SU1095407A1 - Тиристорный прерыватель посто нного тока - Google Patents

Тиристорный прерыватель посто нного тока Download PDF

Info

Publication number
SU1095407A1
SU1095407A1 SU833567805A SU3567805A SU1095407A1 SU 1095407 A1 SU1095407 A1 SU 1095407A1 SU 833567805 A SU833567805 A SU 833567805A SU 3567805 A SU3567805 A SU 3567805A SU 1095407 A1 SU1095407 A1 SU 1095407A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
thyristor
circuit
switching
capacitor
load
Prior art date
Application number
SU833567805A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Георгиевич Соколов
Лев Яковлевич Зиннер
Геннадий Сергеевич Войцеховский
Original Assignee
Sokolov Yurij G
Zinner Lev Ya
Vojtsekhovskij Gennadij S
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sokolov Yurij G, Zinner Lev Ya, Vojtsekhovskij Gennadij S filed Critical Sokolov Yurij G
Priority to SU833567805A priority Critical patent/SU1095407A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1095407A1 publication Critical patent/SU1095407A1/ru

Links

Landscapes

  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

1. ТИРИСТОРНЫЙ ПРЕРЫВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий рабочий тиристор, включенньй последовательно с нагрузкой, коммутирующую цепь из последовательно соединенных конденсатора и коммутирующего тиристора,подключенную параллельно рабочему тиристору, перезар дную цепь конденсатора из последовательно включенных дроссел  и вспомогательного ти- ристора и обратный вентиль, включенный параллельно нагрузке, отличающийс  тем, что, с целью повышени  динамической устойчивости и КПД,в него введены пороговый элемент, интегрирующа  RC-цепь, параметрический стабилизатор и коммутирующий диод, при этом управл ющий электрод обратного вентил  через пороговый элемент соединен с выходом интегрирующей КС-цепи, вход которой соединен с выходом параметрического стабилизатора, а его вход через коммутирующий диод соединен с анодом обратного вентил . 2. Прерыватель по п.1, о т л ичающийс  тем, что параллельно дросселю между катодом рабочего ти§ ристора и катодом вспомогательного тиристора включена последовательна  (Л цепь, котора  состоит из первого и второго стабилитронов,резистора . и дос: полнительного коммутирующего диода, причем точка соединени  первого и второго, стабилитронов соединена с управл ющим электродом рабочего тиристора . со С71 Jiik

