PL118929B2

PL118929B2 - Thyristor-diode inverter circuit for converting direct voltage to rectangular alternating voltage naprjazhenija v peremennoe prjamougol'noe naprjazhenie

Info

Publication number: PL118929B2
Application number: PL21761979A
Authority: PL
Inventors: Leszek Lopatowski
Original assignee: Os Bad Rozwojowy Pojazdow Szyn
Priority date: 1979-08-06
Filing date: 1979-08-06
Publication date: 1981-11-30
Also published as: PL217619A2

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad tyrystorowo-diodowy przeksztaltnika napiecia stalego na napiecie przemienne prostokatne przeznaczony zwlaszcza dla ukladów wysokonapieciowych.The subject of the invention is a thyristor-diode system of a rectangular AC voltage converter designed especially for high-voltage systems.

Znane dotychczas rozwiazania ukladów tyrystorowych przeksztalcajacych napiecie stale na prostokatne naleza badz do grupy falowników równoleglych dajacych na wyjsciu napiecie prostokatne przemienne, badz tez do grupy przerywaczy pradu stalego dajacych na wyjsciu napiecie prostokatne zmienne o stalej biegunowosci.The previously known solutions of thyristor systems transforming voltage constantly into rectangular belong to the group of parallel inverters giving the output rectangular alternating voltage, or also to the group of DC interrupters giving the output rectangular variable voltage with constant polarity.

W przypadku ukladów wysokonapieciowych, gdy zachodzi koniecznosc szeregowego laczenia tyrystorów i diod, falowniki równolegle wymagaja zastosowania stosunkowo duzej ilosci tyrystorów i diod co silnie rzutuje na koszt urzadzenia. Poza tym w falowniku równoleglym obserwuje sie wplyw obciazenia na ksztalt i amplitude napiecia wyjsciowego.In the case of high-voltage systems, when it is necessary to connect thyristors and diodes in series, parallel inverters require the use of a relatively large number of thyristors and diodes, which strongly affects the cost of the device. Besides, in a parallel inverter, the influence of the load on the shape and amplitude of the output voltage is observed.

Znane uklady przerywaczy pradu stalego, wykorzystujac w niektórych przypadkach mniejsza niz falowniki równolegle ilosci tyrystorów i diod, nie daja na wyjsciu napiecia przemiennego a jedynie napiecie prostokatne o stalej biegunowosci co powoduje jednokierunkowe magnesowanie transformatora, koniecznosc budowania obwodów jego odmagnesowania, male wykorzystanie transformatora praz jego wieksze ciezary i gabaryty.Known systems of DC breakers, using in some cases a smaller number of thyristors and diodes in parallel than inverters, do not give an AC voltage at the output, but only a rectangular voltage with a constant polarity, which results in unidirectional magnetization of the transformer, the need to build circuits for its demagnetization, small use of the transformer and its greater weights and dimensions.

Celem wynalazku bylb opracowanie takiegu ukladu tyrystorowo-diodowego, który wytwarzajac napiecie prostokatne przemienne odznaczalby sie mniejsza niz falowniki równolegle iloscia polaczonych szeregowo tyrystorów i diod w przypadku gdy laczenie takie jest konieczne, oraz brakiem wplywu obciazenia na parametry i ksztalt napiecia wyjsciowego.The aim of the invention was to develop such a thyristor-diode system, which, producing a rectangular alternating voltage, would have a smaller number of parallel connected thyristors and diodes than inverters, if such a connection is necessary, and the lack of influence of the load on the parameters and shape of the output voltage.

Cel osiagnieto przez skonstruowanie ukladu, w którym suma napiec blokowania tyrystorówjest dwukrot¬ nie mniejsza niz w falowniku równoleglym, a co za tym idzie w przypadku laczenia szeregowego tyrystorów ich ilosc bedzie dwukrotnie mniejsza. Dwukrotnie mniejsza bedzie takze ilosc diod.The aim was achieved by constructing a system in which the sum of the blocking voltages of thyristors is twice lower than in a parallel inverter, and therefore, in the case of series connection of thyristors, their number will be twice as small. The number of LEDs will also be twice smaller.

Uklad wedlug wynalazku zawiera na swoim wejsciu filtr skladajacy sie z dlawika dolaczonego do dodat¬ niego bieguna zródla napiecia stalego oraz dzielnika pojemnosciowego. Dzielnik pojemnosciowy sklada sie z dwóch równych pojemnosci polaczonych ze soba szeregowo, a wlaczony jest miedzy dlawik a ujemny biegun'2 118929 zródla napiecia stalego. Do punktu polaczen dzielnika z dlawikiem dolaczona jest anoda tyrystora, katoda diody oraz pierwsza pojemnosc komutacyjna. Zas katoda tego tyrystora polaczona jest z anoda tej diody i po¬ przez transformator wyjsciowy z punktem polaczonych ze soba pojemnosci dzielnika oraz z anoda drugiego tyrystora i katoda drugiej diody i dlawikiem komutacyjnym. Drugi koniec dlawika komutacyjnego polaczony jest z pojemnoscia pierwsza i druga pojemnoscia komutacyjna, przy czym obie pojemnosci sa sobie równe. Kato¬ da drugiego tyrystora polaczona jest z anoda drugiej diody, druga pojemnoscia komutacyjna i ujemnym biegu¬ nem zródla pradu stalego.The system according to the invention comprises at its input a filter consisting of a choke connected to the positive pole of a constant voltage source and a capacitive divider. The capacitive divider consists of two equal capacities connected in series with each other, and it is connected between the choke and the negative pole'2 118929 of the constant voltage source. To the connection point of the divider with the choke, the thyristor anode, the diode cathode and the first commutation capacity are connected. As a rule, the cathode of this thyristor is connected to the anode of this diode and through the output transformer to the point of the divider capacitance connected with each other, and to the anode of the second thyristor and the cathode of the second diode and the commutation choke. The other end of the commutating choke is connected to the first and the second capacitance, the two capacities being equal. The cathode of the second thyristor is connected to the anode of the second diode, the second to the commutation capacity and the negative pole of the DC source.

Wynalazek zostanie blizej objasniony na przykladzie wykonania przedstawionym na rysunku, który jest schematem ideowym ukladu.The invention will be explained in more detail on the example of the embodiment shown in the drawing, which is a schematic diagram of a system.

W ukladzie napiecie wejsciowe Ul ulega podzialowi na dwie równe czesci na dzielniku pojemnosciowym utworzonym z pojemnosci Cpi i Cf2> które wraz z dlawikiem Lf stanowia filtr wejsciowy ukladu. Uzyskane w ten sposób napiecia przykladane sa przemiennie do uzwojenia pierwotnego transformatora wyjsciowego Tr, odpowiednio po wyzwoleniu tyrystorów Tyl iTy2.Tyrystory wyzwalane sa z oddzielnego sterownika elektro¬ nicznego. Wylaczanie tyrystorów Tyi iTy2 zapewniaja równolegle do kazdego z nich rezonanasowe obwody komutacyjne skladajace sie z pojemnosci komutacyjnych Cki i Cj£2 oraz wspólnego dla obu obwodów dlawika komutacyjnego Lk. Przylaczone równolegle do tyrystorów Tyi i Ty2 diody D] i D2 lecz o przeciwnej polaryza¬ cji umozliwiaja przeladowanie kondensatorów komutacyjnychCki i CK2- Zas czas przylozenia napiecia o danej biegunnowosci do uzwojenia pierwotnego transformatora wyjsciowego po wyzwoleniu kazdego z tyrystorów jest równy okresowi drgan w danym obwodzie komutacyjnym. Po tym czasie nastepuje podanie impulsów wyzwalaja¬ cych na bramke drugiego tyrystora i jego wyzwolenie.In the system, the input voltage Ul is divided into two equal parts on the capacitive divider made of capacities Cpi and Cf2> which together with the choke Lf constitute the system input filter. The voltages thus obtained are applied alternately to the primary winding of the output transformer Tr, respectively after the Tyristors Tyl T y2 are triggered. The thyristors are triggered by a separate electronic controller. Switching off thyristors Tyi iTy2 is provided, parallel to each of them, by resonant commutation circuits consisting of commutation capacities Cki and Cj £ 2 and a commutation choke Lk common for both circuits. The diodes D] and D2 connected in parallel to the thyristors Tyi and Ty2, but of the opposite polarity, enable the overload of the commutation capacitors Cki and CK2. The time of applying the voltage of a given polarity to the primary winding of the output transformer after triggering each of the thyristors is equal to the commutation period in the given circuit . After this time, the triggering pulses are applied to the gate of the second thyristor and its triggering.

Z a^Trz 6 z eriie patentowe Uklad tyrystorowo-diodowy przeksztaltnika napiecia stalego na napiecie przemienne prostokatne zawiera¬ jacy na swoim wejsciu filtr skladajacy sie z dlawika dolaczonego do dodatniego bieguna zródla napiecia stalego oraz dzielnika pojemnosciowego skladajacego sie z dwóch równych pojemnosci polaczonych ze soba szeregowo, przy czym dzielnik wlaczony jest miedzy dlawik, a ujemny biegun zródla napiecia stalego, znamienny tym, ze do punktu polaczenia pierwszej pojemnosci (Cfi) z dlawikiem (Lp) dolaczonajest anoda pierwszego tyrystora (Tyl) katoda pierwszej diody (D]) oraz pierwsza pojemnosc komutacyjna (Cki), zas katoda tego tyrystora (Tyi) polaczona jest z anoda pierwszej diody (Di) i poprzez transformator wyjsciowy (Tr)z punktem polaczonych ze soba obu pojemnosci dzielnika napiecia (Cpi i CF2) °raz anoda tyrystora (Ty2), katoda drugiej diody (D2), dlawikiem komutacyjnym (Lk), przy czym drugi koniec dlawika komutacyjnego (Lfc) polaczony jest z pojemnoscia komutacyjna (Cki), a poprzez pierwsza pojemnosc komutacyjna (Ck2) z anoda drugiej diody (D2), katoda drugiego tyrystora (Ty2) oraz biegunem ujemnym zródla napiecia stalego, przy czym pojemnosci komutacyjne (Cki i Ck2) ^ sobie równe. 0, T¥, Ca, -rww: ® A =r *T&. 1 ryA. &*, i C*t c*r Pracownia Poligraficzna UPPRL. Naklad 120 egz.Z a ^ Third 6 of the patent eries Thyristor-diode system of a rectangular DC voltage converter with a filter on its input consisting of a choke connected to the positive pole of a DC voltage source and a capacitive divider consisting of two equal capacitances in series , the divider is connected between the choke and the negative pole of the DC voltage source, characterized in that to the connection point of the first capacitance (Cfi) with the choke (Lp), the anode of the first thyristor (Rear), the cathode of the first diode (D]) and the first capacitance commutation (Cki), while the cathode of this thyristor (Tyi) is connected to the anode of the first diode (Di) and through the output transformer (Tr) to the point of connected with each other capacities of the voltage divider (Cpi and CF2) ° and the thyristor anode (Ty2), the cathode of the second diode (D2), with a commutation choke (Lk), while the other end of the commutation choke (Lfc) is connected to the commutation capacity jna (Cki), and through the first commutation capacitance (Ck2) with the anode of the second diode (D2), the cathode of the second thyristor (Ty2) and the negative pole of the constant voltage source, the commutation capacities (Cki and Ck2) ^ equal to each other. 0, T ¥, Ca, -rww: ® A = r * T &. 1 ryA. & *, and C * t c * r Printing Office UPPRL. Mintage 120 copies

Cena 100 zlPrice: PLN 100