CS211668B1 - Pulse converter circuitry - Google Patents
Pulse converter circuitry Download PDFInfo
- Publication number
- CS211668B1 CS211668B1 CS130680A CS130680A CS211668B1 CS 211668 B1 CS211668 B1 CS 211668B1 CS 130680 A CS130680 A CS 130680A CS 130680 A CS130680 A CS 130680A CS 211668 B1 CS211668 B1 CS 211668B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- thyristor
- thyristors
- inductance
- protective
- pulse
- Prior art date
Links
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 24
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 15
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Description
Vynález se týká zapojení pulsního měniče s řídicím a regulačním obvodem pro pulsní řízení jízdy a elektrodynamické brzdy vozidla se stejnosměrným napájením a stejnosměrnými trakčními motory.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a pulse converter with a control circuit for pulse driving and the electrodynamic brakes of a DC vehicle and DC traction motors.
Jsou známa zapojení pulsních měničů vhodných pro řízení trakčních motorů, která využívají můstkováho zapojení tyristorů. V prvém případě slouží můstek pomocných tyristorů k vypínání jednoho hlavního tyristorů. Výhodou tohoto spojení je, že odpadne tzv. indukčnost prvního kmitaváho obvodu, určená k přepalovánl komutačního kondenzátorů na vypínací polaritu a dále okolnost, že komutační kondenzátor využívá ke zhášení oboupolarit, takže pracuje s poloviční frekvencí než u standardních zapojení.There are known wiring of pulse converters suitable for control of traction motors, which use a bridge connection of thyristors. In the first case, the auxiliary thyristor bridge is used to turn off one main thyristor. The advantage of this connection is that the so-called inductance of the first oscillating circuit, designed to burn commutating capacitors to trip polarity, and the fact that the commutating capacitor uses two-polarities to quench the circuit, so that it operates at half the frequency of standard circuits.
Značnou nevýhodou je vySSÍ počet polovodičových prvků, tj. čtyři tyrístory proti diodě a tyristorů’u standardních spojení.A significant disadvantage is the higher number of semiconductor elements, ie four thyristors against the diode and thyristors' standard connections.
Ve druhém případě tyristorový můstek slouží k vypínání dvou hlavních tyristorů, která pracují přesazená, takže vznikne dvoufázový měnič se společným komutačním obvodem.In the latter case, the thyristor bridge is used to turn off the two main thyristors, which operate offset, so that a two-phase converter with a common commutation circuit is formed.
V tomto jinak výhodném spojení je však jeden uzel můstku rozpojen, odpovídající tyristory se navzájem nemohou vypnout a měnič je pak v určitých režimech náchylný k prohoření. Uzavřený můstek vede opět ke dvěma tyristorům navíc a zvyšuje již tak dost značný počet prvků.However, in this otherwise advantageous connection, one bridge node is disconnected, the corresponding thyristors cannot be switched off from each other, and the inverter is then susceptible to burning in certain modes. The closed bridge again leads to two extra thyristors and increases already a considerable number of elements.