Description

Физ. 1 Изобретение относитс  к сильноточной импульсной технике и может быть использовано в устройствах регулировани  тока в тиристорных электроприводах.. Известен тиристорный прерыватель посто нного тока, содержащий рабочий тиристор и нагрузку, в котором параллельно рабочему тиристору включена , последовательна  цепь, состо ща  из индуктивности и нелинейного ре зистивного элемента, ттараллельно укаг завкому элементу включена цепь коммутации , состо ща  из последовательно включенных коммутирующего тиристора иконденсатора ,при этом нагрузка шунтирована обратным диодомС. Недостатком этого устройства  вл етс  низка  динамическа  устойчивость при изменении характера и величины на грузки и низкий КПД из-за потерь энер гии Б коммутирующих элементах в режим холостого хода. Наиболее близким по технической сущ ности к изобретению  вл етс  тиристор ный прерыватель посто нного тока, содержащий рабочий тиристор, включенный последовательно с нагрузкой, коммутирующую цепь из последовательно соединенных конденсатора и коммутирующего тиристора, подключенную параллельно рабочему тиристору, перезар дную цепь из последовательно включенных дроссел  и вспомогательного тиристора и обратный вентиль, включенный параллельн нагрузке 2 . Однако это устройство также имеет низкую динамическую устойчивость и низкий КПД, так как надежность коммутации ограничена напр жением на комму тирующем конденсаторе и не зависит от тока нагрузки, а КПД - потер ми в эле ментах коммутации, которые почти не измен ютс  с уменьшением мощности в нагрузке. Цель изобретени  - по1вьппение динамической устойчивости и КПД. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в тиристорный прерыватель посто н ного тока, содержащий рабочий тиристор , включенный последовательно с нагрузкой , коммутирующую цепь из последовательно соединенных конденсатора и коммутирующего тиристора, подклю-;енную параллельно рабочему -тиристору , перезар дную цепь конденсатора из последовательно включенных, дроссел  и вспомогательного тиристора и обратный вентиль, включенный параллел но нагрузке, введены пороговый элемент , интегрирующа  RC-цепь, параметрический стабилизатор и коммутирующий диод, при этом управл ющий электрод обратного вентил  через пороговый элемент соединен с выходок интегрирующей КС-цепи, вход которой соединен с выходом параметрического стабилизатора , а его вход через коммутирующий диод соединен с анодом обратного вентил . Кроме того, параллельно дросселю между катодом рабочего тиристора и катодом вспомогательного тиристора включена последовательна  цепь, котора  состоит из первого и второго стабилитронов , резистора и дополнительного коммутирующего диода, причем точка соединени  первого и второго стабилитронов соединена с управл ющим электродом рабочего тиристора. На фиг.1 показана принципиальна  электрическа  схема устройства; на фиг.2 - эпюры напр жений и токов основных точек схемы. Устройство содержит рабочий тиристор 1, включенный последовательно с источником 2 питающего напр жени  и нагрузкой 3. В качестве нагрузки 3, например, используетс  двигатель посто нного тока. Параллельно рабочему тиристору 1 подключена коммутирующа  цепь, состо ща  из последовательно соединенных тиристора 4 и конденсатора 5. Параллельно конденсатору 5 подключена перезар дна  цепь из тиристора 6 и дроссел  7, параллельно которому, в свою очередь, под- соединена ограничивающа  цепочка. Она состоит из последовательно соединенных диода 8, резистора 9 и двух стабилитронов 10 и 11, параллельно последнему из которых подключен управл ющий электрод рабочего тиристора 1. Параллельно нагрузке 3 включен обратный вентиль 12, к управл ющему электроду которого через последовательно соединенные интегрирующую RC-цепь из резистора 13 и конденсатора 14 и пороговый элемент, например стабилитрон 15, подключен выход параметрического стабилизатора посто нного напр жени , состожпин из резистора 16 и стабилитрона 17. Вход этого стабилизатора через диод 18 подключен параллельно нагру-же 3. Управл ющие электроды THpiiiTcipoB 4 и 6 подключены к схеме 19 упрлплени . 3109540 Устройство работает следующим образом . Схема 19 управлени  после включени  начинает вьфабатывать две последовательности импульсов (фиг.2а,б),5 которые имеют небольшой начальный фазовый сдвиг t . Причем опережающа  последовательность (фиг.2а) поступает на вход тиристора 6, а отстающа  (фиг.2б) - на вход тиристора 4. 10 Устройство не критично к тому, кака  из импульсных последовательностей {фиг.2а,б) поступит на него вначале. Так как в исходном положеНИИ конденсатор 5 не зар жен, то с ts приходом в момент времени t , например , импульса на вход тиристора 6 выходного тока в нем не по витс . Далее в момент времени 2 приходом , импульса на вход тиристора 4 происхо- 2G дит его включение и по контуру 4-5-3-2 начинает протекать ток, зар жа  конденсатор 5 напр жением, пол рность которого указана без скобок. Диаграммы напр жени  и тока конденсатора и на- 25 грузки представлены соответственно на фиг.2в,г,д,е. Если не было бы активньк потерь в контуре зар да, то напр жение на конденсаторе в конце этого процесса в момент времени i бьшо Q бы в 2 раза больше напр жени  источника питани . В практической схеме оно составл ет около 1 ,8 (J, В момент времени t оп ть поступает открывающий импульс на вход тиристора 6 и через него и дроссель 7 происходит колебательный процесс перезар дкь конденсатора 5 до пол рности, указанной на фиг.1 в скобках. В мо . мент времени t схема 19 управлени  оп ть открывает тиристор 4 и через него и далее по контуру 4-5-3-2 происходит колебательный процесс перезар дки конденсатора 5 до еще большего напр жени  на величину,почти равную Uyj. , гак как вначале процесса