SU598244A1

SU598244A1 - Three-phase thyristor switch

Info

Publication number: SU598244A1
Application number: SU731896425A
Authority: SU
Inventors: Шавкат Шабдурахманович Шаисламов; Мирмахмуд Акбарович Мирсагатов
Original assignee: Научно-Исследовательский Институт Энергетики И Автоматики
Priority date: 1973-03-26
Filing date: 1973-03-26
Publication date: 1978-03-15

Description

Изобретение относитс к области регулироегни напр жени переменного тока на нагрузке и может быть использовано, например, д.-)« плавного пуска и регулировани скорости аевихронного двигател .The invention relates to the field of regulating the voltage of an alternating current to a load and can be used, for example, d.-) "soft start and speed control of aevichronic engine.

Известны системы фазового управлени тиристорами , присоединенными в трехфазной четырехпроводной схеме последовательно с первичными обмотками трех выходных трансформаторов , соединенньгх.«звездой 1.Thyristor phase control systems are known that are connected in a three-phase four-wire circuit in series with the primary windings of three output transformers connected with "star 1".

Эти устройства не вли ют на форму и величину тока нагрузки коммутатора, однако име ют три канала управлени , что вл етс причиной сложности, большого веса и габаритов.These devices do not affect the shape and magnitude of the load current of the switch, but they have three control channels, which is the reason for the complexity, great weight and size.

Известен также трехфазный тиристорный коммутатор выполненный по встречно-параллельной схеме на тиристорах и неуправл емых диодах, содержащий выпр митель на диодах , подключенный к питающей сети, врем задающую RC-цепь с переключающим диодом и параметрический стабилизатор 2. Однако в таких тиристорных коммутаторах управл ющие импульсы поступают на тиристоры, аноды которых наход тс под отрицательным потенциалом питающей сети, а длительность управл ющих импульсов зависит от величины и характера нагрузки, что приводит к дополнительному нагреву тиристоров и уменьшению надежности тиристорного коммутатора.Also known is a three-phase thyristor switch made in an anti-parallel circuit on thyristors and uncontrolled diodes, containing a rectifier on diodes connected to a power supply network, a time setting RC circuit with a switching diode and a parametric stabilizer 2. However, in such thyristor switches the control pulses enter the thyristors, the anodes of which are under the negative potential of the supply network, and the duration of the control pulses depends on the size and nature of the load, which leads to additional Thyristor heating and reduced thyristor switch reliability.

С целью повышени надежности устройства и обеспечени независимости длительности управл ющих импульсов от величины и характера нагрузки в предлагаемый трехфазный тиристорный коммутатор переменного тока включены тиристорный ключ, шунтирующий врем задающую RC-цепь, выключатель и дополнительные выпр мители, катоды первого из коfl торых соединены с анодами тиристоров коммутатора , катоды первого из которых соединены с анодами тиристоров коммутатора, катоды второго - с управл ющими Р-п переходами упом нут-ых .тиристоров, а анод тиристорного ключа через резистор соединен с анодами первого из дополнительных выпр мителей и катод - с анодами второго выпр мител , причем анод упом нутого ключа через резисторы св зан с катодами диодов выпр мител блока управлени .In order to increase the reliability of the device and ensure independence of the duration of the control pulses on the size and nature of the load, the proposed three-phase thyristor AC switch includes a thyristor switch, a shunt time setting the RC circuit, a switch and additional rectifiers, the cathodes of the first one are connected to the thyristor anodes the switch, the cathodes of the first of which are connected to the anodes of the thyristors of the switch, the cathodes of the second with the control Pn junctions of the mentioned thyristors, and the anode of the thyristors molecular switch through a resistor connected to the anode of the first of the additional rectifiers and the cathode - to the anodes of the second rectifier, the anode of said key through the resistors coupled to the cathodes of the rectifier diodes of the control unit.

0 -г0 g

Такое выполнение трехфазного тиристорного коммутатора исключает подачи управл ющего импульса на тиристоры, аноды которь1х наход тс под отрицательным потенциалом питаюц ей сети, и обеспечивает независимостиSuch an embodiment of a three-phase thyristor switch eliminates the supply of a control pulse to thyristors, the anodes of which are at a negative potential of the power supply network, and ensures independence

5 длительности управл ющих импульсов от величины и характера нагрузки, и, тем самым, повышает его надежность.5, the duration of the control pulses on the magnitude and nature of the load, and, thereby, increases its reliability.