Ve třetím případě je užit samostatný tyristorový můstek, avšak se standardním řízením. Současná se spínají dva tyristory diagonálně, které se po přepólování komutačního kondensátoru samy vypnou, pak následuje sepnutí další diagonální dvojice. Takový měnič lze řídit pouze frekvenčně, vyšší zatěžovatele lze docílit pouze zvětšením pasivních prvků nebo zvýšením frekvence a tím i ztrát. Jinak je tento měnič jednoduchý, odolný proti prohoření a 211668 vhodný zejména tam, kde nevystačíme a jedním prvkem paralelné. Zapojení pulsního měniče podle vynálezu odstraňuje uvedené nevýhody, přičemž jeho podstatou je, že regulační blok obsahuje regulátor připojený přes tvarovač pulsů, rozdélovač pulsů a koncové zesilovače k řídicím elektrodám tyristorů bloku pulsního méniče, zapojených do můstku tak, že mezi vstupní a výstupní svorkou můstku jsou paralelné zapojeny tři větve, kde první vStev je tvořena sériovou kombinací překmitové indukčností a překmitové diody, druhá větev je tvoře na sériovou kombinací první ochranné indukčností, prvního tyristoru, druhého tyristoru a druhé ochranné indukčností a třetí větev je tvořena sériovou kombinací třetí ochranné indukčností, třetího tyristoru, čtvrtého tyristoru a čtvrté ochranné indukčností, přičemž společný bod prvního tyristoru a první ochranné indukčností a společný bod čtvrtého tyristoru a čtvrtá ochranné indukčností jsou přes nulové diody připojeny k výstupu vstupního LC filtru a mezi společný bod prvního tyristoru a druhého tyristoru a společný bod třetího tyristoru a čtvrtého tyristoru je zapojen komutační kondenzátor.In the third case a separate thyristor bridge is used, but with standard control. Simultaneously, two thyristors are switched diagonally, which switch off themselves after reversing of the commutating capacitor, followed by switching on another diagonal pair. Such an inverter can only be frequency controlled, higher loads can only be achieved by increasing passive elements or increasing the frequency and thus the losses. Otherwise, this inverter is simple, resistant to burn and 211668 is suitable especially where we are not enough and one element in parallel. The wiring of the pulse transducer according to the invention eliminates the above-mentioned disadvantages in that the control block comprises a controller connected via a pulse former, a pulse splitter and terminal amplifiers to the control electrodes of the pulse converter block thyristors connected to the bridge so that three branches are connected in parallel, where the first branch consists of a series combination of a suppression inductance and a diode, the second branch forms a series combination of a first protective inductance, a first thyristor, a second thyristor and a second protective inductance, and a third branch consists of a series combination thyristor, fourth thyristor and fourth protective inductance, wherein the common point of the first thyristor and the first protective inductance and the common point of the fourth thyristor and the fourth protective inductance are connected via zero diodes a commutating capacitor is connected to the output of the LC input filter and between the common point of the first thyristor and the second thyristor and the common point of the third thyristor and the fourth thyristor.
Hlavní přínos zapojení dle vynálezu je ten, že s nejjednodušším můstkem Čtyř tyristorů umožňuje fázové řízení, které je pro pohon vozidla prakticky nezbytné. Jsou tedy zachovány věechny výhody můstku: malý počet prvků, komutační kondenzátor využitý v obou polaritách, odstranění indukčností prvního kmitu, spolehlivé vypínání tyristorů, možnost rychlého vypnutí při poruěe, snadné vytváření nejkratěích dob sepnutí a tedy i malých výstupních napětí. Zároveň jsou zachovány i výhody fázového řízení, to je možnost vytváření velkých zatšžovatelů, omezení spínacích ztrát.The main benefit of the invention is that, with the simplest bridge of the Four Thyristors, it allows phase control, which is practically necessary to drive the vehicle. Thus, all the advantages of the bridge are retained: a small number of elements, a commutating capacitor utilized in both polarities, eliminating the inductance of the first oscillation, reliable switching off the thyristors, the possibility of fast failure failure. At the same time, the advantages of phase control, ie the possibility of creating large load factors, reducing switching losses, are also preserved.
Obzvlášl výhodné vlastnosti získáme smíšeným řízením - změnou frekvence i fáze.Especially advantageous properties can be obtained by mixed control - change of frequency and phase.
Na připojeném obrázku je zobrazen příklad zapojení obvodu podle vynálezu.The attached figure shows an example of a circuit according to the invention.
