SU575776A1

SU575776A1 - Device for switching-off thyristors

Info

Publication number: SU575776A1
Application number: SU7301877734A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Остреров
Original assignee: Украинский Научно-Исследовательский Институт Станков И Инструментов
Priority date: 1973-01-29
Filing date: 1973-01-29
Publication date: 1977-10-05

Description

1one

Изобретение относитс к области преобразовательной техники, в частности может быть Испсхльзовано в электроприводах с тиристорными преобразовател ми, содержащими устройства искусственной коммутации тиристоров.The invention relates to the field of converter technology, in particular, can be used in electric drives with thyristor converters containing devices for artificial switching of thyristors.

Известны устройства; отключени тиристоров в двух рабочих цеп х, состо щие из двух источников питани , двух тиристоров. Двух импульсных трансформаторов и коммутирующего конденсатора 1 . В этих устройствах при работе на холостом ходу амплитуда напр жени на «конденсаторе в установившемс режиме существенно превышает напр жение источника питани , а при коммутации тока нагрузки еще больше возрастает. Это с одной стороны увеличивает коммутационную способность устройства и соответст венно потери энергии в нем, а с другой предъ вл ет повышенные требовани к классу примен емых полупроводниковых приборов и к изол ции коммутирующих элементов. Поэтому рост амплитуды напр жени на коммутирующем конденсаторе может- быть допущен о определенного значени , после которого целесообразно либо снизить темп роста напр жени , либо остановить ejrj); вовсе, т.е. включение в работу элементов аг раничени роста напр жени должно производитьс релейным способом.Known devices; turning off thyristors in two working circuits, consisting of two power sources, two thyristors. Two pulse transformers and switching capacitor 1. In these devices, when operating at idle, the voltage amplitude on the capacitor in a steady state significantly exceeds the voltage of the power source, and when the load current is switched, it increases even more. On the one hand, this increases the switching capacity of the device and, accordingly, the energy loss in it, and on the other hand, it places increased demands on the class of semiconductor devices used and on the insulation of the switching elements. Therefore, an increase in the amplitude of the voltage on the switching capacitor can be assumed to be of a certain value, after which it is advisable either to reduce the voltage growth rate or to stop ejrj); altogether the inclusion of voltage growth elements in the operation must be carried out by a relay method.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс устройство дл выключени тиристоров, в которых ограничение темпа роста напр жени на коммутирующем конденсаторе достигаетс включением третьей, дополнительной обмотки, импульсного трансформатора через диод на источник питани 2.The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a device for switching off thyristors, in which limiting the rate of voltage growth at the switching capacitor is achieved by switching on the third, additional winding, pulse transformer through the diode to the power source 2.

Дл обеспечени релейного способа включени в работу элементов ограничени роста напр жени , описанных в перечисленных источниках , требуетс выполн ть импульсный трансформатор с вполне, определенным коэф$ )ициентом трансформации между обмотками (одной из основных и той, котора используетс дл ограничени ). Высока эффективность ограничени в таких устрюйствах получаетс при больших коэффициентах трансформации , т.е. когда обмотка, используема In order to provide a relay method for the operation of the elements of limiting the growth of the voltage described in these sources, a pulse transformer is required with a fully defined coefficient $ and a transformation between the windings (one of the main and the one used for limiting). The high efficiency of the restriction in such devices is obtained with large transformation ratios, i.e. when winding is used

дл ограничени , имеет большее шсло витков . Таким образом, требовани эффектиЕ ности ограничени напр жени и обеспечени релейного включени в работу вл ютс противоречивыми и не могут быть удовпет ворены одновременно, С другой стороны, услови эффективного ограничени напр жени . |требуют, чтобы приведенное сопротивление вторичной цепи было возможно меньшим. Из-за того, что это сопротивление определ етс внутренним сопротивлением источника питани , сопротивлени ми диода и обмотки , а также индуктивностью рассе ни импульсного трансформатора, таким способом не удаетс осуществить эффективное ограничение напр жени .for limiting, it has a greater number of turns. Thus, the requirements of the effect of voltage limiting and providing relay operation are contradictory and cannot be satisfied simultaneously. On the other hand, the conditions for effective voltage limiting. | require that the reduced resistance of the secondary circuit was as small as possible. Due to the fact that this resistance is determined by the internal resistance of the power supply, the resistance of the diode and the winding, as well as the scattering inductance of the pulse transformer, it is not possible to effectively limit the voltage in this way.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности ограничени амплитуды напр жени на коммутирующем конденсаторе и обеспечени характера включени в работу элементов ограничени . Зга цель достигаетс тем, что в устройство дл выключени тиристоров, содержащее коммутирующий конденсатор, источник посто нного напр жени со средней точкой) два коммутирующих тиристора, подключенных к потенциальным полюсам источника в пр мом направлении , два импульсных трансформатора, первичные обмотки котороых подсоединены одними концами к тиристорам, а другими к одной обкладке коммутирующего конденсатора , друга обкладка которого подсоединен к средней точке источника, включены два дополнительных тиристора, катод одного из которых соединен с анодом первого коммутирующего . тиристора и с положительным полюсом источника посто нного напр жени , а его анод - с анодом другого коммутирующего тиристора и с обмоткой второго импульсного трансформатора, катод другого введенного тиристора подключен к катоду первого коммутирующего тиристора и к обмотке первого импульсного трансформатора, а его анод - к катоду второго коммутирующего тиристора и к отрицательному полюсу источника посто нного напр жени .The aim of the invention is to increase the efficiency of limiting the amplitude of the voltage on the switching capacitor and ensuring the nature of the inclusion of the elements of the limitation into operation. The goal is achieved by having two switching thyristors connected to the potential poles of the source in the forward direction, two pulse transformers, the primary windings of which are connected at one end to thyristors, and the other to one lining of the switching capacitor, the other lining of which is connected to the midpoint of the source, include two additional thyristors, the cathode of one of toryh connected to the anode of the first switching. thyristor and with a positive pole of a constant voltage source, and its anode - with the anode of another switching thyristor and with the winding of the second pulse transformer, the cathode of another input thyristor is connected to the cathode of the first switching thyristor and to the winding of the first pulse transformer, and its anode to the cathode of the second commuting thyristor and to the negative pole of the constant voltage source.

