SU1275685A2 - Устройство принудительной коммутации тиристоров - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и  вл етс  усовершенствованием изобретени  .по а.с. 1171935. Целью  вл е;тс  повышение надежности. Устройство содержит одно фазные мосты коммутирующих тиристоров 3-6 и обратных диодов 10-13. Зар дные тиристоры 7 и 8 соединены через разделительньй диод 9 и соединены с выводами переменного тока указанных мостой через коммутирующие LC-цепи 14и15и16и17. Между точками соединени  конденсаторов и реакторов LC-цепей включен дополнительный тиристор 29. Первичные обмотки 18 и 19 коммутирук цего тр-ра подключены к диоду 9, а другими выводами соединены с вторичными обмотками 20 и 21. Концы обмоток 20 и 21 соединены с возвратными диодами 24 и 25. Точки соединени  обмоток 18,20 и 19,21 подключены к разр дным диодам 22 и 23. В момент времени, при котором ток конденсатора 17 стано (Л витс  меньше тока нагрузки, открываетс  тиристор 29, и энерги , запасенна  током нагрузки в коммутирующем реакторе, закачиваетс  в коммутирующие конденсаторы 15 и 17. .3 ил.

Description

Изобретение относитс  к преобраовательной технике и может быть спользовано дл  принудительной комryтaции тиристоров в регулируемых ыпр мител х и инверторах, а также т говых приводах электровозов переменного тока с асинхронныгш двигател ми , и  вл етс  усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 1171935.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности путем снижени  коммутационных перенапр жений.

На фиг. 1 приведена принципиальна  схема предпагаемого устройства принудительной коммутации тиристоров преобразовател ; на фиг.2 - диаграммы импульсов управлени , по сн ющие работу устройства а также кривые импульсов тока и напр  гени  на коммутирующих конденсаторах; на фиг.З - функциональна  схема одного из возможных вариантов формировател  сигналов управлени .

Устройство принудительной коммутации тиристоров преобразовател  подключено к общим шинам,, соедин ющим тиристорный преобразователь 1 с источником 2 питани , и содержит однофазный мост коммутирующих тиристоров 3 - 6, два зар дных тиристора 7 и 8, разделительный диод 9, однофазньгй мост обратных диодов 10 - 13, две коммутирующие LC-цепи 14 - 17, коммутирующий трансформатор с двум  первичными обмотками 18 и 19 и с двум  вторичными обмотками 20 и 21, разр дные диоды 22 и 23, возвратные диодь 24 и 25, анодную и катодаую группы распределительных тиристоров 26 и 27, формирователь 28 сигналов управлени , дополнительный тиристор 29.

Аноды тиристора и 7 и катоды диодов 10,12, 22 и 25 подключены к положительной шине источника 2 питани . Катоды тиристоров 4, 6 и 8 и аноды диодов 11, 13, 23 и 24 подключены к отрицательной шине источника

2питани . Одни концы LC-цепей 14 17 присоединены в диагонали пе:ременного тока однофазного тиристорного

3- 6 и однофазного диодного мостов 10 - 13, другие концы соедин ютс  между собой через разделительньм диод 9. Анод диода 9 соедин етс  с катодом первого зар дного тиристора 7, катод диода 9 соедин етс  с

диода 8. Две первичные обмотки 18 и 19 коммутирующего трансформатора соедин ютс  согласно последовательно с двум  вторичными обмотками 20 и 21. Выводы первичных обмоток 18 и 19 присоедин ютс  к аноду и катоду диода 9. Общие точки соединени  обмоток 18,20 и 19,21 присоедин ютс  к аноду и катоду разр дных диодов 22 и 23. Концы вторичных обмоток 20 и 21 пpиcoeдин юtc  к катоду и аноду возвратных диодов 24 и 25. Катоды распределительных тиристоров анодной группы 26 присоедин ютс  к зажимам тиристорного преобразовател  1, аноды - к катоду разделительного диода 9. Анод15) распределительных тиристоров катодной группы 27 присоедин ютс  к з.ажимам тиристорного преобразовател  1, катоды - к аноду разделительного 9, Вмкоды формировател  28 сигналов управлени  подсоедин ютс  к управл ющим злектродам тиристоров 3 - 9. Общие точки соединени  конденсаторов и реакторов коммутирующих LC-цепей 14,15 и 16,17 соедин ютс  между собой через тиристор 29.

Устройство работает следующим образом .

Предположим, что в начальный момент времени конденсаторы LC-цепей 15 и 17 зар жены напр жением, пол р-ность которого указана на фиг.. 5 Согласно диаграмме управлени  моментами включени  тиристоров 1,6,29 (фиг,2) в момент времени t включаетсй тиристор 3. Конденсатор 15 начинает перезар жатьс  по цепи: 15, 9f18,22,3,4 и 15„ Напр жение первичной обмотки 18 коммутирующего трансформатора через один из распределительных тиристоров группы 26 прикла1дываетс  к запираемому тирис5 тору преобразовател  1 в обратном направлении,

В момент времени t включаетс  коммутирующий тиристор 5 и коммутирунлций конденсатор 17 начинает пере0 зар жатьс  по цепи: 17,18,22,5, 16 и 17, На интервале времени t (фиг.З) ток в LC-цепи 14 и 15 спадает а в LC-цепи 16 и 17 нарастает до. значени  тока нагрузки. Таким 5 образом, ток нагрузки переводитс  из LC-цепи 14 и 15 в LC-цепь 16 и 17. Во вторичных обмотках коммутирующего трансформатора 20 и .21 навод тс 

