Способ управления вспомогательными тиристорами автономного инвертора напряжения

 

.Союз Советскии социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

892652 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 170480 (2l) 2912088/24-07 с присоединением заявки М(23) Приоритет

Опубликовано 23.1 Ю ° Бюллетень Pfy 47 (51) М. Кл.

Н 02 Р 13/18

Гесударетвииый кактитет

СССР иа делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314.. 27(088. 8) Дата опубликования описания 23.1281

О. Г. Булатов, С. B. Одынь, B. А. Лабунцов, В.А. Жеглов и Ю.С. Забродин (72) Авторы изобретения

Иосковский ордена Ленина энергетич кий-институт,. (7l) Заявитель (g4) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫМИ ТИРИСТОРАНИ

АВТОНОМНОГО ИНВЕРТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано s схемах тиристорных инверторов напряжения с однофазной и трехфазной нагрузкой.

Известен способ управления вспомогательными тиристорами автономного инвертора напряжения, заключающийся в том, что подают сигнал управления на отпирание коммутирующего тиристора с временной задержкой относитель" но подачи сигнала управления на основной тиристор (1 ).

Недостатком этого способа является недопустимая раскачка напряжения на т5 коммутирующем конденсаторе.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ управления вспомогательными тиристорами автономного

20 инвертора напряжения, каждое вентильное плечо которого представляет однофазный тиристорный мост, подключенный диагональю постоянного тока к источнику питания инвертора и содержащий в диагонали переменного тока коммутирующего рактивную цепочку из конденсатора и дросселя„два плеча моста образуют основные тиристоры, зашунтированные обратными диодами, а два другие плеча — вспомогательные тиристоры, причем два из них (коммутирующие тиристоры) включены в прямом направлении по отношению к источнику питания инвертора, а два шунтирующие их тиристоры сброса — в об-. ратном направлении, состоящий в том, что подают отпирающие импульсы тока управления на коммутирующий тиристор, подключенный к одной шине источника питания инвертора с временной задержкой относительно момента подачи отпирающего импульса управления на сбрасывающий тиристор, подключенный к противоположной шине источника питания $2).

Однако известный способ управления вспомогательными тиристорами и892652 вертора не обеспечивает высокую дежность его работы.из-за сравнительна- В момент времени, когда начинается но малои длительности импуль а б - 4 з-за сравнитель- процесс коммута ии из к ц, конденсатора ного анодного напряж ульса о рат- 4 выво ят изб

4 д быточную энергию, для черяжения на запирае- го с блока 15 п мом основном тиристоре б лока 5 управления вспомогаоре, осо енно при тельными т набросе нагрузки: тиристорами, входящего в сосЦел ь и зобр ет ения - по вы повышение натав системы 14 управления инвертодежности работы инвертора. р, одают отпирающий импульс упПоставленная цель о равления на сбрасывающий тиристор 12. ель достиг ется тем, Конденсатор 4 начинает аз я что в способе управления вспомога- 1ф начинает разряжаться по тель ными тири сторами автономного омога- 10 контуру сброса 4ст н пи ани вертор номного ин- энергию в и следующии момент блока 5 у равле измеряют напряжение на к мутирующии тиристор 10. При его вклюряжение на коммутирующем ts чении тиристо 12 конденсаторе сравнива

1 нивают это напряже- атным стор оказывается под обние с напряжени м е источника питания и р м анодным напряжением Ес и запив результате этого сравнения задают рается, что приводит к прекращению значение. временной задержки.

На чертеже представлена принципиал ьная схема однофазного полумостоводенсатор перезаряжается по ,го инвертора. коммутационному контуру 4-5-6-10-4.

Автономный инвертор напряжения

При этом через тиристор 6 протекает работает на нагрузку 1. Его вентильток, равный по величине разности тока ное плечо представляет собой однофазныи тиристорный мост 2, подключенный р ения тока цепочки 3 тока нагрузки он оказывается обратдиагональю постоянного тока к источ- ным для ти для тиристора о и переключается на нику питания инвертора. В диагонали диод 8 после после чего тиристор ь оказыва переменного тока моста 2 содержит ком" етс б ется под о ратным анодным напряжемутирующую реактивную цепочку 3 из нием, равным по величине прямому паконденсатора 4 и дросселя 5 Одно пле- ден ю дению напряжения на проводящем диочо моста 2 обРазУют основные тиРис- де 8 П де . осле достижения током цепочторы 6 и 7, зашунтированные обратки своего максимального значения наными диодами 8 и 9, а другое плечо обчинается его спад, в результате черазуют вспомогательные тиристоры 1013, го на тиристоре 6 появляется прямое

