Тиристорный импульсный преобразователь

 

О Il И С А Н И Е (879699

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнн

Социапистическнн

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22)Заявлено 09.01.80 (21) 2865368/24-07 (5 I ) M. Кл.

Н 02 Н 7/10

Н 02 М I /18 с присоединением заявки М

9кудоротвенный комитет (23 } П риоритет (53) УДК 621.316 .925.4:621, .314.527 (ао данаи нэабретеннй и открытий

Опубликовано 0?.11.81. Бюллетень JA 41

Дата опубликования описания 09. 11.8!

И. П. Гончаров, Н. А. Тимченко, В. А. Шеенко и Е. С. Гапчинский (72) Авторы изобретения

Харьковский ордена Ленина политехнический тенститут им. В, И, Ленина и Специальное конструкто1йцце бюро

Харьковского ордена Знак Почета" завода Электромашина (7!) Заявители (54) ТИРИСТОРНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ t0

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в тиристорных импульсных преобразователях.

Известно защитное устройство с прерывателем на тиристорах 11.

В известном устройстве прерыватель содержит основной и дополнительный тиристоры и датчик срыва коммутации, соединенный последовательно с цепью коммутирующего контура.

Недостатком известного устройства является повышенная мощность коммутирующего тиристора и датчика срыва коммутации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для за-. щиты импульсного преобразователя, включающее быстродействующий автоматический выключатель, токоограничивающий реактор, узел коммутации с накопительньм конденсатором и вентильиый коммутатор, блок защиты с зацитньи импульсным трансформатором, разделительный диод и стабилитрон f2 .

Недостатком этого устройства является низкая надежность.

Целью изобретения является повышение нацежности.

Цель достигается тем, что блок защиты снабжен двумя диодами, а защитный импульсный трансформатор выполнен с тремя обмотками, причем начало первичной обмотки трансформатора соединено с катодом разделительного диода, анод которого служит для подключения к положительному полюсу накопительного конденсатора узла коммутации, конец этой обмотки, служит дпя подключения к отрицательному полюсу накопительного конденсатора, начала второй и третьей обмоток подключены к анодам двух диодов соответственно, катоды которых служат для подключения к управляющим электродам силовых тиристоров вентильного коммутатора, концы второй и третьей обмоток

879699

4 служат для подключения к катодам силовых тиристоров вентильного коммута тора, стабилитрон подключен анодом к концу, а катодом к началу второй обмотки защитного импульсного трансформатора.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого тиристорного импульсного преобразователя; на фиг. 2 — временная диаграмма работы блока защиты. Блок защиты 1 тиристорного импульсного преобразователя содержит защитный импульсный трансформатор 2, имеющий три обмотки: первичную 3 и две вторичные 4 и 5, диоды 6, 7, 8 и стабилитрон 9.

Первичная обмотка 3 защитного импульсного трансформатора 2 подключена началом к катоду диода 6, а начала обмоток 4 и 5 подключены к анодам диодом 7 и 8. Стабилитрон 9 подключен катодом к началу, а анодом к концу обмотки 4.

Тиристорный импульсный преобразователь содержит быстродействующий автоматический выключатель 10, реактор

1!„ вентильный коммутатор 12, состоящий и= двух тиристоров 13, 14 и двух дисдов 1з, 16 нагрузку 17 и узел коммутации 18, содержащий импульсный трансформатор 19 с двумя посла1довательно включенными обмотками 20 и 21 диоды 22„ 23, резистор 24, накопительный конденсатор 25 и коммутирующий кондеи.-..атор 26, тиристор 27 и реактор 28.

Блок защиты 1 тиристорного импульсного преобразователя работает следующи..а образом.

При включении автоматического выключателя 10 заряжается коммутирующий конденсатор 26 и накопительный конденсатор 25 узла. коммутации 18.

