SU1436224A1 - Устройство принудительной коммутации тиристоров преобразовател - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  принудительной коммутации тиристоров в управл емых вьтр мител х. Цель изобретени  - повьачение надежности путем ограничени  напр жени  в коммутирующих цеп х. Устройство содержит подключенные к сети 2 переменного тока преобразователь 7 и управл емый вентильный мост 1, Парал jia,4bno 1:ыходу вентильного моста 1 HK.ioMciu- оспоБиой 3 и дополт тельный 10 ком.мут|- ру1ош,ие узлы (КУ) . Выход 5 КУ 3 через узел св зи б соединен с Еходог 11 КУ 10,. Параллельно выходу преобразопател  7 включена паг- руз)са 9 с соотве7стзу 1ци;- н вь хода1-п1 КУ 3 v , КУ 10, ведение КУ JO и р.к.чю- его параллельно преобразовате- jno 7 Н момент liana.na коммутации пос лед.чего позвол ет осуществить- перевод тока нагруз чИ из цепи цреобразо- вател  7 в цепь КУ 10 и снизить напр жение зар да КУ 10. При этом предварительно зар женный КУ 3 включаетс  в цепь нагрузки последовательно с КУ 10 и перезар жаетс . Когда напр жение КУ 3 станет вьппе снижаюаш- гос  напр жени  КУ 10 ток нагрузки переводитс  в цепь преобразовател  7, а КУ 35 10 запираютс , причем остаточное значение напр жени  на них ниже исходного. Это обеспечивает надежное ограничение напр жени  на всех элементах устройства. 3 з,п, , 4 ил. ЛЯУКЛ 05 ЬЭ

Description

Изобретение относитс  . к силовой преобразовательной технике и может быть использовано дл  принудительной коммутации тиристоров в управл емых вьтр мител х,

Цель изобретени  - повышение надежности путем ограничени  напр жени  на коммутирукицих элементах.

На фи г, 1 приведена функциональна  схема устройства принудительной коммутации тиристоров преобразовател ; на фиг. 2 - пример конкретной реализации устройства; на фиг. 3 - кривые токов I и напр жений и на ком мутирующих конденсаторах и диаграмма управлени , где цифры соответствзгют номерам элементов устройства; на фиг. 4 - функциональна  схема одного из возможных вариантов формировател  сигналов управлени  устрёйством при нудительной коммутации.

Устройство (фиг. 1) содержит управл емый вентильный мост 1, подсоединенный своим входом к сети 2 переменного тока, о.сновной коммутирующи узел 3, подключений входами 4 к выходу вентильного моста 1, а выходом 5 - к входу управл емого узла св зи 6. Преобразователь 7 подсоединен своим входом к сети 2 переменного тока, а выводами 8 посто нного тока к соответствующим выходам основного коммутирующего узла 3, к нагрузке 9 и к соответствующим выходам дополнительного коммутирующего узла 10, подключенного входом 11 к выходу узла св §и 6, а другими двум  входами - к выходу вентильного моста. Выводы системы 12 управлени  подключены к соответствующим управл ющим выводам тиристоров устройства.

Преобразователь (фиг. 2) включает тиристоры 13 - 16, а вентильный мост выполнен на тиристорах 17 - 20. Основной коммутирующий узел 3 содержит тиристоры коммутирующие 21,22, зар дные 23,24, распределительные (выходные) 25,26 и коммутирующую LC- цепь из конденсатора 27 и дроссел  28, Узел 6 св зи состоит из последовательно соединенных .тиристоров 29,30. Дополнительный коммутирующий узел 10 состоит из тиристрров 31,32 и коммутирующей LC-цепн 33,34.

Система 12 управлени  (фиг 4) содержит устройство 35 импульсно- фазового управлени  (СИФУ), вьщаю- щее управл ю.щие сигналы через усили

S

0

5

0

5

0

5

0

5

тели-формирователи (УФ) 36 на включение тиристоров преобразовател  7 и вентильного моста 1, которое может быть выполнено любым из известных способов вертикального или горизонтального управлени . Определение заднего фронта управл ющего сигнала осуществл етс  с помощью логического элемента И 37, на другой вход которого подаетс  напр жение смещени  Ug . Сигнал зад не фронта на тиристоры 21,25,29 и 22,26,30 поступает через элемент временной задержки (таймер) Т 38, соединенный через схему ИЛИ 39 с соответствующими усилител ми-формировател ми .

Устройство работает следующим образом .

Принцип действи  устройства заключаетс  в том, что предварительно зар жеиньш дополнительный коммути- РУЮ1ЦИЙ узел 10 в момент начала коммутации преобразовател  7 по сигналу, подаваемому системой управлени  12, включаетс  параллельно преобразова- телю 7, что приводит к его запира- нию и переводу тока нагрузки из цепи преобразовател  7 в цепь дополнительного коммутирующего узла 10 и снижению напр же ш  зар да коммутирующего узла 10, после чего по сигналу системы 12 управлени  предвари- тельн о зар женный основной коммутирующий узел 3 включаетс  в цепь нагрузки 9 последовательно с дополнительным коммутирующим узлом 10, При этом основной коммутирующий узел 3 перезар жаетс  и в тот момент, ког- . да напр жение перезар дивщегос  узла 3 станет вьше продолжающего снижатьс  напр жени  дополнительного коммутирующего узла 10, происходит включе ние преобразователе 7, при этом ток нагрузки 9 из цепи последователь но соединенных основного 3 и дополнительного 10 коммутирзпощих узлов переводитс  в цепь преобразовател  7 и коммутирующие узлы 3 и 10 запираютс ,

В результате остаточное значение, напр жени  на обоих коммутирующих 3 и 10 оказываетс  ниже исход-, ного, что обеспечивает надежное ограничение напр жени  на всех элементах устройства и повьш1ение надежности путем ограничени  коммутационных напр жений. .

