Устройство для выключения силового тиристора

 

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к тиристорным устройствам с принудительной коммутацией силового тиристора. Цель изобретения - повышение экономичности за счет использования для дозаряда накопительного конденсатора энергии, запасенной в индуктивности нагрузки. С этой целью выключение силового тиристора 1 осуществляется за счет энергии предварительно заряженного накопительного конденсатора 3.Энергия, отданная конденсатором 3 на проведение коммутации, пополняется в два этапа с помощью четырехобмоточного трансформатора 7 за счет энергии, накопленной в индуктивности нагрузки 5. На первом этапе энергия передается через обмотки 8 и 11, на втором - через обмотки 9 и 10. Изобретение позволяет вдвое снизить потери на коммутацию . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 02 М 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4720814/07 (22) 19,07.89 (46) 23.09.91. Бюл. М 35 (71) Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта им.С.М.Кирова (72) Н.В,Панасенко, В.С,Никулин, А.B.Øèпилло, А.И,Скоробогатов Ю.П.Сердюков, А.П.Колесник и Е.С.Гапчинский (53) 621.316.727(088.8) (56) Электрические машины и электрообору дование тепловозов. Под ред. Е.Я.Гаккель, Изд, з-е перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1981, с.142, рис.126,д.

Бестерлинг В. Асимметричные тиристоры в схемах преобразователей 0234-5552.

Электротехническая промышленность, Преобразовательная техника, аппараты низкого напряжения, электропривод, Зарубежный опыт Экспресс-информация, 1986, вып.18.199, с.5, рис.5,а.

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в тиристорных преобразовательных устройствах широкого назначения: автономных инвер-, торах, преобразователях частоты и т.п., где необходимо принудительное выключение тиристоров.

Целью изобретения является повышение экономичности за счет использования для заряда конденсатора энергии, накопленной в индуктивности нагрузки.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство для выключения силового тиристора 1 содержит управляемый ключ 2,, ЯЦ „„1679584 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫКЛЮЧЕНИЯ СИЛОВОГО ТИРИСТОРА (57) Изобретение относится к преобразова. тельной технике, в частности к тиристорным устройствам с принудительной коммутацией силового тиристора. Цель изобретения — повышение экономичности за счет использования для доэаряда накопительного конденсатора энергии, запасенной в индуктивности нагрузки,. С этой целью выключение силового тиристора 1 осуществляется эа счет энергии предварительно заряженного накопительного конденсатора З,Энергия, отданная конденсатором 3 на проведение коммутации, пополняется в два этапа с помощью четырехобмоточного трансформатора 7 за счет энергии, накопленной в индуктивности нагрузки 5. На первом этапе энергия передается через обмотки 8 и 11, на втором — через обмотки 9 и 10. Изобретение позволяет вдвое снизить потери на коммутацию. 1 ил. накопительный конденсатор 3, блок 4 независимого заряда накопительного конденсатора 3, шунтирующий нагрузку 5, обратный диод 6, импульсный трансформатор 7 с обмотками 8,9,10 и 11 и диоды 12 и 13. Управляемый ключ 2 анодом соединен с анодом силового тиристора, а катодом — с отрицательным выводом накопительного кондейсатора, положительный вывод которого соединен с катодом силового тиристора 1.

Блок 4 независимого. накопительного конденсатора 3 включен параллельно накопительному конденсатору 3. Обмотка 8 импульсного трансформатора 7 началом подсоединена к катоду силового тиристора

1679584

30

40

1 и положительному выводу накопительного конденсатора 3, а концом — к первому выводу нагрузки 5, Начало обмотки 9 импульсного трансформатора 7 подсоединено к первому выводу нагрузки 5, а конец — к катоду обратного диода 6, Обмотка 10 импульсного трансформатора 7 подсоединена началом к положительному выводу накопительного конденсатора 3, а концом через диод 12, ориентированный катодом к обмотке 10, — к отрицательному выводу накопительного конденсатора 3, Обмотка l1 импульсного .трансформатора 7 подключена концом к положительному выводу накопительного конденсатора, а началом через диод 13, ориентированный катодом к обмотке 11,— к отрицательному выводу накопительного конденсатора 3.

Устройство работает следующим образом.

При включении силового тиристора 1 к обмотке 8 прикладывается напряжение и llo ней протекает ток нагрузки. В обмотке 11 индуцируется ЭДС, под действием которой в контуре 11 — 3 — 13 — 11 и:ротекает ток, который для накопительного конденсатора 3 является зарядным, В обмотках 9 и 10 также возникает ЭДС, но ток в них не протекает, тэк кэк диоды 6 и 12 закрыты. Под действием напряжения, приложенного к обмотке 8, происходит намагничивание сердечнйка импульсного трансформатора 7, В момент времени, когда он насыщается, ЭДС исчезает и к нагрузке прикладывается полное напряжение питания. Для выключения силового тиристора 1 включается управляемый ключ 2. Под действием напряжения накопительного конденсатора 3 силовой тиристор 1 выключается. В течение интервала коммутации накопительный конденсатор 3 разряжается током нагрузки. Когда управляемый ключ 2 выключается, э диод 6 открывается, к обмотке 9 прикладывается напряжение, а в обмотке 10 индуцируется

ЭДС, под действием которой в контуре 103-12-10 протекает ток, который для накопительного конденсатора 3 является зарядным. В обмотках 8 и 11 также наводится ЭДС, но ток в них не протекает, так как диод 12, силовой тиристор 1 и управляемый ключ 2 закрыты, Блок 4 заряда накопительного конденсатора 3 нужен лишь для обеспечения работоспособности при пуске и рассчитывается только на этом режиме. В установившемся режиме блок 4 участия в работе схемы не принимает, Поэтому он может быть выполнен существенно маломощным. В зависимости от выбранной мощности зарядного блока 4 система управления тиристором {не показана) отрабатывает задержку включения силового тиристора 1 после подачи напряжения питания на время, достаточное для заряда накопительного конденсатора 3 до напряжения, достаточного для проведения коммутации.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять пополнение энергии накопительного конденсатора не за счет энергии источника питания, а эа счет энергии, накопленной в индуктивности нагрузки, т.е. снизить коммутационные потери, в связи.с чем повышается экономичность тиристорного управляемого ключа.

Формула изобретения

Устройство для выключения силового тиристора, содержащее коммутационную цепь, выполненную в виде последовательно соединенных управляемого ключа и накооительного конденсатора и предназначенную для подключения параллельно силовому тиристору, блок независимого заряда накопительного конденсатора, подключенный параллельно накопительному конденсатору, и обратный диод, предназначенный для подключения параллельно нагрузке, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности за счет использования для дозаряда. накопительного конденсатора энергии, накопленной в индуктивности нагрузки, введены два диода и трансформатор, выполненный с двумя первичными и двумя вторичными обмотками, причем начало первой первичной обмотки трансформаторэ предназначено для подключения к катоду силового тиристора, конец — к одному выводу нагрузки и соединен с началом второй первичной обмотки трансформатора последовательно с обратным диодом предназначенной для подключения параллельно нагрузке; первый диод и первая вторичная обмотка трансформатора, второй диод и вторая вторичная обмотка трансформатора соответственно соединены последовательно, аноды первого и второго диодов соединены с одной обкладкой накопительного конденсатора, а начало первой вторичной обмотки и конец второй — с другой обкладкой накопительного конденсатора.

1679584

Составитель А.Парочкинэ

Редактор Е.Полионова Техред M.Моргентал Корректор С.черни

Заказ 3220 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101