Regulátor 40 regulačního bloku 10 je svými výstupy 41. gg, gg připojen ke vstupům gg, 52. 53 tvarovače pulsu gg. Tvarovač pulsů 50 je připojen dále svými výstupy gg, gg, gg, 52 gg ke vstupům 6g, 6g, gg, gg, gg rozdělovače pulsů gfi, připojeného svými výstupy gg, £2, 68. 69 ke koncovým zesilovačům lg, 72. gg, gg, jejichž výstupy jsou připojeny k řídicím elektrodám 110. 120. 130. 140 tyristorů gg, lg, gg, gg bloku g pulsního měniče zapojených do můstku tak že, mezi vstupní a výstupní svorkou gg, gg můstku jsou paralelně zapojeny tři větve.The controller 40 of the control block 10 is connected to the inputs gg, 52, 53 of the pulse former gg with its outputs 41, gg, gg. The pulse former 50 is further coupled by its outputs gg, gg, gg, 52 gg to the inputs 6g, 6g, gg, gg, gg of the pulse splitter gfi, connected by its outputs gg, g, 68, 69 to the amplifiers lg, 72, gg. , gg, the outputs of which are connected to control electrodes 110, 120, 130, 140 of thyristors gg, lg, gg, gg of the pulse transducer block g connected to the bridge so that three branches are connected in parallel between the bridge input and output gg.
První větev je tvořena sériovou kombinací překmitové indukčností 22 a překmitové diody gg. Druhá větev je tvořena sériovou kombinací první ochranné indukčností gi, první tyristoru 11 druhého tyristoru gg a druhé ochranné indukčností gg.The first branch is formed by a series combination of overshoot inductance 22 and overshoot diode gg. The second branch consists of a series combination of the first protective inductance gi, the first thyristor 11 of the second thyristor gg and the second protective inductance gg.
Třetí větev je tvořena sériovou kombinací třetí ochranné indukčností gg, třetího tyristoru gg, čtvrtého tyristoru 14 a čtvrté ochranné indukčností gg. Mezi společným bodem prvního a druhého tyristoru gg, 12 a společným bodem třetího a čtvrtého tyristoru gg, 14 je zapojen komutační kondenzátor gg. Společný bod prvního tyristoru gg a první ochranné indukčností 17 označený jako 35 a společný bod čtvrtého tyristoru 14 a čtvrté ochranné indukčností gg označený jako gg jsou přes nulové diody lg, lg připojeny k výstupu vstupního LC filtru gg, Si·The third branch is a series combination of a third protective inductance gg, a third thyristor gg, a fourth thyristor 14, and a fourth protective inductance gg. A commutation capacitor gg is connected between a common point of the first and second thyristors gg, 12 and a common point of the third and fourth thyristors gg, 14. The common point of the first thyristor gg and the first protective inductance 17 denoted as 35, and the common point of the fourth thyristor 14 and the fourth protective inductance gg denoted as gg, are connected via the zero diodes lg, lg to the output of the LC input filter gg, Si ·
Paralelně s výstupem LC filtru Sg, 84 je zapojena sériová kombinace odporu gg a bloku gg záskokové brzdy obsahující tyristor, k němuž je paralelně připojena sériová kombinace indukčnosti a kondenzátoru. Vstupní svorka 31 bloku g pulsního měniče je pak připojena přes vyhlazovací indukčnost g, jistič 2 a dvojici paralelně řazených sériových stejnosměrných motorů g, g se stykači jízdy g, A a stykači brzdy g, g k výstupu LC filtru gg, gg a přes něj k napájecí síti gg.Parallel to the LC filter output Sg, 84, a series combination of resistor gg and a block brake block gg containing a thyristor is connected to which a series combination of inductor and capacitor is connected in parallel. The input terminal 31 of the pulse converter block g is then connected via a smoothing inductor g, a circuit breaker 2 and a pair of parallel-connected series DC motors g, g with travel contactors g, A and brake contactors g, g to LC filter output gg, gg. gg network.
