Устройство для осуществления двух-ступенчатой искусственной коммутации

 

(i 11 8I l448

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.05.78 (21) 2611581/24-07 с присоединением заявки № (51) M. Кл.з

Н 02М 5/42//

//Н 02М 7/72 (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (53) УДК 621.314.6 (088.8) ло делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

Сунато (Индонезия), Ю. И. Колесник и Ю. А. Розанов

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Д ВУХСТУП ЕН ЧАТОЙ ИСКУССТВ Е Н НОЙ КОММУТАЦИ И

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, а именно, к преобразователям большой мощности с двухступенчатой искусственной коммутацией, позволяющей повысить их энергетические показатели при глубоком регулировании.

Известно устройство для осуществления двухступенчатой искусственной коммутации в выпрямителях с помощью конденсаторов, дросселей и вспомогательных вентилей (1).

Известно также устройство для коммутации тиристоров в преобразователе с разделенной на две части вторичной обмоткой, содержащее коммутирующие конденсаторы и тиристоры (2).

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для осуществления двухступенчатой искусственной коммутации, содержащее неполностью управляемый однофазный мост, в диагональ постоянного тока которого последовательно включены коммутирующие конденсатор и дроссель, а в диагональ переменного тока — конденсатор фильтра.

Однако выключаемый вентиль запирается за счет прикладываемого к нему в обратном направлении полного напряжения конденсатора фильтра, что вызывает перенапряжение на силовых вентилях (3).

Целью изобретения является уменьшение перенапряжений, возникающих на силовых вентилях во время коммутации.

Цель достигается тем, что в устройстве

5 для осуществления двухступенчатой искусственной коммутации, содержащем полууправляемый мост коммутирующих вентилей с коммутирующим контуром в диагонали постоянного тока, связанный, кроме

10 того, через разделительный диод с силовым тиристором вентильного преобразователя, причем тиристоры упомянутого моста шунтированы обратными диодами, а конденсаторы включены в диагонали пе15 ременного тока, таким образом в диагональ включены две последовательные цепочки, образованные каждая конденсатором и диодом, причем катод диода одной цепочки подключен к катоду одного диода моста, 20 анод диода другой цепочки — к аноду другого диода моста, а между средними точками упомянутых цепочек включен дополнительный диод.

На чертеже приведена принципиальная

25 схема устройства коммутации.

На схеме обозначено: 1, 2 — диоды моста, 3, 4 — тиристоры моста, 5 — коммутирующий конденсатор, 6 — коммутирующий дроссель, 7, 8 — диоды дополнительных це30 почек, 9, 10 — конденсаторы дополнитель.

811448 ных цепочек, 11 — дополнительный диод, 12 — разделительный диод, 13, 14 --обратные диоды, 15 — силовой тиристор, 16— нагрузка.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии конденсаторы

9, 10 заряжены до напряжения с полярностью, указанной на чертеже.

Для запирания тиристора 15 одновременно подают управляющие импульсы на тиристоры 3 и 4. После отпирания тиристоров

3 и 4 напряжение конденсаторов 9 и 10 прикладывается к тиристору 15 в обратном направлении, благодаря чему последний запирается. Ток нагрузки протекает через диод 12, тиристоры 3 и 4, конденсаторы 9 и 10 в таком направлении, при котором диоды 7 и 8 оказываются открытыми, а диод 11 остается запертым благодаря приложенному к нему в обратном направ- 20 лении напряжению на конденсаторах 9 и

10, которые оказываются соединенными параллельно через открытые диоды 7 и 8.

Отпирание тиристоров 3 и 4 приводит также к возникновению колебательного 25 процесса, при котором через конденсатор 5 и дроссель б протекает сии усоидальный ток. После перехода синусоидального тока через нуль во втором полупериоде тиристоры 3 и 4 запираются. После запирания 20 тиристоров 3 и 4 происходит заряд конденсатора 5 протекающим через него током нагрузки. Напряжение на конденсаторе 5 возрастает до значения, равного сумме напряжений на конденсаторах 9 и 10, после 35 чего отпираются диоды 1 и 2. Далее, ток нагрузки протекает через диоды 1 и 2, конденсаторы 9 и 10 в таком направлении,при котором диод 11 отпирается и конденсаторы 9 и 10 оказываются соединенными по- 40 следовательно. Таким образом, переход тока из фазы в фазу осуществляется под действием напряжения на последовательно соединенных конденсаторах 9 и 10 после того, как суммарное напряжение на них 45 сравняется с линейным напряжением коммутируемых фаз. Благодаря диодам 13 и

14 после запирания тиристоров 3 и 4 напря>кение конденсатора 5 не создает обратного напряжения на запираемом тиристо- 50 ре 15.

Благодаря тому, что запирание тиристора 15 в предлагаемом устройстве осуществляется под действием напряжения параллельно соединенных конденсаторов фильтра 9 и 10, равном половине напряжения, под действием которого осуществляется переход тока из фазы в фазу, существенно снижаются перенапряжения на силовых тир исто р ах.

Снижение перенапряжения на силовых тиристорах дает возможность уменьшить затраты на создание выпрямителей с искусственной коммутацией за счет применения тиристоров более низкого класса или за счет уменьшения числа последовательно соединенных силовых тиристоров.

Формула изобретения

Устройство для осуществления двухступенчатой искусственной коммутации в вентильном преобразователе, содержащее полууправляемый мост коммутирующих вентилей с коммутирующим контуром в диагонали постоянного тока, связанный, кроме того, через разделительный диод с силовым тиристором вентильного преобразователя, причем тиристоры упомянутого моста шунтированы обратными диодами, а конденсаторы включены в диагонали переменного тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сии>кения перенапряжений на тиристорах при коммутации, в диагонали переменного тока моста включены две последовательные цепочки, образованные, каждая, конденсатором и диодом, причем катод диода одной цепочки подключен к катоду одного диода моста, анод диода другой цепочки — к аноду другого диода моста, а между средними точками упомянутых цепочек включен дополнительный диод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. «Устройства преобразовательной техники». Киев, «Наукова думка», 1969, вып.2, с. 134.

2. Авторское свидетельство СССР № 440022999999, кл. Н 02M 5/42, 31.03.71.

3. Авторское свидетельство СССР № 478801, кл. Н 02М 5/293, 19.05,71, 811448

Составитель А. Сытин

Редактор T. Кузнецова

Корректор И. Пенчко

Заказ 924/17 Изд. ¹ 188 Тираж 749 Подписное

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

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

Типография, пр. Сапунова, 2