В таком устройстве при работе дополнительных тиристоров ток, протекающий по коммутирующему контуру, направлен навстречу источнику питани . Поэтому часть энергни коммутирующего контура отводитс и это снижает амплитуду, напр жени на коммутирующем конденсаторе при том же коммутируемом токе.In such a device, when additional thyristors work, the current flowing through the switching circuit is directed towards the power source. Therefore, part of the switching circuit energy is removed and this reduces the amplitude, voltage on the switching capacitor with the same switching current.

На фиг.-1 а приведена схема предпагаемого устройства; на фиг. 16 и 1в -эквивалентные схемы любого из коммутирующих контуров в момент включени тиристора (на фш. 16 - при включении тиристоров 1 или 2, на фиг. 1в -3 или 4). Fig. -1a shows a diagram of the device being predicted; in fig. 16 and 1b are equivalent circuits of any of the switching circuits at the moment of turning on the thyristor (on flash 16, when turning on the thyristors 1 or 2, in Figs. 1c-3 or 4).

Устройство содержит два основных ком- мутируюшгих тиристора 1 и 2, которые включаютс , когда не нужно ограничивать амплитуду , напр жени на коммутирующем конденсаторе , два дополнительных коммутирующих тиристора 3 и 4, которые включаютс вместо тиристоров 1 и ,, когда нужно ограничивать напр жение на 1коммутирующем конденсаторе , коммутирующий конденсатор 5, два импульсных трансформатора 6 и 7, первичные обмотки которых включены в коммутирующие контуры в качестве индуктивностей , а вторичные включаютс в цепи рабочих тиристоров (или вместо импульсных трансформаторов - два Коммутирующих дроссел ):, источник посто нного тока со средней точкой 1Г,The device contains two main commutating thyristors 1 and 2, which are turned on when there is no need to limit the amplitude, the voltage on the switching capacitor, two additional commutating thyristors 3 and 4, which are included instead of the thyristors 1 and, when you need to limit the voltage on 1 commutating a capacitor, a switching capacitor 5, two pulse transformers 6 and 7, the primary windings of which are included in the switching circuits as inductances, and the secondary ones are included in the working thyristor circuits (or impulse transformers - two Commute Drossel) :, DC source with a midpoint of 1G,

При работе предлагаемого устройства на холостом ходу или под нагрузкой до режи ма ограничени роста напр жени работают тиристоры 1 .и 2. В течен-ие ;каждой, крммутации коммутирующий кона енсатор йерезар жаетс через йсточййк питани .When the proposed device is idling or under load, the thyristors 1. And 2. operate during the voltage growth limiting mode. For the duration of each switching terminal, the switching capacitor is powered through the power supply.

Так как. при раёрте .Тиристоров 1 и 2 в начальный Момент коммутации напр жение на конденсаторе направлено согласно с напр жением соответствующего источника (эквивалентна схема дл рассматриваемых интервалов времени приведена на фиг. 1 б), т рост . амплитуды напр жени .на коммутиргующем конденсаторе будет характеризоватьс наибольшей интенсивностью.Because. when the thyristors are 1 and 2 at the initial moment of switching, the voltage on the capacitor is directed according to the voltage of the corresponding source (equivalent circuit for the considered time intervals is shown in Fig. 1 b), t growth. the amplitude of the voltage on the switching capacitor will be characterized by the greatest intensity.

Дл ограничени темпа роста напр жени на коммутирующем конденсаторе управл ющие импульсы перевод т на тиристоры 3 и 4, а тиристорь 1 и 2 не включаютс . При этом темп роста амплитуды напр жени на коммутирующем конденсаторе снижаетс , так как напр жение на конденсаторе направлено навстречу напр жению источника (эквивалентна схема контура при работе тиристоров 3 и 4 приведена на фиг, 1вTo limit the growth rate of the voltage on the switching capacitor, the control pulses are switched to thyristors 3 and 4, and thyristor 1 and 2 are not included. At the same time, the growth rate of the amplitude of the voltage on the switching capacitor decreases, since the voltage on the capacitor is directed towards the voltage of the source (the circuit is equivalent to the circuit when thyristors 3 and 4 are shown in Fig. 1c

Указанна на чертеже пол рность напр жени на конденсаторе соответствует моменту включени тиристора (началу коммутации ). При работе тиристоров 3 и 4 нрюисходит передача энергии коммутирующего контура в источник, так как гок протекает против напр жени источника.The polarity of the voltage across the capacitor shown in the drawing corresponds to the moment the thyristor was turned on (the start of switching). When thyristors 3 and 4 are in operation, the transfer of energy of the switching circuit to the source occurs as gok flows against the voltage of the source.

Claims

Due to this, the growth rate of the voltage on the switching capacitor will be significantly lower, and the steady-state value of the voltage amplitude on the switching capacitor will be less than when the thyristors 1, 2 are operated and the current of the same magnitude commutates. Invention Formula

A device for turning off thyristors, containing a switching capacitor, a constant voltage source from media