На чертеже показана принципиальна схема предложенного тиристорного коммутатора, который состоит из встречно-параллельно включенных тиристоров 1--3 и неуправл емых диодов 4-6 и выпр мител на диодах 7-12, подключенного к питающей сети, нагрузкой которого вл етс последовательно включенные резистор 13 ii стабилитрон 14, параллельно включенной к последнему врем задающей RC-цепи, содержащей резистор с переменным сопротивлением 15 и конденсатор 16, параллельно к этой цепи подключена цепочка, состо ща из последовательно включенных резистора 17, маломощного тиристора 18, резистора 19, диода 20. Управл ющий электрод этого тиристора соединен с общей точкой конденсатора 16 и резистора 15 через последовательно соединенные выключатель 21 и переключающий диод 22, а анод последнего соединен с анодом тиристора 18 через диод 23. Катод тиристора 18 соединен с управл ющими переходами силовых тиристоров 1-3 соответственно через диоды 24-26 (причем, аноды этих диодов соединены с катодом тиристора 18), а обща точка соединени резисторов 15 и 17 включена с анодами силовых тиристоров коммутатора соответственно через диоды 27-29 (причем,катоды этих диодов соединены с анодами соответствующих силовых тиристоров), нагрузки 30, подключенной к питающей сети через встречнопараллельно включенные силовые тиристоры и диоды.The drawing shows a schematic diagram of the proposed thyristor switch, which consists of anti-parallel-connected thyristors 1--3 and uncontrolled diodes 4-6 and a rectifier on diodes 7-12 connected to the mains, the load of which is a series-connected resistor 13 ii Zener diode 14, in parallel with the last time, an RC driver circuit containing a variable resistor 15 and a capacitor 16, in parallel with this circuit is a chain consisting of a series-connected resistor 17, a low-power thyristor 18, a resistor 19, a diode 20. The control electrode of this thyristor is connected to a common point of a capacitor 16 and a resistor 15 through a series-connected switch 21 and a switching diode 22, and the anode of the latter is connected to the anode of the thyristor 18 through a diode 23. Thyristor cathode 18 is connected to the control transitions of the power thyristors 1-3, respectively, through diodes 24-26 (and the anodes of these diodes are connected to the cathode of the thyristor 18), and the common connection point of resistors 15 and 17 is connected to the anodes of the power thyristors of the switch, respectively venno through diodes 27-29 (wherein, the cathodes of these diodes are connected to the anodes of the respective power thyristors), the load 30 connected to the mains through vstrechnoparallelno included power thyristors and diodes.

Сущность работы схемы предложенного устройства заключаетс в следующем. К. примеру, зажимы 31-33 включены в трехфазную сеть и выключатель 21 находитс в замкнутом состо нии . В этом случае сетевое напр жение выпр мл етс диодами 7-12 и часть этого напр жени стабилизируетс стабилитроном 14, конденсатор 16 зар жаетс стабилизированным напр жением через резистор 15 и, когда его напр жение достигнет величины напр жени переключени переключающего диода 22, последний включитс и будет протекать ток разр да конденсатора 16 по следующей цепи: положительна обкладка конденсатора 16, выключатель 21, переключающий диод 22, управл ющий переход тиристора 18, резистор 19, диод 20, отрицательна обкладка конденсатора 16. В результате этого, тиристор 18 откроетс . С момента отпирани тиристора 18 по витс ток через один из диодов анодной и катодной группы выпр мител на диодах 7, 8 9, 24, 25 и 26. Причем из диодов 24, 25 и 26 пропускает ток тот диод, у которого на катоде существует максимальный отрицательный потенциал питающей сети. Следовательно, через управл ющий переход силового тиристора по витс ток только у того тиристора, у которого на катоде существует максимальный отрицательный потенциал питающей сети, что вл етс причиной исключени подачи управл ющего импульса на тиристоры, аноды которьгх наход тс прд отрицательным потенциалом.The essence of the operation of the proposed device is as follows. For example, the terminals 31-33 are included in a three-phase network and the switch 21 is in the closed state. In this case, the mains voltage is rectified by diodes 7-12 and part of this voltage is stabilized by Zener diode 14, the capacitor 16 is charged by the stabilized voltage through the resistor 15 and when its voltage reaches the switching voltage of the switching diode 22, the latter is turned on and the discharge current of the capacitor 16 will flow through the following circuit: the capacitor 16 plate is positive, a switch 21, a switching diode 22, a thyristor control switch 18, a resistor 19, a diode 20, a capacitor plate 16 is negative. Tate, the thyristor 18 otkroets. From the moment the thyristor 18 is opened, the current flows through one of the diodes of the anode and cathode rectifier on diodes 7, 8 9, 24, 25 and 26. Moreover, from the diodes 24, 25 and 26 a current passes through the diode which has a maximum on the cathode negative mains power. Consequently, through the control transition of the power thyristor, only the thyristor, which has the maximum negative potential of the power supply network at the cathode, causes the supply of the control pulse to the thyristors, the anodes of which are the negative potential, is supplied only to the current.

