CS268457B1

CS268457B1 - Wiring a two-phase or multi-phase pulse converter

Info

Publication number: CS268457B1
Application number: CS884350A
Authority: CS
Inventors: Jiri Ing Sova; Miloslav Ing Capek; Jan Ing Csc Rejent; Milos Ing Csc Fridrich
Original assignee: Sova Jiri; Capek Miloslav; Rejent Jan; Fridrich Milos
Priority date: 1988-06-21
Filing date: 1988-06-21
Publication date: 1990-03-14
Also published as: CS435088A1

Abstract

j. ř,5 en půlení měnič pro vysokonapětové trakční motory řazených v sérii. Podstata řeěení spočívá v tom, že každá fáze měniče sestává ze dvou tyristorových spinačů, dvou nulových diod a dvou dílčích vyhlazovacích tlumivek. Zlepšení funkce měniče se může dosáhnout tím, jestliže se k sériové kombinaci tyristorového spínače a nulové diody připojí kondenzátor. Výhodnost řešení spočívá v tom, že po vypnutí všech tyristorových spínačů je vyloučena možnost generátorického chodu motoru při zkratu kterékoliv kotvy motoru na zem.j. ř,5 en halving converter for high-voltage traction motors connected in series. The essence of the solution is that each phase of the converter consists of two thyristor switches, two zero diodes and two partial smoothing chokes. The converter function can be improved by connecting a capacitor to the series combination of the thyristor switch and the zero diode. The advantage of the solution is that after switching off all thyristor switches, the possibility of generator operation of the motor in the event of a short circuit of any motor armature to ground is excluded.

Description

Vynález ee týká zapojení dvoufázového nebo vícefázového pulsního měniče zvláště pro napájení několika trakčních vysokonapěťových motorů v sérii, obsahující tyristorové spínače a nulové diody.The invention ee relates to the connection of a two-phase or multiphase pulse converter, in particular for supplying several traction high-voltage motors in series, comprising thyristor switches and neutral diodes.

V současné době se pro napájení vysokonapětových stejnosměrných trakčních motorů používá pulsních měničů řešených sériovým zapojením několika polovodičových součástek. Problematika sériového řazení součástek klade potom značné nároky na výběr součástek se shodnými dynamickými parametry a dále na použité pomocné RC obvody a další obvody, zajišťující, aby v případě selhání sériového chodu nemohlo dojít k napěťovému průrazu některé ze součástek zapojených v sérii. Potřeba vyšších výkonů se pak řeší paralelním zapojením několika fází měniče přes rozdčlené vyhlazovací tlumivky na společnou zátěž.At present, pulse converters solved by series connection of several semiconductor components are used to supply high-voltage DC traction motors. The issue of serial switching of components then places considerable demands on the selection of components with identical dynamic parameters and on the used RC auxiliary circuits and other circuits, ensuring that in case of failure of series operation, no voltage breakdown of any of the components connected in series can occur. The need for higher powers is then solved by connecting several phases of the inverter in parallel via split smoothing chokes to a common load.

Tyto nedostatky odstraňuje zapojení dvoufázového nebo vícefázového pulsního měniče, zvláště pro napájení několika trakčních vysokonapěťových motorů v sérii podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že každá fáze se skládá ze dvou tyristorových spínačů, dvou nulových diod a dvou dílčích vyhlazovacích tlumivek. Ke kladnému pólu kondenzátoru vstupního filtru je zapojena anoda prvního tyristorového spínače, jehož katoda, spojená s katodou první nulové diody je přes první dílčí vyhlazovací tlumivku zapojena ke kladnému pólu zátěže. K zápornému pólu kondenzátoru vstupního filtru je zapojena katoda druhého tyristorového spínače, jehož anoda spojená s anodou druhé nulové diody je zapojena přes druhou dílčí vyhlazovací tlumivku na záporný pol zátěže, přičemž katoda druhé nulové diody a anoda první nulové diody jsou spolu spojeny.These shortcomings are eliminated by the connection of a two-phase or multiphase pulse converter, in particular for powering several traction high-voltage motors in series according to the invention. Its essence lies in the fact that each phase consists of two thyristor switches, two neutral diodes and two partial smoothing chokes. The anode of the first thyristor switch is connected to the positive pole of the input filter capacitor, the cathode of which, connected to the cathode of the first neutral diode, is connected to the positive pole of the load via the first partial smoothing choke. The cathode of the second thyristor switch is connected to the negative pole of the input filter capacitor, the anode of which connected to the anode of the second neutral diode is connected via a second partial smoothing choke to the negative load field, the cathode of the second neutral diode and the anode of the first neutral diode being connected together.

