Устройство для управления силовыми тиристорами инвертора

 

(61) Дополнительное к авт. спид-ву (22) Заявлено 28.06.76 (21) 2378429/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл

Н 02 М 1/08

Гвеударютаанни1 винто

СССР на данаи нмбратнннй н еткрытнй (53) УДК

621.373.52 (088.8) Опубликовано 25.07.79. Бюллетень №27

Ната опубликования описания 25.07.79 (72) Авторы изобретения

В. Б. Самоделкин, Л. И. Фаерман и С. В. Житов (71) Заявитель

Уральский ордена Трудового Красного, Знамени политехнический институт им. С. M. Кирова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВЫМИ ТИРИСТОРАМИ

ИБВЕРТОРА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам формирования иьяульсов управления силовыми тиристорами и может быть использовано в инверторах с явно выраженным звеном постоянного тока и. входным 1.С-фильтром. э

Известны устройства формирования импульсов управления силовыми тиристорами иивертора, созданные на основе либо блокинг-гене. раторов, либо тиристорных схем .инверториого класса. тб

Одним иэ таких известных $ ñòðîéñòâ является устройство, в котором конденсатор фовмирования включается в диагональ веитильно. го моста, другая диагональ которого через резистор подключена к аноду-катоду силового тирис- И тора, а в качестве ключа использовано два тиристора 11), Но это устройство сложно и имеет низкий КПД.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство формирова- 26 ния импульсов управления силовыми тиристорами инвертора, содержащее источник постоянного така с входным LC-фильтром и формирователи

2 отпирающих импульсов с автономным питанием, причем формирователи выполненц на конденсаторе, птунтированном последовательно соединенными разрядным тиристором и первичной обмоткой импульсного трансформатора, вторичные обмотки которого присоединены к управлятощим переходам силовых тиристоров, и подключенный к источнику постоянного тока схемы управления через дроссель и зарядный тиристор, анод которого присоединен к плюсу источника питания, а катод — R аноду разрядного тирнстора ii).

В известном устройстве Для формирования импульсов тока управления ашовыми тирнсторамн инвертора используется разряд конденсатора, подаваемый на импульсный трансформатор через малоьиициый разрядный тиристор, который открыВаатся s момент подачи íà него маломощного импульса управления. При этом на вторичных обмотках импульсного тфйнсформатора формируются мощные импульсы тока управления силовыми тиристорами.

Однако в этом устройстве. заряд конденсато. ра производится от отдельного достаточно мощного источника постоянного тока, мощность, 675549

3 4 потребляемая устройством, очень велика, что При подаче очередного маломощного управ является недостатком известного устройства.. ляющего импульса на управляющий электрод

Цель изобретения — повышение экономич- вспомогательного тиристора 6 он откроется, и ности инвертора. путем обеспечения работоспо- конденсатор 4 разрядится через него на первичсоблости формирователей. ную обмотку импульсного трансформатора 7, Это достигается тем, что устройство для Уп- с Вторичной обмотки которого снимается „Ощ. раилеиия силовыщи тиристорами инвертора, со- ный импульс тока управления силовым тирисдержащее источник постоянного тока с вход-. тором 1 инвертора. ным С-фильтром и формирователи отпираю- .При этом энергии разряда конденсатора 4 щих импульсов с автономным питанием, снаб- 1б достаточно для одновременного управления це: жено пусковым блоком, состоящим иэ блока . лой группой последовательно-параллельно вкяю задержки импульсного пускового трансформа- «ченных силовых тиристоров. С этой целью в цепь тора и це«1очь;и а и-Цедойи из последовательно соед ще ю1х вспо Огательного тиристора 6 включается посль дохранителя .-* сковой иидуктивности и:пуско- довательно несколько импульсных трансформавого тиристора, которая с однои стороны под-; 5 Р . + тР нсформ то«э то ов или один . ансфо матор c íåñêîëüêèìè вторичными обмотками ключена параллельно фильтровому конденсатоа с другой — через . Таким образом, формирование импульсов то1«у входного 1 С»фильтра, а с другой — через р тивность входного 1.С. фильт- ка У"Равле"ИЯ cBJIOBb«M тиристором и««вертора фильтровую индуктивность входного фильт ра параллельно источнику постоянного тока, при- происходит в процессе Разряда иа импульсный чем управляющий переход пускового тиристой пе ход пускового тиристо- 2о тра««сформатор конденсатора 4 (служащий одра подключен к выходно« о мотке импульсновыходной обмотке импульсно- повременно элементом демпфирующей цепочки), трансформатора обмотка управ- Ko«op«IEI IlpegBap«Ife«IIEIO заряжается через резисв чена в цепь б ока задерж- тор 5. и Вспойогатель ый-mion 3 не От Отдельн ления которого включена в цепь ока задержки, подключенного к выходу источника посто. пюго к выходу источнйка посто. го источФка питания, а в процессе нарастания янного тока. инвертора, а о мотка смещения ертора а Обмотка с(иещеыя 25 Обрап ого Ha«PRRe«BM «В« . Овом тиристоре сатором L|фильтра... Кроме того, в известных демпфирующих цеН же дана принципиальная схема уст- почках в течение всего времени, пока обра ное