Na výstupech Ag, Al, Al regulátoru 40. jsou v tomto pořadí přítomny:The outputs Ag, Al, Al of the controller 40. are in the following order:
Signál pro spínání diagonálních větví, signál pro spínání vertikálních větví a signál Signal for switching diagonal branches, signal for switching vertical branches and signal
pro okamžité vypnutí pulsního měniče. Tyto signály se vedou na vstupy 51. 22» 22 tvarovače pulsů 50. kde jsou tvarovány na nevýkonové řídicí impulsy jednak pro řádné spínání diago nélníeh větví a řádné spínání vertikálních větví pulsního měniče, jednak pro okamžité vypnutí pulsního měniče v libovolném časovém okamžiku, zcela asynchronním vůči řádnému pracovnímu cyklu měniče.to switch off the pulse converter immediately. These signals are applied to the pulse former inputs 51, 22, 22, where they are formed into non-power control pulses for both the proper switching of the diaphragm branches and the proper switching of the vertical branches of the pulse converter and for instantaneous switching off of the pulse converter at any time, completely asynchronous. relative to the inverter's duty cycle.
Dále jsou zde generovány blokovací logické signály pro zajiětění náležité sekvence spínání diagonálních a vertikálních větví při startu a při řádném chodu pulsního měniče a v režimu okamžitého vypnutí měniče.In addition, blocking logic signals are generated to provide the proper sequence of switching the diagonal and vertical branches when the pulse inverter is started and running properly, and in the inverter instantaneous shutdown mode.
Výstupem tvarovače pulsů 50 jsou dva antivalentní logické blokovací signály, jeden pro první diagonální a první vertikální větev měniče, např. JJ., 13. 19. 13 a 11. 12. druhý pro druhou diagonální a druhou vertikální větev měniče, např. 14. 12, 18. 12. a 14. 13. jež jsou přítomné na výstupech 54. 22. a dále trojice nevýkonových řídicích impulsů: nevýkonový řídicí impuls pro spínání diagonálních větví, přítomný na výstupu 56. nevýkonový řídicí impuls pro spínání vertikálních větví měniče, přítomný na výstupu 57 a konečně nevýkonový řídicí impuls pro okamžité vypnutí měniče, přítomný na výstupu 58.The output of the pulse former 50 is two antivalent logic interlock signals, one for the first diagonal and the first vertical branch of the drive, e.g., 13, 13, 13, and 11, the second for the second diagonal and the second vertical branch of the drive, e.g. 14. 12, 18, 12, and 14, 13, which are present at the outputs 54, 22, and the triple non-power control pulses: non-power control pulse for switching diagonal branches, present at output 56. non-power control pulse for switching the vertical branches of the drive, present at output 57 and finally a non-power control pulse for instantaneous tripping of the drive, present at output 58.
Zapojení pulsního měniče 2 s řídicím a regulačním blokem 10 podle vynálezu umožňuje dvojí způsob řízení:The connection of the pulse transducer 2 to the control and control block 10 according to the invention allows two ways of control:
Frekvenční řízení obdržíme střídavým spínáním diagonálních dvojic tyristorů JJ., 13 a 12. 11· K vypnutí tyristorů dojde samovolně, nabitím komutačního kondenzátoru 21. Pokud by se v některém režimu samovolné vypnutí neuskutečnilo, dojde k němu nuceně sepnutím následující dvojice. To je umožněno tím, že tyristorový' můstek je nahoře i dole uzavřen. Toto uspořádání je velice odolná proti prohořenl nebo chybné manipulaci.Frequency control is obtained by alternating switching of diagonal pairs of thyristors 11, 13 and 12. 11 · The thyristors are switched off spontaneously by charging the commutation capacitor 21. If in any mode the spontaneous switch-off does not occur, it will be forced by switching the next pair. This is due to the fact that the thyristor bridge is closed at the top and bottom. This arrangement is very resistant to burned or mishandling.