В момент коммутации (t < на фиг,2) подается управляющий импульс на коммутирующий тйристор 27. При этом в тиристоре 27 начинают протекать токи; ток источника питания, ток разряда коммутирующего конденсатора 26, ток разряда накопительного конденсатора

25. Реактор 11 ограничивает ток короткого замыкания источника питания в интервале коммутации. Напряжение об- мотки 20 импульсного трансформатора

19 прикладывается к силовому тиристо" ру 13 в запирающе- направлении. После выключения силового тиристора 13 ток нагрузки 17 замыкается через обратный диод 16. Выключение коммутирую5

55 щего тиристора 27 (момент t на фиг.2г) происходит в результате колебательного перезаряда коммутирующего конденсатора 26. Период колебаний коммутирующего контура реактор 28 — конденсатор 26 (интервал t 0 " t на фиг.2б) значительно меньше периода колебаний контура, образованного накопительным конденсатором 25 и индуктивностью обмотки 21 импульсного трансформатора 19.Поэтому в интервале коммутации (интервал t0- t на фиг. 2,в) напряжение на накопительном конденсаторе

25 снижается незначительно и не изменяет полярности. Срабатывания защитного устройства 1 не происходит, так как напряжение на накопительном конденсаторе приложено к разделительному диоду 6 в запирающем направлении .

В случае невыключения коммутирую щего тиристора 27 коммутирующим LCконтуром 28, 26 происходит колеба-, тельныи разряд накопительного конденсатора 26 через обмотку 21 трансформатора 19 и тиристор 2? и возможно выключение коммутирующего тиристора .

27 (см. фиг. 2, в-r).

Блок защиты 1 вводится в действие в момент времени, когда полярность напряжения на накопительном конденсаторе 25 изменяется (момент t на фиг. 2, в), что приводит к отпиранию разделительного диода 6. К первичной обмотке 3 защитного импульсного трайсформатора 2 прикладывается напряжение накопительного конденсатора 25 (см. фиг. 2, д). Ток вторичной обмотки 4 через разделительный диод 7 поступает в управляющий электрод силового тиристора 13, ток вторичной обмотки 5 через разделительный диод

3 поступает в управляющий электрод тиристора 14 вентильного коммутатора 12 (см. фиг. 2, е-ж). Разделительные диоды 7, 8 развязывают вторичные обмотки 4, 5 защитного импульского трансформатора 2 и выходы блока управления преобразователем (на фиг. 1 блок управления не показан).

Стабилитрон 9 ограничивает напряжение на вторичных обмотках 4, 5 защитного трансформатора до величины напряжения, допустимого. для ynpaansteuq x электродов тиристоров.. Установленная мощность импульсного трансформатор@ невелика, так как он включен в слаботочную цепь и работает только при срыве коммутации.

5 87

В момент t (cM. фиг. 2, е-ж) происходит одновременное включение тиристоров 13, 14 вентильного коммутатора 12 и образуется цепь для протекания тока от источника питания, минуя нагрузку 17. Ток с маломощного коммутирующего тиристора 27 переходит на мощные !3 и 14 тиристоры вен« тильного коммутатора 12. Быстродействующий автоматический выключатель

l0 для которого образуется цепь короткого замыкания, отключает преобразователь от источника питания 1см. фиг. 2, з).

Таким образом, при срыве коммутации длительность протекания тока-короткого замыкания в коммутирующем тиристоре сокращена за счет перевода тока на силовые тиристоры вентильного коммутатора, ток короткого замыкания источника питания отключается быстродействующим выключателем. Защитный импульсный трансформатор включается в работу кратковременно. Это снижает установленную мощность коммутирующего тиристора узла коммутации и защитного импульсного трансформатора.

Применение изобретения позволяет повысить надежность работы защитного устройства тиристорного импульсного

° преобразователя.

Формула изобретения

Тиристорный импульсный преобразователь, содержащий быстродействующий ав9699 6 томатический выключатель, токоогр = ничивающий реактор, узел коммутации с накопительным конденсатором и .вентильный коммутатор, блок защиты с защитным импульсным трансформатором, разделительным диодом и стабилитроном отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности преобразователя, блок защиты снабжен двумя, 10 диодами, а защитный импульсный трансформатор выполнен с тремя обмотками причем начало первичной обмотки трансформатора соединено с катодом pasделительного диода, анод которого служит для подключения к положительному полюсу накопительного конденсао тора узла коммутации, конец этой об- . мотки с.пужит для подключения к отрицательному полюсу накопительного конщ денсатора, качала второй и третьей обмоток подключены к акодам двух диодов соответственно; катоды которых служат для подключения к управляющим электродам силовых тиристоров вентиль2 ного коммутатора, концы второй и третьей обмоток служат для подключения к катодам силовых тиристоров вентильного коммутатора, стабилитрон подключен анодом к концу, а катодом к началу второй обмотки защитного импульсного трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание пои экспертизе

1. Патенв Япойии В 51-48843

35 кл. Н 02 Р 13/32, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

У 511835, кл. Н 02 Н 7/1О, 1976.