источник 2 «. конденсатор 5 по пол рности своих напр жений включены согласно в перезар дном контуре. В следующий момент времени tg схема 19 управлени  открывает тиристор 6 и происходит очередна  перезар дка конденсатора 5 через дроссель 7. Качественно ничего нового в рассмотренных процессах не происходит 5,5 до тех пор, пока напр жение на конденсаторе 5 не превзойдет рпределенньм уровень -U(, . I который обеспечивает 74 с заданнымзапасом его способность скоммутировать рабочий тиристор 1. Величина1{ , . устанавливаетс  подбором напр жени  стабилизации стабилитронов 10 и 11. Допустим, к моменту времени -fcj напр жение на конденсаторе 5 превысило этот уровеньи,, за предыдущий перезар д t,--t (фиг,2в) . Тогда в момент времени t в стабилитроны 10 и 11 по цепи 8-9-10-11 потачет ток. Напр жение на стабилитррне 11, приложенное к управл ющему переходу тиристора 1, откроет его обеспечит прохождение тока от источника 2 питающего напр жени  через тиристор 1 к нагрузке 3. Затем через интервал времени который должен быть не меньш определенной величиныТ . , со схемы управлени  поступает очередной открывающий импульс на вход тиристора 4. Величина V - обусловлена временем перезар дки Конденсатора 5 через дроссель 7(tg-tg) и временем восстановлени  запирающих свойств тиристора 6. с открытием тиристора 4 в момент , вpeмeниt..кoндeнcaтop 5 создает встреч- ную коммутирующую составл ющую тока через тиристор 1, котора  превосходит Г по величине основной рабочий ток ти- . ристора 1 и он практически мгновенно закрываетс . Конденсатор 5, перехватив ток нагрузки с тиристора 1, начинает перезар жатьс  по цепи 2-4-5-3. Если пренебречь падением напр жени  на открытом тиристоре 4, то в любой момент этого перезар дного процесса ( - t.-j ) напр жение на нагрузке 3(Up) равно сумме напр жений источника 2 питани  {U,v,.) и конденсатора 5 (Uc) H ист сПитающее напр жение схемы посто нно (иц con5-ti, поэтому характер изме-нени  напр жений U и Uj. одинаковьй. Из уравнени  видно, что в момент времени t, полного разр да конденсатора 5 Uj О, напр жение на нагрузке и,- . При дальнейшей перезар дке конденсатора 5 до питающего напр жени  и, U, в момент време . И О I ни зпр- жение нанагрузке равно нулю. В течение времени р дка конденсатора 5 осуществл етс  реактивным током нагрузки, напр жение которой начинает расти с нул  в обратном направлении. Обратна  пол рность напр жени  на нагрузке  вл етс  открывающей дл  диода 18, через которьй и далее через резисторы 16 и 13 с момента времени i: начинаетс  процесс зар дки конденсатора 14. Как только его напр жение превзойдет уровень пробо  порогового элемента 15()s момент времени .л последний пробиваетс  и разр жает конденсатор 14 через управл ющий переход обратного вентил  12, открыва  его. При этом обратный вентиль 12 перехватывает ток нагрузки, обрыва  процесс зар дки конденсатора 5 реактивным током нагрузки 3. Дл  стабилизации интервапа задержки fg включени  обратного вентил  12 с момента перехода через нуль напр жени  нагрузки включен стабилитрон 17, который совместно с резистором 16 образует схему парамет рического стабилизатора посто нного напр жени . С его выхода через рези тор 13 осуществл етс  зар дка конденсатора 14. Ввиду того, что интервал времени за который напр жение нагрузки 3 возрастает от нул  до порога стабилизации параметрического стабилизатора,достаточно мал по,абсолютной величине и малы ег изменени  в зависимости от варьировани  нагрузки, то режим зар дки кон денсатора 14 до уровн  срабатывани  TioporoBoro элемента 15 U , а ста ло быть и создаваема  задержка включени  обратного вентил  12 ( Г ) остаютс  посто нными но всем диапазо не изменени  нагрузки и выходного на пр жени  прерывател . После открыти  обратного вентил  12 в момент времени i.- ток нагрузки, замкнутый через него, начинает спадать по экспоне те (фиг.2д). Далее в момент времени-t c со схемы 19 управлени  поступает очередной открывающий импульс на вход тиристора 6 и повтор ютс  все процессы в схеме,имеющие место на рабочем интер-; JQ вале времени t,-t,.. . Изменением фазы между импульсами управлени  тиристорами 4 и 6 осуществл етс  регулирование среднего значени  выходного напр жени  и тока нагрузки устройства. На интервале времени-t n показаны эпюры выходных напр жени  и тока нагрузки прерывател  дл  предельного запаздывани  входных открывающих импульсов тиристора 4 относительно импульсов тиристора 6. Итак, предлагаемое устройство обеспечивает посто нство интервала дозар дки конденсатора 5 в конце коммутационных процессов. При этом с ростом нагрузки увеличиваетс  и реактивный ток дозар да конденсатора. При посто нном времени дозар дки в соответствии с известным соотношением параметров конденсатора cSap с . с с ответственно напр жение, зар д, емкость , зар дный ток и интервал зар да конденсатора, с ростом тока будет пропорционально возрастать и напр жение и . Это позвол ет увеличить коммутирующую способность и динамическую устойчивость устройства . Кроме того, в известных устройствах в качестве обратного вентил  обычно используетс  диод, поэтому коммутирующий конденсатор перезар жаетс  в конце коммутационных процессов до определенного неизменного уровн  независимо от любых регулировок и изменений выходного напр жени  и .нагрузки . Это приводит к выбору величины емкости коммутирующего конденсато ра по наиболее т желому режиму пагрузки , чтоснижает КПД цепи коммутации и устройства в целом. В предлагаемом устройстве за счет обеспечени  пр мо пропорциональной зависимости коммутирующей способности от изменени  нагрузки (ее тока) удаетс  в 2-3 раза по сравнению с известными схемами уменьшить емкость коммутирующего конденсатора и коммутационные потери, увеличив на 5-10% КПД.