Fázové řízení, která ovšem současně připouští i změnu spínací frekvence, je uskutečněno například následujícím spínacím postupem:Phase control, which at the same time also permits a change in switching frequency, is carried out, for example, by the following switching procedure:
a) výchozí stav: zátěžný proud vede nulová dioda 16. všechny tyristory vypnuty, komutační kondenzátor 21 nabit v polaritě beta,a) initial state: the load current is led by a diode 16. all thyristors are switched off, the commutation capacitor 21 is charged in beta polarity,
b) sepnou vertikální tyristory JJ., JJ a převezmou na potřebnou dobu zátěžný proud,b) the vertical thyristors JJ, JJ switch on and receive the load current for the required time,
c) sepnou diagonální tyristory JJ., JJ, a výbojem komutačního kondenzátoru 21 se vypne tyristor JJ, přičemž puls na tyristor Jl se přivádí pouze pro zajiětění spolehlivého Chodu v předchozích stavech. Nabitím komutačního kondenzátoru 21 na polaritu alfa se otevře nulová dioda 15 a tyristory JJ. a JJ vypnou. Dioda 16 nesepne, je zahrazena napětovým úbytkem na pravé ochranné indukčnosti JJ,c) the diagonal thyristors 11, 11 are switched on and the discharge of the commutating capacitor 21 turns off the thyristor 11, the pulse to the thyristor 11 being applied only to ensure reliable operation in the previous states. By charging the commutation capacitor 21 to the polarity alpha, the zero diode 15 and the thyristors 11 are opened. and JJ turn off. Diode 16 does not switch on, it is blocked by voltage drop on the right inductance JJ,
d) dle požadavku regulace sepne tyristor JJ, 14 a celý děj se opakuje na druhé straně můstku.d) the thyristor JJ, 14 closes according to the regulation requirement and the whole process is repeated on the other side of the bridge.
Obvod druhého kmitu je tvořen překmitovou indukčnosti 22 a v příkladu provedení vynálezu dle obrázku překmitovou diodou 23. Urychluje přepólování komutačního kondenzátoru Jl a zajištuje správnou funkci měniče i při malém zátěžném proudu.The circuit of the second oscillation is formed by an overshoot inductor 22 and, in the exemplary embodiment of the invention, an overshoot diode 23. It speeds up the polarity of the commutating capacitor 11 and ensures correct operation of the converter even at low load current.
Při převádění proudu z diagonálních tyristorů na nulové diody se přechod uskuteční pouze přes malé druhé ochranné indukčnosti 19 či 20. Zvýšení napětí na komutačním kondenzátoru Jl, vyvolané energií v indukčnostech je tedy malé. Naproti tomu spínají vertikální tyristory přes obě první a jednu druhou ochrannou indukčnost, diagonální tyristory dolní přes dvě druhé ochranné indukčnosti, respektive i horní tyristory přes dvě první ochranné indukčnosti.When the current from the diagonal thyristors is converted to zero diodes, the transition occurs only via the small second protective inductors 19 or 20. The voltage increase at the commutating capacitor 11, induced by the energy in the inductors, is therefore small. On the other hand, vertical thyristors switch over both the first and one second protective inductance, the diagonal lower thyristors switch over the two second protective inductors, and the upper thyristors switch over the two first protective inductors respectively.
Tyto kombinace lze bez obtíží navrhnout tak, aby byla dodržena přípustná strmost nárůstu propustného proudu v tyristorech. Rovněž js možno výhodně provést prvé ochranné indukčnosti 17. 18 i druhé ochranné indukčnosti 12, 20 se vzájemnou vazbou.These combinations can be designed without difficulty so as to maintain the permissible steep rise in thyristor forward current. It is also advantageous to provide the first protective inductances 17, 18 and the second protective inductances 12, 20 with mutual coupling.
Dvojice antivalentnich logických inhibičních signálů, přítomné na výstupech 54. JJ, a trojice nevýkonových řídicích impulsů, přítomné na výstupech 56. 57. Jg, jsou vedeny do distributoru pulsů JJ, kde jsou zpracovány na nevýkonové řídicí impulsy pro jednotlivé tyristory.A pair of antivalent logic inhibitory signals present at outputs 54.J., and three non-power control pulses present at outputs 56. 57. Jg are fed to a pulse distributor JJ where they are processed to non-power control pulses for each thyristor.
