично.

Г 1

Составитель Г.Иыщык

Техред В.Кадар Корректор M,Äåì÷èê

Редактор Г.Волкова

Заказ 6577/53 Тираж 631 Подпи сно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

5 1

Формула изобретения

Устройство принудительной коммутации тиристоров преобразователя по авт.св. Ф 1171935, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем снижения; ком275685 а мутационных перенапряжений, в него введен дополнительный тиристор, под- соединенный катодом и анодом к соответствующим общим точкам конденса1 торов и реакторов коммутирующих

LC"öåïåé.