Claims (1)

  1. 2. Забродин Ю.С. Узлы принудительной конденсаторной коммутации тиристоров .М, ,Энергия, 1974,с.6,рис, Н б .'(54)(57) 1. ТИРИСТОРНЫЙ ПРЕРЫВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий рабочий тиристор, включенный последовательно с нагрузкой, коммутирующую цепь из последовательно соединенных конден лью повышения динамической устойчивости и КПД(в него введены пороговый элемент, интегрирующая RC-цепь, параметрический стабилизатор и коммутирующий диод, при этом управляющий электрод обратного вентиля через пороговый элемент соединен с выходом интегрирующей RC-цепи, вход которой соединен с выходом параметрического стабилизатора, а его вход через коммутирующий диод соединен с анодом обратного вентиля.
    2. Прерыватель по п.1, отличающийся тем, что параллельно дросселю между катодом рабочего тиристора и катодом вспомогательного сатора и коммутирующего тиристора, подключенную параллельно рабочему тиристору, перезарядную цепь конденсатора из последовательно включенных дросселя и вспомогательного тиристора и обратный вентиль, включенный параллельно нагрузке, отличающийся тем, что, с це- (+) тиристора включена последовательная цепь, которая состоит из первого и второго стабилитронов,резистора . и до·’ полнительного коммутирующего диода причем точка соединения первого второго стабилитронов соединена управляющим электродом рабочего ристора.
SU833567805A 1983-03-14 1983-03-14 Тиристорный прерыватель посто нного тока SU1095407A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833567805A SU1095407A1 (ru) 1983-03-14 1983-03-14 Тиристорный прерыватель посто нного тока

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833567805A SU1095407A1 (ru) 1983-03-14 1983-03-14 Тиристорный прерыватель посто нного тока

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1095407A1 true SU1095407A1 (ru) 1984-05-30

Family

ID=21054973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833567805A SU1095407A1 (ru) 1983-03-14 1983-03-14 Тиристорный прерыватель посто нного тока

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1095407A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. За вка JP № 57-18732, кл. Н 03 К 17/72, 1982. 2. Забродин Ю.С. Узлы принудительной конденсаторной коммутации тиiPHCTopoB.М,,Энерги ,1974,с.6,рис, Н б *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5260607A (en) Snubber circuit for power converter
US4054818A (en) Solid state current source polyphase inverter induction motor drive
SU1095407A1 (ru) Тиристорный прерыватель посто нного тока
US3492557A (en) Static switching controllers for effecting connection to a d.c. electric motor and disconnection from the motor of a battery
US3968420A (en) Chopper circuit arrangement
US6285570B1 (en) Power mains supply unit for directly and/or indirectly supplying consumers with power
JPH10511538A (ja) 電流供給回路
CA1090418A (en) Capacitor charging circuit
US6046916A (en) High and low d.c. voltage power supply
EP0684754A1 (en) A power supply circuit, particularly for motor vehicles
SU940280A1 (ru) Генератор импульсов тока
KR820000337B1 (ko) 전류원형 인버터의 전압제한 및 에너지 궤환(饋還)회로
SU892611A1 (ru) Преобразователь посто нного напр жени
SU746854A1 (ru) Тиристорный прерыватель посто нного тока
SU470799A1 (ru) Тиристорный стабилизатор напр жени
SU570955A1 (ru) Устройство дл управлени зар дом конденсаторов
SU1531187A1 (ru) Устройство дл резонансного зар да накопительного конденсатора
SU1536489A1 (ru) Преобразователь посто нного напр жени в посто нное
SU875574A1 (ru) Тиристорное устройство дл управлени высоковольтным электронно-лучевым вентилем
SU1300444A1 (ru) Импульсный стабилизатор посто нного напр жени
SU716122A2 (ru) Устройство дл питани собственных нужд высоковольтных выпр мителей
SU549794A1 (ru) Устройство дл регулировани переменного напр жени
SU574829A1 (ru) Регулируемый преобразователь посто нного тока в посто нный
SU828313A1 (ru) Устройство дл зар да аккумул торнойбАТАРЕи АСиММЕТРичНыМ TOKOM
SU318924A1 (ru) УСТРОЙСТВО дл ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯНАПРЯЖЕНИЯ