SE419150B - Stromriktarventil - Google Patents

Description

trf79o9s14-2 10 15 20 25 _ 2: Ett annat problem som uppträder vid strömriktarventiler av aktuellt slag är de transienta späzmingar som tyristorerxza kan utsättas för. Vid t e! ßrdfel kan tyristorerns, utsättas för höga spänningsderivator och vid t ex blixt- överspäxmingar för transientspänningar med hög amplitud. Likaså. kan vid tänd- ning av ventilen den eller de sist tändandetyristorerna utsättas för höga i spänningsderivator. 7 __ i Uppfinningen avser att åstadkomma en strömrilctarventilwvid vilken på. ett enkelt sätt dels de av ventilen ntsända radiostörningarna hålls på. en låg *nivå och dels spänningspåkänningarna på tyristorema reduceras.

Vad som kännetecknar en ventil enligt uppfinningen framgår av bifogade patentkrav. i - Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas i anslutning till bifogade figurer 1-4. Fig 1 visar en del av en strömriktarventil enligt uppfinningen. _ Fig 2 visar en föredragsn utföringsfonn av de 'båda induktorerrna enligt upp- finningen; Fig šfviaar en altemativ utföringsform av induktorerna. Fig 4 i visar sohematiskt hurffiltreringen av radioatörningarna i två. steg 'äger rum.

Pig 1 visar två. tyristorer, 'P1 och T11, somingår i en högspäxmingsventil, vilken kan' bestå svett stort antal serielcopplade tyristorer. Varje tyristor I är försedd med envstyrenhet, SPDJ och SPD11I, som är ansluten till tyristorns styre och katod. Ettför ventilen gemensamt styrdon SD avger för tändning av :naturum sisaieamuasge m1 :ana styramefsm, vama my; styr-mm avger en styrströmpuls till sin tyristor. i __ I serie med tyristorn 'P1 och anslutna till dess anod är tvâ. induktorer L1 och 12 ínkopplade. Mellan induktoremas hopkQppIingspuzxkt P1 och tyristonzs katod är spänningsdelarimpedanserna H1, G1 och G2 inkopplade; i Tyristorn 'M1 är sauna sätt som tyristorn T1 och ventilens övriga tyriatorer försedd med två induktorer L11 och 1.12 samt med spänningsdelarimpedanserna 1111, m1 och c12r. i Tyristorerna i ventilen kan dessutom på känt sätt försesned ytterligare spämingsdelarimpedanser, t e: för matning av styrenheterna. lämpligen kan varje tyristor parallellkopplas- med. en relativt hög resistans för erhållande av likformig spänningsdelning vid ren, IikspEnningspâkàmingQ ' 10 15 20 25 35 7909314-'2 IEC-kretsen 111-61 svarar på. känt sätt för spämningsdelningen vid normal drift.

Kondensatorn 01 dimensioneras så. att olikformigheten i spanningsfördelningen mellan ventileus tyristorer blir så. liten, att kommuteringsfel ej inträffar i växelriktardrift. Motståndet H1 dimensionerna så att kondensatorns G1 urladd- ningsström vid tändning av tyristorn begränsas till för tyristom oskadligt värde.

Induktorn L1 och kondensatorn G2 dimensioneras så att tyristom T1 ej utsätts för otillátet hög spänningsderivata dels vid snabba spänningssprång över ventilen, dels vid det fall att tyristorn tänder efter övriga tyristorer i ventilen. Kondensatom 02, som företrädesvis ej är seriekopplad med en resistans, kan lämpligen ges låg kapaoitans, vilket minskar den laddnings- mängd som från kondensatorn flyter genom tyristorn vid tändning av denna.

Detta är också förenligt med kondensatorns uppgift att dämpa högfrekventa förlopp. Kondensatorn 02 kan exempelvis ges en kapacitans, som är av stor- leksordningen 1-10 9% av kapaeitansen hos kondensatorn G1. I Induktorn L2 begränsar kondensatorns 02 urladdningsström vid tändning av tyristorn.

Då ventilen tänds sker en snabb omladdning genom ventilen av ett antal odäm- pade kapaoitanser i ventilens omgivning (t e: strökapacitanser). Induktorerna L1 och L2 dimensioner-as så att dessa annars nwcket höga strömmar begränsas till oskadlig nivå.

Fig 2 visar en föredragen utföringsfom av indnktorerna 1.1 ooh 12. Tyristorne anodtilledare A4' (se även fig 1) är lindad ett lämpligt antal varv genom två. ringkärnor K1 och X2 och bildar en primärlindning PL. Denna lindning utgör tillsammans med kärnan X1 induktorn L1 ooh tillsammans med kärnan K2 induktom 12- Inåuktoremas induktanser avpassas till önskade värden genom val av kärn- storlekar och antal lindningsvarv. Kämorna X1 och K2 kan exempelvis vara lika, varvid induktorerna får samma induktans. Antalet lindning-svarv bör vara rela- tivt lågt eftersom tilledaren A-A' i typiska fall är grov. Om antalet varv är större än ett har induktorerne. 1.1 och 1.2 i detta fall ingen åtkomlig hopkopp- lingspunkt för anslutning av impedanselementen 111, C1, G2. I stället- alstras en artifioiell hopkopplingspunkt P1 med hjälp av en runt kärnan K1 lindad sekundärlindning SL, som kan vara utförd av relativt klen tråd. Sekundärlind- ningens ena ände ansluts till ledaren A-A' i en utanför kärnorna K1 och X2 belägen punkt P2. Dess andra ände utgör hopkopplingspunkten P1. Om selnmdär- lindningen SL utföres med senma antal lindning-svarv och med samma lindnings- riktning som primärlindningen PL komer punkten P1 alltid att anta same _d.79o9z14-2 10 15 _* 20, 25 §0 55 4 potential som induktoremas hopkopplingspunkt skulle ha antagit om induktorerna. utförts helt separata, dvs med var sin och var sin lindning. i Eftersom ledaren A-A' normalt är grov innebärsden i fig 2 visade utförings- formen en väsentlig ntrymmesbesparing jämfört med. det alternativa och nära tnl nande iiggenae ntraranae sar ginqnxrtereres. ar helt separata. i Ett exempel på detta senare utförande visas i fig 3, där tilledaren L-A' är ' 'lindad genom varje kärna för ig. Detta alternativ är i allmänhet väsentligt mera skrymmande än det i fig 2 visade. I det fall då induktorerna endast har e var sittgannaninasvsrv (tmeaaren A-.v är aa traaa rakt ingenen bana kamer- na) innebär aeex; alternativet eniigt fi; 2 maa far-salar, efter-sen neprepp- lingspunkten då. är lätt åtkomlig' (en punkt på A-Lf mellan kärnorna).

Fig 4 visar en ventil enligt uppfinningen, schematiskt visad som en enda tyristor med serieinduktorer och spänningsdelarelement enligt fig 1_. Beträff- I ande dämpning av radiostörningar är schemat i fig 4 ekvivalent med en verklig ventil enligt uppfinningen. lyristorn kan betraktas som en generator som genererar en radiofrekvent växelspänning. filtreras i två. steg. Det första steget 'består av induktorn 122 samt kondensatorerna G1 och G2 och mot- stånaet m. net anar-s steget testar av inanxtenn 1.1 sant aen yttre kepaeitanf sen Gw som består av genomföringshpacitanser, strtikapacitanser ochp andra yttre kapacitanser. Denna tvåstegsfiltrering ger* en väsentligt högre dämp- 7 ning av" radiostörningama, speciellt. vid högre frekvenser, än en enstegså asspning (avs nes enaast en insekter) en sanna: jarnnsnaa använts 1 kar-nerna 1 bana ramen; cenen att fiitreringeatgaraer företas alrekt 1 ventnen kan tidigare nödvändiga yttre avstöfxsxingsåtgärder (fasinduktorer, askälrmning av ventilhallen) slopas och. en väsentlig reduktion av den totala kostnaden uppnås .

I rimma är ae tm en tyrister nöranae inaukterem anslutna tm tyristerns anod, vilket ger en enklare matning avystyrenheterneï", t e: SPD1 via spännings- delaren. Alternativt kan dock induktorema axxslutasltill tyristoms andra huvtzd- ' elektrod (dess katod). ' Ovan har visats hurspänningsdelarimpedaxnserna R1 och_C.1 är anslutna mellan tyristorns T1 katod och induktorernas hopkopplingspunktï, Denna utföringsfom * i är föredragen eftersom A111 och G1 då.. bidrar till att spänningssvängrzingar emellan Gâooh 1.1. Alternativt kan dock seriekopplingen l§1-G1 kopplas' så att den omsluter både tyristoni ooh båda induktorcrxza, eller-Û eventuellt enbart i _ tyristorn.

Claims (6)

7909314-2 PATEITIGMV

1. Strömriktarventil för högspäzxning med ett flertal seriekopplade tyristo- rer (T1, T11), med en snänningsdelare som irmefattar en med varje tyrietor (t ex 'l'1) parallellkopplad seriekoppling av ett motstånd (111) och en första kondensator (G1), ooh med minst en induktor (t ex L2) för begränsning av strömmens tillväzthaetighet vid tändning av ventilen, k ä n n e' t e c k n a d därav, att varje tyristor (t e: '1'1) är seriekopplad med två. med varandra seriekopplade induktorer (L1, L2) ooh försedd med en andra kondensator (G2), som är ansluten mellan induktorerzass hopkopplingspunkt (P1) och den av tyristorns huvudelektroder som ej är ansluten till induktorerna.

2. Strömriktarventil enligt patentkrav 1, k ä. n n e t e o k n a d .därav, att motståndet (H1) och den första kondensatorn (G1) är anslutna mellan induk- * torernas (L1, L2) hopkopplingspunkt (P1) och den av tyristorns (931) huvud- elektroder som ej är ansluten till induktorerna.

3. Strömriktarventil enligt patentkrav 1, k ä. n n e t e o k n a. d därav, att induktorezna är anslutna till tyristoms anod.

4. Strömriktarventil enligt patentkrav 1, k ä. n n e t e o k n a d därav, att den andra kondensatorn (G2) har en kapaoitans som är väsentligt lägre än kapacitansen hos den första kondensatorn (G1).

5. Strömriktarventil enligt patentkrav 1, k ä. n n e t e o k n a. d därav, att varje tyristors både. induktorer har två. separata kämor (X1, X2), en i serie med tyristorn ansluten primärlindning (PL), som omsluter båda. kärnorna., samt en andra lindning (SL) som omsluter enbart den ena (X1) av kärnorna och har sin ena ändpunkt ansluten till primärlindningen på. ena sidan om kärnorna, varvid den andra lindningens andra ändpunkt (P1) utgör induktorernae hopkopplingspunkt .

6. Strömriktarventil enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a. d därav, att den andra lindningen (SL) har samma antal varv som primärlindningen (PL).