Предположим, что в.м.омент отпирани тиристора 18, зажим 31 имеет более отрицательный потенциал, а зажим 32 - более положительный . При этом пойдет ток по цепи: зажим 32, 5 диод 8, резистор 13, резистор 17, тиристор 18, диод 24, управл ющий переход тиристора 1, зажим 31. Этот ток вл етс отпирающим током тиристора 1.Suppose that the torque moment of the unlocking of the thyristor 18, terminal 31 has a more negative potential, and terminal 32 - more positive. In this case, the current will go along the circuit: terminal 32, 5 diode 8, resistor 13, resistor 17, thyristor 18, diode 24, thyristor control transition 1, clamp 31. This current is the unlocking current of the thyristor 1.

В результате протекани тока через управл ющий переход соответствующего силового тиристора, последний отпираетс и удерживаетс током соответствующего из диодов 27, 28, 29 (так как с момента отпирани силового титиристора по витс ток через выпр митель на диодах 7, 8, 9, 27, 28, 29).As a result of the current flowing through the control junction of the corresponding power thyristor, the latter is unlocked and held by the current of the corresponding diode 27, 28, 29 (since since the power of the thyristor was unlocked, the current through the diode rectifier 7, 8, 9, 27, 28 29).

5 С момента отпирани силового тиристора (например, тиристора 1), последний с соответствующим последовательно включенным диодом (например, диодом 27) щунтируют цепь, состо щую из последовательно включенных резистора 17, тиристора 18, соответствующего из5 From the moment of unlocking the power thyristor (for example, thyristor 1), the latter with the corresponding series-connected diode (for example, diode 27) bypasses the circuit consisting of series-connected resistors 17, thyristor 18, corresponding to

диодов 24, 25, 26 и управл ющего перехода открывщегос силового тиристора. В этом случае , ток через управл ющий переход силового тиристора автоматически исчезнет - образуетс задний фронт управл ющего импульса.diodes 24, 25, 26 and a control junction of an open power thyristor. In this case, the current through the control transition of the power thyristor will automatically disappear - the trailing edge of the control pulse is formed.

Удержание силовых тиристоров в открытом состо нии током выпр мител на диодах 7, 8, 9, 27, 28, 29 вл етс причиной обеспечени независимости длительности управл ющих импульсов от величины и характера нагрузки коммутатора .Keeping the power thyristors in the open state with the rectifier current on the diodes 7, 8, 9, 27, 28, 29 is the reason for ensuring the independence of the duration of the control pulses on the size and nature of the load of the switch.

При формировании управл ющего импульса дл силовых тиристоров 2 и 3 выще рассмотренные процессы повтор ютс со сдвигом соответственно на 120 и 240 электрических градусов . Управл ющий импульс дл тиристора 2 образуетс при прохождении тока через диод 29, а дл тиристора 3 - через диод 28. Тиристоры 2 и 3 удерживаютс током, соответственно , диодов 26 и 27During the formation of the control pulse for power thyristors 2 and 3, the processes above are repeated with a shift of 120 and 240 electrical degrees, respectively. A control pulse for thyristor 2 is formed when current passes through diode 29, and for thyristor 3 through diode 28. Thyristors 2 and 3 are held by current, respectively, diodes 26 and 27

j При размыкании выключател 21 исчезают управл ющие импульсы силовых тиристоров, что вл етс причиной обесточивани нагрузки 30. Из-за малой величины тока управлени тиристора 18, в качестве выключател 21 могут быть использованы маломощные контакты раз5 личных датчиков.j When the switch 21 is opened, the control pulses of the power thyristors disappear, which causes the load 30 to be de-energized. Due to the low control current of the thyristor 18, low-power contacts of various sensors can be used as the switch 21.

Claims

1.Labuntsov V. Thyristors, Technical Reference, M., “Energie, 1971, p. 247,

rice 9-39.

2.Ivanchuk B.N., Lipman R.A., Ruvinov B. Ya.- Thyristor and Magnetic Voltage Stabilizers, M., Energie, 1968. Library for Automatics. Issue No. 307, -s: 91,

rice 51c.