На чертеже дана принципиальная схем устройства управления с«ьтовыми тиристорами ин-. ««апРяжение пр»«»ложе««о к тиристору, через всповертора для двухмостового последовательного я двухмостового последовательного З0 МОГатЕЛЬНЬВ«, ДйОД И РаэРЯД««ОЕ СОПРОтВВЛЕНИЕ, и««вертора с явно выражЕйным званом 1«oc«o- «пунтирующее кондейсатор, протекает ток, вызыянн тока и входным "ильг"ом вающий большие потери в сопротивлениях янного тока и входным фильтром.

Устройство содержит силовые тиристоры 1, демпФИРУющей цепочки. Демпфирующая цепочсро . 2 тпира«ощих иыт льсов со- ; ка, образуемая схемой блока формирователя, стоящие из вспомогательного диода 3, кондея- M устраняет эти дополпительнью электрические

4 5 спомогатечьного п«рис- потери; связаннь1е с 1«аиием В ивеыых цс» тора 6 и импульсного трансформатора, ис. н форматора 7 ис. почках Дополнительного пути обратного тока точник 8 постоянного тока, пусковой ок и, вои блок 9 чеРез РезистоР, шу««тиРУющий конДенсатоР, что бл - 10 аде-жки импульсного сказь«вается КаК» К113 I«pe«paaoaa Ie«1«I, ак состоящий из блока 10 задержки„o, трансформатора 11, предохранителя 12, пуско-,, б Р 40 и на его габаритах. вой индуктивности и пускового тир о

}3 и пускового тиристора 14, Sap конденсаторов 4 в первые полуперииндуктивности 15 и емкости входного торы 1 инвертора еще не отпирались, и на.иих

1.С- иль а.

Каждый аз в процессе нарастания обратногО 45 ПеРИОДа Фя дВухМОстОВоГо ПосЛЕДОВательнОГО напряжения на силовом тиристоре 1 иивертора: инвертора), проводится посредством пусковозаряжается через сопротивление 5 до величины . В I«poQecce пуска преобразователя, когда на обратного напряжения на тиристоре б а тиристоре 1 5В вь«ходе источника 8 постоянного тока (ИПТ)

При эхом выбор параметров конденсатора 4 (выпрямителя) инвер о1«а появляется постоянвсйомогателъного диода 3 и ooIIpo yew«I ч 1«ро. иое напряжение, через фильтров извОДитсЯ из услоВиЯ og«I08PeMeHHO«o исполь. ность 1$ вход««ого LсQ.фильтра начинает проте. зования блока формироватеия в качестве демп- кать ток заряд» фильтрового конденсатора 16 фирующей цепочки силового тирйстора 1,.защи-", 55 вход««ого 1.С-фильтра. Одновременно напряжещающей тиристор 1 От переиапряженйй, возни- we с ИПТ 8 подается и иа блок 10 задержки. кающих в момент обрыва обратного тока через На выходе блока 10 задержки, через время, за которое ток в контуре заряда станет равен

675549

О, будет сформирован импульс тока через управляющую обмотку импульсного трансформатора 11.

При этом, поскольку ток в обмотке сме щения равен О, на выходной обмотке импуль ного трансформатора будет сформирован им- пульс тока, отпирающий пусковой тнристор 14.

Обмотка смещения представляет собой сам кабель силовой цепи постоянного тока инверто- ра, на которьп надевается тороидальный сер- to дечник (нз сглава с прямоугольной петлей намагничивания) импульсного трансформатора 11.

Обмотка смещения обеспечивает насыщенное состояние сердечника при постоянном токе,. значительно большем нуля, (например, устано- ) s вившийся режим) и служит поэтому для пре дотвращения ложного включения пускового тиристора 14 в режиме, s котором постояннын

roK значительно больше нуля. Действительно, поскольку иамагничнвающая сила обмотай сме- 2о щения значительно выше намагннчивйбщей си лы обмотки управления, то если даже и по явится ложный сигнал на управляющей обмотке импульсного трансформатора 11, перемегничивания сердечника трансформатора не произой- зь дет, соответственно не йоявится сигнал йа выходной обмотке импульсиого трансформатора и пусковой тиристор Не ВКлю11ится. . В случае, есан see же ж каким-лнбо йрнчинам пусковой тирйстор включйтся (например, зо пробой пускового тирнстора), то предохрани,, тель 12, рассчитанный на токи определенной длительности. и амплитуды, разорвет аварийную цепь. При этом преобразователь до устранения неисправном. и будет отключен. . з5

Предлагаемое устройство формирования meпульсов управления снловымн тнристорами иивертора с источником постоянного тока и входийм LG фильтром позволяет новьюить зко49 номичность инвертора; во-первых, предпагае, мые устройства формирователей не требуют отдельного источнйка питания, что рачительно сокращает расход электрической энергии s цепях питания схемы управления инвертором, Во-вторых, они могут быть одновременно ис-. пользованы и в качестве демпфнрующих цепочек, защища|ощнх тнристоры ннвертора от перенапряжений,, возникающих в момент обрыва обратного тока через силовые тиристоры, и в-третьих, демпфируйицая цепочка, образуемая схемой предл "гаемого устроиства, значительно зкономичней известных демпфирующнх цепочек, Формула изобретения

Устройство для уцравления силовыми тн-. рнсторамн инвертора, содержащее источник постоянного- тока с входным t С фильтром и формирователи отпирающнх импульсов с автономнымпйтаннем, отличающееся тем, по, с целью повышения экономичногтн инвертора путем обеспечейня работоспособноо ти формирователей, оно снабжено пусковым блоком, состоящим из блока задержки, импульсного пускового трансформатора и цепочки из последовательно соединенных предохранителя, пусковой индуктнвности и пускового тирйстора, которая с одной стороны подключена параллельно фильтровому конденсатору

Входного LC"ôèëüò1re, 3 с другой —. через фильтровув индуктивность входного 1.С-фильтра параллельно источнику. постоянного тока, причем управлявший переход цускового «нрнстора подключен к выходной обмотке импульсного пускового ЧиясФорматора, Обмотке управления которого включена в цепь блока задержки, под. ключенного к выходу источника тока, а обмотка смещения включена между источником постоянного тока н конденсатором ЕС.фильтра.

Источники йнформааяи, нрннятые во внимание при зксйертизе

1. Патент С111А 11 346ОО17, кл. 3 18-345, 1969.

2. Ульяйов С. И. Экономичная система управления мощиьМ тнристорным йнвертором повышенной частоты. В сб. Вентнльные йреобразователи частоты. Свердповск, 1969, с. 280-286.

675549

Составитель О. Наказная

Редактор Н. Разумова Техред С. Мигай. Корректор M. Пожо

Заказ 4325/47 Тираж 856 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4