Distribuční matice je zde uspořádána tak, že jednak rozděluje v náležitém pořadí řádné řídicí impulsy pro spínání diagonálních a vertikálních větví mezi jednotlivé tyristory, jednak rozhoduje, zda je nutno v režimu okamžitého vypnutí pulsního.měniče generovat řídicí impuls pro vypnutí a v případě, že ano, je řídicí impuls pro vypnutí vyslán do přísluěné vodivé vertikální větve.The distribution matrix is here arranged to distribute the proper control pulses for switching the diagonal and vertical branches between the individual thyristors, respectively, and decides whether to generate a control pulse for the trip in the instantaneous trip mode. , the tripping control pulse is sent to the appropriate conductive vertical branch.
Nevýkonové řídicí impulsy pro jednotlivé tyristory H, 12, li, 12, přítomné na výstupech JJ, JI, Jg, 69 distributoru pulsů JJ, jsou výkonově zesíleny v koncových zesilovačích 11, 22, 22, 21 a přivedeny na řídicí elektrody HJ, 12J, lifi, 130 tyristorů H, 12, ϋ, 12.The non-power control pulses for the individual thyristors H, 12, 11, 12 present at the JJ, J1, Jg, 69 outputs of the pulse distributor JJ are power amplified in the terminal amplifiers 11, 22, 22, 21 and applied to the control electrodes HJ, 12J, lifi, 130 thyristors H, 12, ϋ, 12.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS130680A CS211668B1 (en) | 1980-02-26 | 1980-02-26 | Pulse converter circuitry |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS130680A CS211668B1 (en) | 1980-02-26 | 1980-02-26 | Pulse converter circuitry |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS211668B1 true CS211668B1 (en) | 1982-02-26 |
Family
ID=5347113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS130680A CS211668B1 (en) | 1980-02-26 | 1980-02-26 | Pulse converter circuitry |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS211668B1 (en) |
-
1980
- 1980-02-26 CS CS130680A patent/CS211668B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2858195B1 (en) | Converter circuit | |
| US5436540A (en) | Protection circuit for a gate turn-off device in an electrical braking system for an electric traction motor vehicle | |
| US6771524B2 (en) | Multiple PWM cycloconverter | |
| US10177682B2 (en) | Switching unit for a converter module for a multi-level energy converter | |
| US20200007028A1 (en) | Power supply for submodule controller of mmc converter | |
| US3568021A (en) | Low cost variable input voltage inverter with reliable commutation | |
| US5449993A (en) | Regenerative ac to dc converter | |
| US4884185A (en) | Pulse width modulation converter | |
| US5933331A (en) | Battery coupling apparatus | |
| CA1276035C (en) | Static inverter with an overcurrent circuit upon a short circuit | |
| WO2001039357A1 (en) | Clamped bidirectional power switches | |
| US6903911B2 (en) | Protective circuit for a network-controlled thyristor bridge | |
| EP0272776A2 (en) | Three-phase supply system | |
| CS211668B1 (en) | Pulse converter circuitry | |
| US11855555B2 (en) | Control device for an inverter, inverter for a vehicle, vehicle and method of operating an inverter | |
| US3900739A (en) | Device for providing a current supply to inductive loads by use of a battery and a d. c. pulse transformer positioned between battery and load | |
| JPS62247758A (en) | Series operation circuit of dc-dc converter | |
| ZA200105218B (en) | Method and device for protecting converters. | |
| SU1089736A1 (en) | Versions of three-phase a.c.voltage-to-a.c.voltage converter | |
| SU881954A1 (en) | Three-phase self-sustained inverter | |
| Kumar et al. | Cost effective gate drive circuit for MLI with constant number of conducting switches | |
| SU1265952A1 (en) | Inverter system | |
| SU1241385A1 (en) | Transistor inverter | |
| SU1310977A1 (en) | Three-phase bridge voltage inverter with protection | |
| SU1107236A1 (en) | Inverter |