Rozvinutí vynálezu spočívá v tom, že v každé fázi je paralelně k sériové kombinaci prvního tyristorového spínače a první nulové diody připojen první kondenzátor a paralelně k sériové kombinaci.druhého tyristorového spínače a druhé nulové diody je připojen druhý kondenzátor.The development of the invention consists in that in each phase a first capacitor is connected in parallel to the series combination of the first thyristor switch and the first neutral diode and a second capacitor is connected in parallel to the series combination of the second thyristor switch and the second neutral diode.

Posledním význakem vynálezu je, že spoj první nulové diody a druhé nulové diody je připojen přes odpor ke střednímu pólu zátěže.A final feature of the invention is that the connection of the first neutral diode and the second neutral diode is connected via a resistor to the center pole of the load.

Výhodnost řešení dvoufázového nebo vícefázového pulsního měniče podle vynálezu spočívá v tom, že umožňuje redukci napěťového namáhání jednotlivých součástí měniče bez potřeby dalších součástek řazených do série, čímž je zapojení zjednodušeno a zlevněno.The advantage of the two-phase or multi-phase pulse converter solution according to the invention is that it makes it possible to reduce the voltage stress of the individual components of the converter without the need for additional components arranged in series, thus simplifying and reducing the connection.

Vynález bude v dalším textu blíže objasněn na příkladu provedení dvoufázového pulsního měniče, jehož schéma zapojení je znázorněno na výkresu.The invention will be explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment of a two-phase pulse converter, the circuit diagram of which is shown in the drawing.

Jak z přiloženého výkresu vyplývá, každá fáze se skládá ze dvou tyristorových spínačů, dvou nulových diod a dvou dílčích vyhlazovacích tlumivek zapojených tak, že ke kladnému pólu kondenzátoru 20 vstupního filtru je zapojena anoda prvého tyristorového spínače 1, resp. 11, jehož katoda, spojená s katodou první nulové diody 3, resp. 13, je přes první dílčí vyhlazovací tlumivku 5, resp. 15, zapojena ke kladnému pólu zátěže 9, 10. K zápornému pólu kondenzátoru 20 vstupního filtru je zapojena katoda druhého tyristorového spínače 2, resp. 12, jehož anoda je spojená s anodou druhé nulové diody 4, resp. 14, a přes druhou dílčí vyhlazovací tlumivku 6, resp. 16, je zapojena na záporný pol zátěže 9, 10, přičemž katoda druhé nulové diody 4, resp. 14, a anoda první nulové diody 3, resp. 13, jsou spojeny a připojeny případně přes pomocný odpor 21, resp. 22, ke střednímu pólu zátěže 9, 10, a ke středu dvou v sérii zapojených kondenzátorů 7, 8, resp. 17, 18, pokud se tyto kondenzátory použijí, a které jsou zapojeny na kladný a záporný pol kondenzátoru 20 vstupního filtru. Pulsní měnič je napájen z neznázorněného stejnosměrného napájecího zdroje přes vstupní filtr, tvořený tlumivkou 19 a kondenzátorem 20Zapojení dalších fází je shodné. Všechny fáze jsou pak připojeny ke společným napájecím svorkám a, e a svorkám b, c, d zátěže.As can be seen from the accompanying drawing, each phase consists of two thyristor switches, two neutral diodes and two partial smoothing chokes connected in such a way that the anode of the first thyristor switch 1 and 1 is connected to the positive pole of the input filter capacitor 20. 11, the cathode of which is connected to the cathode of the first zero diode 3, resp. 13, is via the first partial smoothing choke 5, resp. 15, connected to the positive pole of the load 9, 10. The cathode of the second thyristor switch 2, resp. 12, the anode of which is connected to the anode of the second zero diode 4, resp. 14, and via the second partial smoothing choke 6, resp. 16, is connected to the negative field of the load 9, 10, the cathode of the second zero diode 4, resp. 14, and the anode of the first zero diode 3, resp. 13, are connected and connected possibly via an auxiliary resistor 21, resp. 22, to the center pole of the load 9, 10, and to the center of two capacitors 7, 8, respectively, connected in series. 17, 18, if these capacitors are used, and which are connected to the positive and negative poles of the input filter capacitor 20. The pulse converter is supplied from a DC power supply (not shown) via an input filter, formed by a choke 19 and a capacitor 20. The connection of the other phases is identical. All phases are then connected to the common supply terminals a, e and terminals b, c, d of the load.