3

ЭДС взаимоиндукции, токи которых замыкаютс  по цеп м: обмотка 20,22; источник питани  2,24; обмотка 20; обмотка 2 1,25; источник питани  2,23; обмотка 21, В момент времени t, заканчиваетс  перезар д конденсатора 15, тиристор 3 запираетс , а ток нагрузки полностью переводитс  из первой LC-цепи во вторую LC-цепь 16 и 17. В момент времени t4 ток конденсатора 17 становитс  меньше тока нагрузки, открываетс  тиристор 29 и энерги , запасенна  током нагрузки в коммутирующем реакторе, заканчиваетс  в коммутируюпще конденсторы 15 и 17. Таким образом, на интервале времени t, - t напр жедасе на коммутирующих-, конденсаторах 15 и 17 становитс  выше напр жени  источника питани  (и). В момент времени tj перезар д конденсатора 17 заканчиваетс  и тиристор 5 запираетс .

Из диаграм 4ы напр жени  коммутирукшщх конденсаторов (фиг.З) видно что в процессе коммутации напр жение на коммутирующих конденсаторах стало выше напр жени  источника питани . Поэтому на интервале времени t J - t избыточна  энерги  конденсаторов выводитс  в источник питани  по цеп м: конденсатор 15,14,10, 2,23,19; конденсатор 15; конденсатор 17,16,12,2,23,18,9; конденсатор 17. Во вторичных обмотках коммутирующего трансформатора наводитс  ЭДС взаимоиндукции, токи которых замыкаютс  по цеп м: обмотка 20,22, 2,24; обмотка 20; обмотка 21,25,2, 23; обмотка 21, Таким образом,часть избыточной энергии передаетс  в источник питани  через коммутирующий трансформатор, В момент времени tg напр жение на конденсаторах равн етс  напр жению источника 2 питани  и .процесс коммутации заканчиваетс , В момент времени ty начинаетс  очередна  коммутаци , но при этом мен етс  очередность включени  LC-цепей. Включаетс  тиристор 6 и начинаетс  перезар д конденсатора 17 по цепи: конденсатор 17,16,6,23,19,9,17,

Напр жение обмотки 19 прикладываетс  через распределительный тиристор группы 27 к запираемому тиристо .ру преобразовател  1 в обратном направлении . Далее тиристоры включаютс  согласно диаграмме управлени  и

75685. 4

процесс коммутации происходит аналогично ,

Система 28 формировани  сигналов управлени  устройств принудительной 5 коммутации (фиг,3) состоит из регул тора 30 частоты и распределител  31 импульсов управлени , выполненного в виде двух каналов управлени , на логических элементах. Каждый ка10 нал распределител  импульсов состоит ИЗ усилителей-формирователей 32 - 35, одновибраторов 36-38, логических элементов сравнени  ИЛИ 39 - 41,

Выходы регул тора 30 соедин ютс  5 с входами усилителей-формирователей 32, выходы усилителей формирователей 32 в первом и втором канале управлени  соедин ютс  с входами одновибраторов 36 -38. Выходы одновибра20 торов соедин ютс  с входами усилителей-формирователей 33 - 35, Выходы усилителей-формирователей 32 - 35 подаютс  на входы логических элементов сравнени  ИЛИ 39 - 41, С выходов 25 элементов логического сравнени  и усилител -формировател  34 сигналы управлени  поступают на управл ющие выводы тиристоров 3,5, 8 и 29 в первом канале управлени  и на управл ю30 Щие выводы тиристоров .4,6,. 7 и 29 во втором канале управлени .

Устройство фор; 1ировани  сигналов управлени  согласно диаграмме импуль-,

5 сов управлени  (фиг.З) по первому и второму каналам работает следующим образом. На вход регул тора 30 частоты подаетс  сигнал задани  по выходной частоте Ug, С выхода 30 фор0 мируютс  два сигнала + U и - U, Согласно диагра1-1мам управл ющих импульсов (фиг.З) по заднему фронту сигнала + Ид формирователь 32 импульсов формирует импульс, который посту5 пает на входы 36 - 39, Одновибраторы по переднему фронту импульса 32 формируют импульсы различной длительности , равные интервалам времени

ti-ta Itg- По зад0 ним фронтам этих импульсов формирователи 33 - 35 импульсов формируют импульсы длительностью, равные сигналам управлени , которые поступают на входы логических элементов срав5 нени  и с их выходов на управл ющие выводы тиристоров. По второму каналу управлени  устройство работает аналогично.

Формула иэоб.ретени 

Устройство принудительной коммутации тиристоров преобразовател  по авт.св. № 1171935, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности путем снижени  комYJ tS ve

VJ V0

vtt

мутационных перенапр жений, в него введен дополнительный тиристор, подсоединенный катодом и анодом к соответствующим общим точкам конденса5 торов и реакторов коммутирующих LC-цепей.

л

TV Ti

TX

f

/

m

-7

W 111

tf a

tt

ILL.

ii

-JUL

tl3

t г

Claims (1)

1. Формула изобретения Устройство принудительной коммутации тиристоров преобразователя по авт.св. № 1171935, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения коммутационных перенапряжений, в него введен дополнительный тиристор, подсоединенный катодом и анодом к соответствующим общим точкам конденса5 торов и реакторов коммутирующих LC-цепей.