Способ принудительной коммутации тиристорных преобразователей

Авторы патента:

ЗАГОРСКИЙ ВИКТОР ТЕОДОРОВИЧ

О -CAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ пи 764068

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.03.74(21) 2008016/24-07

1 с присоединением заявки ¹ (51)м. Кл.

Н 02 М 7/155//

Н 02 М 7/515

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150980,Бюллетень № 34 (53) УДК 621. 314. 57 (088.8) Дата опубликования описания 180 80 (72) Автор изобретения

В.Т.Загорский (71) Заявитель

Новосибирский электротехнический институт связи (54) СПОСОБ ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ КОММУТАЦИИ

ТИРИСТОРН61Х ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к способам коммутации тиристорных преобразователей.

Известны различные способы прину- 5 дительной коммутации тиристорных преобразователей, при помощи коммутирующих С-цепей (11.

Большинство из них требует выведения избыточной энергии иэ коммути- 10 рующей цепи. Причина появления избыточной энергии коммутации заключается в следующем. Когда заряжающий коммутирующий конденсатор через коммутирующий дроссель оказывается вклю- 15 ченным между электродами запираемого тиристора, то его ток переводится в коммутирующую LC-цепь и перезаряжает конденсатор. В этот момент, когда ЭДС коммутирующего конденсато- 20 ра достигает величины ЭДС источника питания, начинает снижаться ток через коммутирующую LC -цепь, в результате чего энергия магнитного поля коммутирующего дросселя передается коммутирующему конденсатору и накапливается в последнем, создавая на нем ЭДС, превышающую ЭДС источники. Таким образом, в конце каж.дого коммутирующего цикла ЭДС конден2 са"opa оказывается выше начальной, что через несколько циклов может привести к недопустимому повышению

ЭДС конденсатора, так называемой

"накачке" и нарушению нормальной работы преобразователя.

Известен способ УстранЕния "накачки" путем увеличения рассеяния энергии в коммутирующем контуре эа счет искусственного снижения его добротности, что приводит к ухудшению энергетических показателей преобразователя «1) и f2) .

Наиболее близким к предлагаемому является способ принудительной коммутации тиристорных преобразователей с ограничением величины ЭДС коммутирующего конденсатора путем трансформации избыточной энергии коммутации после того, как в процессе коммутации ЭДС коммутирующего конденсатора достигнет величины ЭДС источника энергии «31.

Недостатком этого способа является трансформация энергии в источник питания. Для этого избыточную ЭДС, снимаемую с отдельной обмотки коммутирующего дросселя, включают встречно-параллельно источнику питания, после того как ЭДС коммутирующего

764068 конденсатора превысит величину ЭДС источника. Однако, сброс энергии в источник возмо;тен только в том случае, когда используется источник постоянного тока, допускающий возврат энергии в батарею аккумуляторов или конденсаторов. Кроме того, сброс избыточной энергии коммутации в источник всегда связан с значительным повышением осточной ЭДС конденсатора и, следовательно, с повышением установленной мощности основных элементов устройства принудительной коммутации и увеличением коммутационных потерь энергии.

Цель изобретения вЂ” повышение энергетических показателей преобразователя .

Поставленная цель достигается тем, что избыточную ЭДС коммутации вводят последовательно в цепь тока нагрузки

-и согласно с его направлением.

При этом напряжение на конденсаторе устанавливается на уровне ЭДС источника. неэависимо от величины тока нагрузки, а коммутационные потери значительно уменьшаются.

Кроме того после каждой коммутации к нагрузке прикладывается дополнительный импульс напряжения, вследствие чего уменьшается область прерывистых токов на низких частотах

-в случае двигательной нагрузки преобразователя.

На чертеже приведена схема, иллюстрирующая один из возможных вариантов применения способа для известной схемы устройства принудительной коммутации тиристоров с независимым зарядом коммутирующего конденсатора.

Устройство принудительной коммутации содержит силовой тиристор 1, параллельно которому через диод 2 включен коммутирующий тиристор 3, шунтироваиный цепью из обратного диода 4 и резистора 5. Коммутирующая

:-.-:-.--:--."LC-цепь состоит из конденсатора б и дросселя 7, выполненного с отпайкой от средней точки, один из крайних выводов которого через заряжающий тиристор 8 подсоединен к одному из полюсов источника питания. Указанные дроссель 7 и заряжающий тиристор 8 шунтированы первичной обмоткой трансформатора 9, включенным последовательно с обратным диодом 10." Вторичная обмотка трансформатора 9 включена последовательно с

Нагрузкой 11, шунтированной обратным диодом 12.

Способ осуществляется следующим

Образом.

35 отличающийся тем, что, с

40 .целью повышения энергетических покаего направлением.

Сброс избыточной энергии начинается в тот момент, когда после включения заряжающего тиристора 8 напряжение на коммутирующем конденсаторе б достигнет величины, превышающей напряжение источника питания. При этом ЭДС коммутирующего дросселя 7 оказывается направленной согласно с проводимостью тиристора 8 и диода в шунтирующей це.-.и и через них оказывается приложенной к отметке трансформатора 9, на другой обмотке которого наводится.ЭДС, направленная. согласно с током нагрузки. При этом часть энергии коммутирующего дросселя трансформатора подается в нагрузку, что снижает величину избыточной энергии, отдаваемой дросселем конденсатору.

Возникает разность между напряжением заряженного конденсатора и ЭДС. Источники через обратный диод также . приложены к обмотке трансформатора, что обеспечивает сброс в нагрузку избыточной энергии конденсатора. Описанный способ принудительной коммутации применим в любых устройствах принудительной коммутации всех типов преобразователей.

Формула изобретения

Способ принудительной коммутации тиристорных греобразователей с ограничением величины ЭДС коммутирующего конденсатора путем трансформации избыточной энергии коммутации после того, как в процессе коммутации ЭДС коммутирующего конденсатора достигнет величины ЭДС источника энергии, зателей преобразователя, избыточную

ЭДС коммутации вводят последовательно в цепь тока нагрузки и согласно с

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Глазенко Т.A. Полупроводниковые преобразователи в электроприводах постоянного тока, Л., "Энергия" 1973, с.61-75.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 311364, кл. Н 02 Р 13/16, 1973.

З.Аранчий Г.В., Жемеров Г.Г.

Эпштейн И.И. Тиристорные преобразователи частоты для регулируемых электроприводов . М., "Энергия", 1968, рис. 4-8 с. 73-80 (прототип).

764068

Составитель Е.Дорошин

Редактор О.Колесникова Техред .С.Мигунова Корректор В.Бутяга

Заказ 6809 19 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий