SU1089728A1 - Устройство дл ограничени коммутационных перенапр жений в вентильных преобразовател х - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ В ВЕНТИЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ, содержащее поглотитель энергии, включенный последовательно с конденсатором, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  и уменьшени  стоимости, поглотитель энергии выполнен в виде тонкостенного и:-йлиндра из материала с высоким удельным электрическим сопротивлением с каналом дл  протекани  охлаждающей жидкости, на наружную поверхность которого нанесен слой изол ции из материала с высокой электрической прочностью, поверх которого размещена обмотка из материала с низким удель (/) ным электрическим сопротивлением, выводы которой  вл ютс  выводами поглотител  энергии.

Description

О 00 CD

vj

bO

00

Фиг.1 H;uiOpc--i-eHHo (ттиогитг  к Г)епбрачи гкпч-ч i.mnf техннкч. и Mci«t T Оыть исиоль uiBaiio н 1Нитилт,ных препбразоиател х .),1И ктрич м;кс1Й энергии, в которых BLH тилн функцисшируют в режиме непрерыв ной коммутации с некоторой частотой и в которых используетс  жидкостное охлаждение тепловыдел ющих элементов Известны устройства дл  ограничен коммутационных перенл 1р жений на вентиле, возникающих при еео выключении . Устройства содержат цепи из последовательно включенных резисторо и конденсаторов, которые подключаютс  к шинам питани  переменного тока преобразовател  Cl Ц. Недостатком изпестных устройств  вл етс  выделение рассеиваемой моа;ности сопротивлений непосредственно в шкаф преобразовател , что ведет к перегреву шкафа. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  ограничени  коммутационных перенапр жений в вентильных преобразовател х, содержащее поглотитель энергии, включенный посдедоватедьно с конденсатором 2J. Указанное ycTpofiCTBO обладают тем недостатком, что использование дл  отвода выдел ющихс  в их резисторах потерь жидкостного охлаждени  требует применени  специально изготовленных резисторов и охладителей, имеющи сложную конструкцию и высокую стоймость , так как серийно изготовл емые промышленностью резисторы не допуска ют жидкостного охлаждени , что услож н ет конструкцию устройства и увелич вает его стоимость. Цель изобретени  - упрощение устройства и уменьшение его стоимости. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  ограничени коммутационных перенапр жений в вентильных преобразовател х, содержащем поглотитель энергии, включенный последовательно с конденсатором, поглотитель энергии выполнен в виде тонкостенного цилиндра из материала с высоким удельным электрическим сопро тивлением, с каналом дл  протекани  охлаждающей жидкости, на наружную по верхность которого нанесен слой изол ции из материала с высокой электри ческой прочностью, поверх которого размещена обмотка из материала с низ ким удельным электрическим сопротивлением , выводы которой  вл ютс  выводами поглотител  энергии. 1а фиг-.1 показана принципиальна  члектрическа  схема предлагаемого уст-рс)йства, на фиг. 2 - поглотитель энергии. Вход щие в состав устройства конденсатор 1 и поглотитель 2 энергии электрически соединены между собой последовательно, причем одним внешним выводом устройства  вл етс  свободный вывод конденсатора, а вторым - свободный вывод поглотител  эне)гии. Своими внешними выводами устройство подключаетс  к шинам питани  переменного тока преобразовател  либо параллельно вентилю. Конструктивно поглотитель энергии включает в себ  тонкостенный цилиндр 3, выполненный из провод 1дего материала с высоким удельнь м электрическим сопротивлением, например из коррозионностойкой стали, на котором размещаетс  слой изол ции 4, выполненный из материала с высокой электрической прочностью, например фторопласта, а поверх сло  изол ции 4 размещаетс  обмотка 5, выполненна  из провода с малым удельным электрическим сопротивлением, например меди, причем выводы обмотки  вл ютс  электрическими выводами поглотител . Внутри цилиндра 3 протекает поток охлаждающей жидкости, например поды. Устройство работает следующим обра3 ом. Во врем  переходного процесса восстановлени  напр жени  на запирающихс  вентил х преобразовател  через конденсатор 1 и обмотку 5 поглотител  2 энергии протекает ток. Поглотитель энергии по существу представл ет собой трансформатор без магнитопровода с первичной обмоткой 5 и короткозамкнутой вторичной обмоткой, роль которой играет цилиндр 3. Благодар  малой толщине сло  изол ции 4, выполненной из материала с высокой электрической прочностью, к(эффициент св зи лмежду обмотками может быть сделан достаточно высоким пор дка 0,93-0,95. Протекание тока в первичной обмотке 5 вызывает по вление тока во вторичной обмотке-цилиндре 3. Благодар  высокому удельному электрическому сопротивлению материала цилиндра и малой толш;ине его стенок потери энергии в цилиндре при протекании в нем тока значительно превьшают потери энергии в

первичной обмотке 5, Поэтому при анализе электрического переходного процесса поглотитель энергии может быть представлен эквивалентным активным сопротивлением, величина которого 5 приблизительно равна приведенной к первичной обмотке величине электрического сопротивлени  цилиндра 3 в направлении протекани  в нем тока, т.е. по его окружности. Таким образом,все О устройство в целом может быть представлено эквивалентной последовательной RG-цепью, применение и работа которой, как устройства ограничени  коммутационных перенапр жений в вен- 15 тильных преобразовател х общеизвестны. Выдел ющиес  при работе устройства в виде тепла потери энергии отвод тс  охлаждающей жидкостью.

Св зь новой совокупности сущест- 20 венных признаков с достигаемым положительным эффектом выражаетс  в том, что использование поглотител  энергии, в котором основное тепловыделение происходит в тонкостенном цилиндре, 25 позвол -ет достаточно просто изолировать тепловыдел ющий элемент от токоведущих частей преобразовател , чт дает возможность применить дл  отвод тепла жидкостное охлаждение простейшей конструкции.

Использование в преобразовател х предлагаемого устройства позвол ет уменьшить габариты преобразователей за счет исключени  значительного числа резисторов и уменьшени  необходимого объема охлаждающего воздуха, а также дает возможность, увеличив суммарную установленную емкость в устройствах ограничени  коммутационных перенапр жений, уменьшить эти перенапр жени  и, соответственно, снизить класс по напр жению примен емых тиристоров.

Экономический эффект от использовани  изобретени  выразитс  прн этом в снижении стоимости преобразователей за счет уменьшени  их габаритов, упрощени  конструкции и использовани  тиристоров более низкого класса по напр жению.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ В ВЕНТИЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ, содержащее поглотитель энергии, включенный последовательно с конденсатором, отличающееся тем, что, с целью упрощения и уменьшения стоимости, поглотитель энергии выполнен в виде тонкостенного цилиндра из материала с высоким удельным электрическим сопротивлением с каналом для протекания охлаждающей жидкости, на наружную поверхность которого нанесен слой изоляции из материала с высокой электрической прочностью, поверх которого размещена С* обмотка из материала с низким удельным электрическим сопротивлением, выводы которой являются выводами поглотителя энергии.