В начальный момент времени вклю- . чены тиристоры 13 и 14 преобразовател  7, через которые замыкаетс  ток нагрузки 9. (направление ЭДС питающей сети 2 указано стрелкой), В момент t. система управлени  подает сигнал на включение тиристора 16, вследстви чего запираетс  тиристор 14 и в цепь нагрузки 9 вводитс  ЭДС сети. В следующий момент времени t включаютс  тиристоры 17,20,22 и 23, вследствие чего конденсаторы 27 и 34 зар жаютс  в колебательном режиме до напр жени ,; величина которого зависит от угла включени  oi cot2.) но не ниже, чем амплитуда напр л ени  сети 2,

В момент времени tj снимаетс  сигнал управлени  с входа тиристора 13 и подаютс  включающие сигналы на входы тиристоров ISsSi и 32, При этом к.рнденсатор 34 начинает разр жатьс  на нагрузку 9 и вследствие того, что его напр жение Bbraie напр жени  питающей сети 25 ток, потребл емый нагрузкой из сети через тиристоры 13 и 16, спадает до нул  и тиристор 13 запираетс  обратным напр жением, равным разности напр жений конденсатора 34. и сети 2, В момент времени tj подаютс  включаюа ие сигналы на входы

подготовки к следующей коммутации в момент tj включаютс  тиристоры 18, 19,21 и 24.

Вентильный мост I вьшолнен на тиристорах дл  того, чтобы обеспечить зар д коммутирующих конденсаторов в колебательном режиме до напр жени  более высокого, чем напр жение пи0 тающей сети 2, и тем самым повысить коммутирующую способность предлагаемого устройства.

Узел 6 св зи выполнен на тиристорах дл  того, чтобы в том случае,

5 когда нагрузка 9 представл ет собой электродвигатель, обеспечить надежную работу в режиме рекуперации энергии в сеть 5 переменного тока, .

Claims (3)

1. 0 Формула изобретени 

   . Устройство принудительной коммутации тиристоров преобразовател , содержащее вентильный мост, входом 5 соединенный с выводами дл  подключе- ни  к сети переменного тока, основной коммутирующий узел, вход которого соединен с выходом вентильного моста, а одним из выходов - с входом узла св 

   тиристоров 21,25 и 29, вследствие зи, преобразователь, подключенный сво35

   ими выводами по посто нному току к соответствующим другим выходам основного коммутируюи1его узла и к вьшодам дл  подключени  нагрузки, а вьюодами по переменному току - к указанным выводам дл  подключени  сети, и систему управлени  тиристорами, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  надежности путем ограниче-

   г.о к тиристору 31 прикладываетс  обратное напр жение и он запираетс , а ток нагрузки 9 замыкаетс  по цепи нагрузка 9 - тиристор 32 - конденсатор 34 - дроссель 33 - тиристор 21 - конденсатор 27 - дроссель 28 - тиристор 25, .

   Одновременно конденсатор 27 перезар жаетс  по цепи конденсатор 27 - дроссель 28 - тиристор 29 - тиристор 40 напр жен в коммутирующих цеп х, 21, в результате чего напр жение пе введен дополнительный коммутирующий

   узел, один вход которого соединен с выходом узла св зи, два других входа - с выходом вентильного моста, а 4g выходы соединены с соответствук1щими ; выходами преобразовател , причем указанные вентильный мост и узел св зи выполнены управл емыми, управл ющие входы вентильного моста, дополнитель- gQ ного коммутирующего узла и узла св резар дившегос  конденсат-ора 27 ока- зьшаетс  направленным навстречу и выше напр жени  конденсатора 34. Разность этих напр жений, приложенна  в положительном направлении к преобразователю 7, приводит к отпиранию тиристоров 15 и 16, на входы которых поданы управл ющие сигналы и через : которые замыкаетс  ток нагрузки, а тиристоры 21, 25 и 32, ток через ; которые спадает, -запираютс . Конечное значение напр жени  на конденсаторе 27, представл ющее сумму избыточного напр жени  коммутации и напр жени  на конденсаторе 34, оказываетс  ниже исходного напр жени  вследствие предварительного снижени  напр жени  на конденсаторе 34. Дл  /

   зи подключены к соответствующим выходам системы управлерт .

   2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, дополни- gg тельный коммутирующий узел выполнеч в виде последовательно соединенных между собой первого тиристора, обмотки реактора, конденсатора и второго . тиристора.
2. ими выводами по посто нному току к соответствующим другим выходам основного коммутируюи1его узла и к вьшодам дл  подключени  нагрузки, а вьюодами по переменному току - к указанным выводам дл  подключени  сети, и систему управлени  тиристорами, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  надежности путем ограниче-

   напр жен в коммутирующих цеп х, введен дополнительный коммутирующий

   зи подключены к соответствующим выходам системы управлерт .

   2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, дополни- gg тельный коммутирующий узел выполнеч в виде последовательно соединенных между собой первого тиристора, обмотки реактора, конденсатора и второго . тиристора.

   5.U36224

   3. Устройство по п, 1, отличающеес  .тем, что вентильный мост вьшолнен в виде тиристорного моста..
3. ч вь л

   И « tfIS 11 fS 19 К ИгШ 2 2{ }93132

   1ии|ГГииинн

   f

   4, Устройство по п. 1, отличающеес  тем,-что узел св зи вьтолнен в виде цепочки из двух последовательно соединенных тиристоров

   II

   Vu,Z

   чг

   IF

   -hi

   9иг.З