Устройство принудительной коммутации тиристоров

 

(:;:фя,.1от ð йА ..

ОП ИСАНИ Е (iii725I59

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 26.09.78 (21) 267)I832/24-07 с присоединением заявки № (51) М, Кл."

Н 02М 1/00 по делам изобретений делам изоб етений (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (53) УДК 621.314.5 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (72) Автор изобретения

А. П. Усачев (71) Заявитель

Новосибирский электротехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ КОММУТАЦИ И

ТИ РИСТОРОВ

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в инверторах, широтно-импульсных преобразователях постоянного тока, т. е. там, где требуется принудительная коммутация 5 силовых тиристоров.

Известны устройства принудительной коммутации тиристоров.

Одно из известных устройств коммутации содержит коммутирующие конденсатор, ти- 10 ристоры и дроссели, причем один из выводов конденсатора соединен со средней точкой источника питания, а другой — с общей точкой двух последовательно соединенных цепочек, обраэованных каждая ком- 1ч мутирующими тиристором и дросселем.

Коммутационная способность такого устройства неуправляема, и устройство должно быть рассчитано на коммутацию максимального тока нагрузки (1). 20

В другом из известных устройств коммутации для изменения коммутационной способности при изменении напряжения питания используются дополнительные тиристоры и дроссели, с помощью которых произ- 2ч водится дозаряд коммутирующего конденсатора (2).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство принудительной коммутации тиристоров, со- ЗО держащее включенную между первым и вторым входными выводами последовательную цепочку, образованную включенным в прямом направлении дозарядным тиристором, дросселем и конденсатором и обратный тиристор, анод которого соединен с вторым входным выводом, причем дроссель связан с выходными выводами, Последовательно с обратным тиристором также включен дроссель (3).

Однако в таком устройстве требуется применение отдельных элементов зарядных цепей, не используемых для коммутации силовых тиристоров. Это ухудшает массогабаритные показатели устройства.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство принудительной коммутации, содержащее включенную между первым и вторым входными выводами последовательную цепочку, образованную включенным в прямом направлении первым дозарядным тиристором, первым дросселем и конденсатором, и первый обратный тиристор, анод которого соединен с вторым входным выводом, причем первый дроссель связан с выходными выводами, снабжено дополнительной последовательной цепочкой, образованной вторым дросселем и включенным в пря725159

15 мом направлении вторым зарядным тиристором, включенной между общей точкой первого дросселя и конденсатора и дополнительным третьим входным выводом, и вторым обратным тиристором, катод которого соединен с вторым входным выводом.

При этом катод первого обратного тиристора соединен с катодом первого зарядного тиристора, анод второго обратного тиристора — с анодом второго зарядного тиристора, а второй дроссель также связан с соответствующими выходными выводами.

Дроссели в устройстве коммутации могут быть выполнены двухобмоточными, а обмотки обоих дросселей могут быть размещены на общем магнитопроводе.

Принципиальная электрическая схема устройства коммутации приведена на чертеже.

Устройство содержит конденсатор 1, подключенный одной обкладкой к средней точке источника 2 питания, дроссели — трансформаторы 3, 4, обратные тиристоры 5, 6, включенные встречно-параллельно конденсатору 1 и соединенные со средней точкой источника 2, и зарядные тиристоры 7, 8.

Анод тиристора 7 подключен к положительному выводу источника, катод — к катоду тиристора 5, катод тиристора 8 — к отрицательному выводу источника, а анод — к аноду тиристора 6. Вторичные обмотки трансформаторов 3 и 4 связаны с коммутируемыми тиристорами силовой части через выходные выводы. В зависимости от конфигурации силовой части трансформаторы могут быть заменены дросселями или выполнены на одном сердечнике.

Устройство принудительной коммутации работает следующим образом.

Управление тиристорами осуществляется в функции знака напряжения на конденсаторе. При положительном напряжении на нем управляющие импульсы подаются либо на тиристор 7, либо на тиристор 5, при отрицательной полярности — либо на тиристор 8, либо на тиристор б.

Коммутация силовых тиристоров осуществляется при отпирании любого из тиристоров схемы, так как при этом всегда образуется контур перезаряда конденсатора, включающий в себя один из коммутирующих трансформаторов. Коммутационная способность узла, определяемая величиной напряжения на вторичных обмотках трансформаторов 3 и 4, при отпирании тиристоров 7 и 8 больше, чем при отпирании тиристоров 5 и б, так как в этом случае контур перезаряда конденсатора включает в себя источник питания, благодаря чему коммутирующее напряжение на вторичных обмотках трансформаторов имеет большую величину. Поэтому тиристоры 5 и 6 необходимо отпирать только в том случае, если величина напряжения на конденсаторе достаточна

Со

4 для коммутации данного тока нагрузки. В противном случае необходимо отпирать тиристоры 7 или 8, обеспечивая большее коммутирующее напряжение на трансформаторах. При этом происходит и дозаряд коммутирующего конденсатора.

Таким образом, использование в зависимости от величины напряжения на конденсаторе двух различных цепей перезаряда позволяет регулировать коммутационную способность устройства. Поскольку напряжение на коммутирующем конденсаторе при этом близко к минимальному необходимому, амплитуда коммутационного тока снижается, следовательно, уменьшаются и потери в элементах устройства. Это улучшает массогабаритные показатели.

Формула изобретения

Устройство принудительной коммутации тиристоров, содержащее включенную между первым и вторым входными выводами последовательную цепочку, образованную включенным в прямом направлении первым дозарядным тиристором, первым дросселем и конденсатором, и первый обратный тиристор, анод которого соединен с вторым входным выводом, причем первый дроссель связан с выходными выводами, отл и ч а ющееся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, он снабжен дополнительной последовательной цепочкой, образованной вторым дросселем и включенным в прямом направлении вторым зарядным тиристором, включенной между общей точкой первого дросселя и конденсатора и дополнительным третьим входным выво1 дом, и вторым обратным тиристором, катод которого соединен с вторым входным выводом, причем катод первого обратного тиристора соединен с катодом первого зарядного тиристора, анод второго обратного тиристора соединен с анодом второго зарядного тиристора, а второй дроссель также связан с соответствующими выходными выводами.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что дроссели выполнены двухобмоточными, причем вторичные обмотки дросселей соединены с соответствующими выходными выводами.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ющ е е с я тем, что обмотки обоих дросселей размещены на общем магнитопроводе, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Глазенко Т. А, Полупроводниковые преобразователи в электропроводах постоянного тока. Л., «Энергия», 1973, с. 239, рис. 4 — 30, б.

2. Забродин Ю. С. Узлы принудительной конденсаторной коммутации тиристоров.

М, «Энергия», 1974, с. 116, рис. 3 — 8.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2008969, кл. H 02M 1/00, 1975

725159! ! ! ! ! ! !

Составитель А. Сытин

Корректор В, Петрова

Техред В. Серякова

Редактор И, Грузова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 365/4 Изд. Ке 219 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Раушская наб., д, 4/5