Řešení obou tyristorových spínačů 1, 2, resp. 11, 12 každé fáze je synchronní a celková funkce obvodu může být zlepšena použitím pomocných filtračních kondenzátorů 7, 8, resp. 17, 18,Solution of both thyristor switches 1, 2, resp. 11, 12 of each phase is synchronous and the overall function of the circuit can be improved by using auxiliary filter capacitors 7, 8, respectively. 17, 18,

-2CS 268 457 Bl a pomocného odporu 21, resp. 22. Jednotlivé tyristorové spínače 1, 2, resp. 11, 12, jsou tedy namáhány při provozu napětím jedné poloviny napětí zdroje.-2EN 268 457 Bl and auxiliary resistor 21, resp. 22. Individual thyristor switches 1, 2, resp. 11, 12, are thus stressed during operation by a voltage of one half of the voltage of the source.

Pulsní měniče podle vynálezu jsou využitelné u trakčních vozidel všeho druhu.The pulse converters according to the invention can be used in traction vehicles of all kinds.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

1. Connection of a two-phase or multiphase pulse converter, in particular for supplying several traction high-voltage motors in series, comprising thyristor switches and neutral diodes, characterized in that each phase composed of two thyristor switches / 1, 2, resp. 11, 12 /, two neutral diodes / 3, 4, resp. 13, 14 / and two partial smoothing chokes / 5, 6, resp. 15, 16 /, has the anode of the first thyristor switch / 1, resp. 11 /, the cathode of which is connected to the cathode of the first zero diode / 3, resp. 13 / is via the first partial smoothing choke / 5, resp. 15 / connected to the positive pole of the load / 9, 10 / and to the negative pole of the capacitor / 20 / of the input filter is connected the cathode of the second thyristor switch / 2, resp. 12 /, the anode of which is connected to the anode of the second zero diode / 4, resp. 14 / is connected via a second partial smoothing choke / 6, resp. 16 / to the negative pole of the load / 9, 10 /, while the cathode of the second zero diode / 4, resp. 14 / and the anode of the first zero diode / 3, resp. 13 / are connected together.

2. The connection of a two-phase or multiphase pulse converter according to claim 1, characterized in that in each phase it is parallel to the series combination of the first thyristor switch / 1, resp. 11 / and the first zero diodes / 3, resp. 13 / connected first capacitor / 7, resp. 17 / and in parallel with the series combination of the second thyristor switch / 2, resp. 12 / and the second zero diodes / 4, resp. 14 / the second capacitor / 8, resp. 18 /.

3. Connection of a two-phase or multiphase pulse converter according to items 1 and 2, characterized in that the connection of the first neutral diode / 3, resp. 13 and the second zero diodes / 4, resp. 14 / is connected via resistor / 21, resp. 22 / to the middle pole of the load / 9, 10 /.