Устройство для коммутации группы управляемых вентилей
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано, в частности в преобразователях постоянного напряжения в переменное, в преобразователях частоты. Цель изобретения улучшение технико - экономических показателей. Устр во содержит цепочку из последовательно соединенных коммутирующего конденсатора 1 и полностью управляемых ключей (УК) 2 и 3. К коммутирующему конденсатору подключен источник 24 подзаряда и через диоды 25 и 26 вторичные обмотки двухобмоточных дросселей 4 и 5. Первичная обмотка каждого дросселя 4 (5) зашунтирована цепочкой из последовательно соединенных дополнительного диода 27 (28) и конденсатора 29 (30). Упомянутый конденсатор зашунтирован последовательно соединенными дополнительным УК 31 (32) и резистором 33 (34). Вход блока 35 (36) управления подключен к конденсатору 29 (30), а выход к управляющему электроду дополнительного УК 31 (32). Конденсатор 1 подключен к управляемым вентилям 6 11 через вспомогательные управляемые вентили 12 23. При напряжении на конденсаторе 29 (30), равном напряжению уставки, блок 35 (36) срабатывает и отпирает УК 31 (32). Конденсатор 29 (30) шунтируется, что исключает перенапряжения на дросселях 4 и 5. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах преобразовательной техники, в частности в преобразователях постоянного напряжения в переменное, в преобразователях частоты. Цель изобретения улучшение технико-экономических показателей. На фиг.1-3 приведены варианты выполнения устройства. Устройство для коммутации группы управляемых вентилей (фиг.1) содержит цепочку из последовательно соединенных коммутирующего конденсатора 1 и полностью управляемых ключей (запираемых тиристоров) 2 и 3. Входные выводы через двухобмоточные дроссели 4 и 5 связаны с анодом и катодом запираемых тиристоров 2 и 3, к которым одноименными силовыми выводами подключены управляемые вентили (тиристоры) 6-11. Противоположные силовые выводы последних через встречно включенные вспомогательные управляемые вентили (тиристоры) 12-23 и коммутирующий конденсатор 1 связаны с одноименными силовыми выводами запираемых тиристоров 2 и 3. К выводам коммутирующего конденсатора 1 подключен источник 24 подзаряда и через диоды 25 и 26 вторичные обмотки двухобмоточных дросселей 4 и 5. Первичная обмотка каждого из упомянутых дросселей зашунтирована цепочкой из последовательно соединенных дополнительного диода 27(28) и конденсатора 29(30), причем последний зашунтирован последовательно соединенным дополнительным полностью управляемым ключом, запираемым тиристором (транзистором) 31(32) и резистором 33(34). Вход блока управления 35(36) подключен к конденсатору 29(30), а выход к управляющему электроду дополнительного полностью управляемого ключа 31(32). Блоки 35 и 36 управления содержат, например, блок 37 сравнения и блок 38 формирования управляющих сигналов. К выходу тиристоров 6-11 подключена нагрузка 39. Устройство работает следующим образом. Пусть открыты тиристоры 6 и 11. Ток проходит по цепи 4-6 фазы А и С-нагрузки 39-11-5. Для выключения, например, тиристора 6 отпирают запираемый тиристор 2 и вспомогательные тиристоры 21 и 18. Скорость нарастания тока в контуре коммутации может ограничиваться индуктивностью монтажных кабелей при достаточной его величине. При необходимости, например, в высоковольтных преобразователях при повышенном напряжении на коммутирующем конденсаторе может быть введен двухобмоточный дроссель 40, вторичная обмотка которого через диод 41 подключена к зажимам коммутирующего конденсатора 1. По окончании переходного процесса ток нагрузки проходит по цепи 4-2-1-40-21-18-фазы А и С-нагрузки 39-11-5. По окончании схемного времени выключают запираемый тиристор 2. Энергия, накопленная в дросселях 4,5 и 40 через диоды 25, 26 и 41 передается коммутирующему конденсатору 1. Коэффициент связи между обмотками двухобмоточных дросселей меньше 1(реально может быть получен около 0,9), поэтому около 10% запасенной энергии не может быть передано коммутирующему конденсатору. Ток дросселя 4(5) замыкается по цепи 29(30), 27(28). Происходит заряд конденсатора 29(30). При напряжении на конденсаторе 29(30), равном напряжению уставки блок сравнения 37 вырабатывает сигнал и блок формирования упpавляющих сигналов 38 отпирает полностью управляемый ключ 31(32) и резистором 33(34) шунтируется конденсатор 29(30), что исключает появление перенапряжений на дросселях 4 и 5. Минимальное напряжение на конденсаторах 29 и 30 несколько больше максимального напряжения на коммутирующем конденсаторе 1, поэтому в резисторах 33 и 34 рассеивается только та энергия, которая не может быть передана дросселями 4 и 5 коммутирующему конденсатору. На фиг.2 показано применение предлагаемого устройства коммутации в инвенторе с фазными дросселями, а на фиг.3 в широтно-импульсном преобразователе постоянного напряжения. Исключение перенапряжений при минимальных потерях энергии позволяет улучшить массогабаритные показатели, повысить КПД, снизить стоимость. При включении конденсаторов 42 и 43 ограничивается скорость нарастания напряжения как на выключаемом тиристоре, так и на запираемом тиристоре при минимальных потерях. Емкость защитных RC-цепей тиристоров при этом может быть выбрана минимальной. Индуктивность дросселя 40 примерно на порядок меньше индуктивности дросселей 4 и 5, при выключении запираемого тиристора дроссель оказывается включенным последовательно с конденсаторами 42 и 43 и перенапряжения легко могут быть исключены обычными методами. При этом дополнительные потери незначительны.
Формула изобретения
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОММУТАЦИИ ГРУППЫ УПРАВЛЯЕМЫХ ВЕНТИЛЕЙ, содержащее цепочку из последовательно соединенных коммутирующего конденсатора и полностью управляемых ключей по числу выводов для подключения одноименных силовых электродов управляемых вентилей группы, двухобмоточные дроссели по числу упомянутых выводов, вспомогательные управляемые вентили по числу управляемых вентилей группы, одни силовые электроды которых предназначены для подключения к одноименным силовым электродам управляемых вентилей группы, а другие одноименные силовые электроды объединены и через коммутирующий конденсатор подключены к разноименным силовым электродам полностью управляемых ключей последовательной цепочки, противоположные силовые электроды которых соединены с выводами для подключения одноименных силовых электродов управляемых вентилей группы и через первичные обмотки двухобмоточных дросселей с входными выводами, а выводы коммутирующего конденсатора подключены к источнику подзаряда и к вторичным обмоткам двухобмоточных дросселей через соответствующие диоды, отличающееся тем, что, с целью улучшения технико-экономических показателей, оно снабжено вспомогательными конденсаторами по числу полностью управляемых ключей, причем выводы коммутирующего конденсатора через упомянутые вспомогательные конденсаторы соединены с входными выводами. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что введены по количеству двухобмоточных дросселей дополнительные диоды, конденсаторы, резисторы и дополнительные полностью управляемые ключи с блоками управления, причем первичная обмотка каждого дросселя зашунтирована цепочкой из последовательно соединенных дополнительного диода и конденсатора, параллельно которому подключены последовательно соединенные резистор и дополнительный полностью управляемый ключ, подключенный управляющим электродом к выходу блока управления, входом соединенного с упомянутым конденсатором.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002
Извещение опубликовано: 10.04.2002