3, причем два из них (коммутирующие напряжение, который восстановил свои тиристоры 10 и 11) включены в прямом запирающие свойства. направлении по отношению к источнику Дальнейшее протекание коммутационпитания инвертора, а шунтирующие их ного процесса зависит от соотношения сбрасывающие тиристоры 12 и 13 - в о6- значений напряжения источника питания ратном направлении. Управление вспои напряжения на конденсаторе могательными тиристорами осуществляют от входящего в состав системы 14 Если напряжение на конденсаторе управления блока 15 управления, кото- меньше напряжения питания, то имеет рый содержит блок t6 задержки, фор- место так называемый интервал полочмирующий требуемое значение времен- 4 ки, и конденсатор 4 заряжается током ной задержки между импульсами отпи - нагрузки, причем ток нагрузки посторания на сбрасывающий и коммутирующий янный на интервале коммутации, потиристоры. скольку нагрузка обычно имеет сравниРабота инвертора по предлагаемому тельно большую индуктивную составляюспособу управления происходит следую- щую. После момента времени, когда нащим образом. пряжение коммутирующего конденсатора

Пусть в начальный момент времени

4 становится больше напряжения источоткрыт основной тиристор 6 и в на- ника питания и диод 9 оказывается под грузку 1 протекает ток. Коммутирующий прямым напряжением, и через него на конденсатрр 4 заряжен до начального H интервале протекает ток и конденсанапряжения при положительном потентор 4 дозаряжается по контуру 4-5-9.циале на правой обкладке. Ток через -Я-10-4, потребляя энергию от источнего не протекает. ника напряжения питания, В момент

892652

30 равенства тока нагрузки и тока коммутирующейй цепочки и меет ме сто режим без полочки, т.е. сразу же s данный момент открывается диод 9 и начинается дозаряд конденсатора 4 по конту- ф ру 4-5-9-Е8-10-4.

Постепенное уменьшение времени между подачей импульсов управления на коммутирующий и сбрасывающий тиристор уменьшает время учестка полочки при сохранении напряжения на коммутирующем конденсаторе, что на запираемом основном тиристоре инвертора дольше поддерживается обратное анодное напряжение (а это приводит к повышению надежности работы инвертора), тогда как перенапряжения на тиристорах и других элементах инвертора, пропорциональные максимальному напряжению на коммутирующем конденсаторе, сохра- 2О няются неизменными до граничного режима работы, при котором происходит исчезновение участка полочки.

Переходные процессы в коммутационном узле при набросе нагрузки и ее последующем сбросе быстро заканчиваются. Поэтому перенапряжения на коммутирующем конденсаторе и тиристорах, возникающие в инверторе предлагаемым способом управления при кратковременной перегрузке по току, непродолжительны и не оказывают существенного влияния на снижение надежности работы инвертора. Кроме того, при использовании предлагаемого способа управления инвертор не нуждается в ухудшающем его КПД резисторе, который вводят в контур сброса при использовании известного способа, когда в инверторе возможен режим наброса нагрузки.

Использование изобретения повышает надежность работы инвертора за счет снижения напряжения на коммутирующем конденсаторе и увеличения времени действия обратного напряжения на выключаемом рабочем тиристоре, б

Формула изобретения

Способ управления вспомогательными тиристорами автономного инвертора напряжения, каждое вентильное плечо которого представляет однофазный тиристорный мост, подключенный диагональю постоянного тока к источнику питания инвертора и содержащий в диагонали переменного тока коммутирующую реактивную цепочку из конденсатора и дросселя, два плеча моста образуют основные тиристоры, зашунтированные обратными диодами, а два других плеча вспомогательные тиристоры, причем два из них (коммутирующие тиристоры) включены в прямом направлении по отношению к источнику питания инвертора, а два шунтирующие их сбрасывающие тиристоры - s обратном направлении, состоящий в том, что подают отпирающие импульсы управления на коммутирующий тиристор, подключенный к одной шине источника питания с временной задержкой относительно момента подачи отпирающего импульса управления на сбрасывающий тиристор, подключенный к противоположной шине источника питания, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности, измеряют ток в коммутирующей цепочке и сравнивают его с током нагрузки, в момент их равенства измеряют напряжение на коммутирующем конденсаторе, сравнивают это напряжение с напряжением источника питания и в результате этого сравнения задают значение временной задержки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . 3абродин l0. С. Узлы принудительной конденсаторной коммутации тиристоров. И., "Энергия", 1974, с. 59.

2. Заброди н l0. С . Узлы принудительной коммутации тири сторов. М., "Энергия", 1974, с. 72, рис. 2-106, 2-116 .

892652

Составитель Е. Жданов

Редактор В. Лаэаренко Техред А. Бабинец Корректор Г Реаетник

Закаэ 11277/82 . Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

Ц3035, Иосква, Ж-35. Раушская наб, д. 4/5

0илиал ППП "Патент", r.. Ужгород, ул. Проектная, 4