SU764069A1 - Устройство коммутации тиристоров преобразовател - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО КОММУТАЦИИ ТИРИСТОРОВ

1

Изобретение относитс  к устройствам , предназначенным дл  использовани  в полупроводниковых преобразова .тел х напр жени  - инверторах, прерывател х , непосредственных преобразо- 5 вател х частоты дл  принудительной коммутации тиристоров.

Известно устройство коммутации тиристоров преобразовател ., содержащее колебательную LC-цепочку, под- 10 ключенную с одной стороны к общей точке двух последовательно соединенных коммутационных тиристоров, а с другой стороны - к общей точке моста распределительных тиристоров. 5 Запирание тиристора основано на протекании избытка различного тока LC-цепочки через реактивный диод, который создает на нем падение напр жени  пор дка нескольких вольт , при- 20 ложенное в обратном направлении к запираемому тиристору, в результате чего последний восстанавливает запирающие свойства 1}.

Однако обратное напр жение в нес- 25 колько вольт не обеспечивает быстрого восстановлени  запирающих свойств, поскольку врем  выключени  тиристора при этом в 2-3 раза больше, чем при обратном напр жении 100 В. 30 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Известны коммутационные устройства , позвол ющие повысить величину обратного напр жени  на запираемом тиристоре. Эти устройства в цеп х реактивных диодов содержат дополнительные источники посто нного напр жени  2.

Однако при таком включении в дополнительный источник поступает также и реактивный ток нагрузки, на .пор док превышающий разр дный, что требует специальных мер по сбросу избыточного зар да дополнительного источника.

Наиболее близким к изобретению по техническим средствам и достигаемому результату  вл етс  устройство коммутации тиристоров преобразовател , содержа1цее два плеча последовательно соединенных разр дных диодов, два плеча последовательно соединенных возвратных диодов, плечи распределительных тиристоров, LC-цепочку, подключенную одним концом к общей точке коммутирующих тиристоров, а вторым к общей точке соединени  распределительных диодов и общей точке соединение зар дных тиристоров зЗ.

Недостаток устройства заключаетс  в том,что протекание избытка разр дHord тока через дроссель создает на нем падение напр жени , величина которого зависит от величины к оммути руем6го тока нагрузки преобразовател . С уменьшением тока нагрузки увеличиваетс  избыточный ток разр да ЬС-Цепочкй и увеличиваетс  импульс напр жени , прикладываемого к рсновному тиристору плеча, противоположного коммутируемому/ что требует установки основных тиристоров преобразов .ател  более высокого класса либо увеличени  числа последовательно соединённых бсновных тиристорЬвв плече, что ут жел ет преобразователь и делает его более громоздким. Другим недостатком схемы  вл етс  то, ч.то напр жение на дросселе, установленном в разр дной цепи, мен ет знак на противоположный при прохождении избыточного разр дного тока через максимум. После этого к запираемому тиристору вместо обратного прикладываетс  пр мое напр жение, следовательно , ., отводимое схемой на

восстановление запирающих свойств тиристора, уменьшаетс , т.е. необходимо увеличивать массо-габаритные показатели коммутирующего конденсатоPa , .

Цель изобретени  - уменьшение массо-габаритных показателей.

Эта цель достигаетс  тем, что устройство снабжено трансформатором, конденсатором и резистором, причем первйчнай обмотка трансформатора Шунтирована резистиром и конденсатором и включена между общими точками оединен ; зар дных тиристоров и раз|5йдаШс диТЭдов , а вторична  обмотка трансформатора включена между общими

Ъ кЕмйсоединени  разр дньЬс и возвратных диодов, включенных согласнопараллельно .

На чертеже представлена схема преобразовател  с устройством коммутаций

Йнбёрторсодержит основные т иристоры 1-6, соединенные по мостовой схеме . Питание моста .основных тиристоров осуществл етс  от источника 7, нагрузкой инвертора . вл етс  асинхронный короткозамкнутый двигатель 8. Распределительные тиристоры 9-14 собраны по мостовой схеме, полюса посто нного тока которой через распределительные диЪды- 15 и 16 соединены в общую точку 17, а через реактивные диоды 18 и 19 подключены., к полюсам посто нногд тока моста .основных ти$ )ист6ров i-б. На стороне переменного тока мосты основных и распределительных тиристоров соединены между собой. Устройство комнуггаЦйиу содержит :конденсатор 20и дроссель 21, образующие последовательную колебательную LC-цепочку, котора  с одной стороны подключена к общей точке 17 раёйрёйе.ЯйтШъйшс Диодов, а с другой стороны - к общей

точке 22 последовательно соединенных коммутирующих тиристоров 23 и 24, подключенных также к зар дному ис точнику 25 и через коммутационные диоды 26 и источнику 7 питани . 2 Два зар дных тиристора 28 и 29 соединены последовательно и подключены к зар дному источнику 25 и к точке 17. К зар дному источнику 25 подключены также цепочки по два последоваQ тельно соединенных разр дных 30 и 31 .и возвратных 32 и 33 диода. Между общей точкой 17 распределительных , диодов и общей точкой 34 разр дных диодов включены конденсатор 35, резистор 36, первична  обмотка. 37

5 трансфррматора, вторична  обмотка 38, включена между общей точкой 34 разр дник диодов и общей точкой 39 возвратных диодов. Обмоткй 37 и 38 трансформатора 40 включены согласно

0 друг с другом. Коэффициент трансформации трансформатора равен

и,, -100

1 1

Устройство работает следующим образом .

Пусть основные тиристоры 1,4 и 5 провод т ток от источника 7 питани 

в нагрузку 8. Коммутирукадий конденсатор 20 зар жен, как показано на чертеже. Дл  отключени  основного тиристора 1 включаем коммутирующий 23 и распределительный 9 тиристоры . При этом по цепи 20-21-17-159-1-27-23-20 течет разр дный ток конденсатора 20, вытесн   ток нагрузки из тиристора 1. После обесточивани  основного тиристора колебательна  LC-цепочка воспринимает ток

отключенной фазы нагрузки, а избыток ,разр дного тока течет по цепи 20-21 (35,Зб,37)-34-31-23-22-20. Когда падение напр жени  на первичной обмотке 37 трансформатора 40 достигает уровн  100 В. напр жение на вторичной обмотке 38 равно напр жению зар дного источника 25, и возвратный диод 33 включаетс . Избыточный разр дный ток, трансформиру сь во вторичную обмотку трансформатора, протекает по цепи 38-31;-25-33-38. На первичной обмотке 37 устанавливаетс  неизменное напр жение 100 В,, независимое от тока нагрузки, которое по цепи 37-17-15-9-1-27-31-34-37 прилагаетс  к запираемому тиристору 1 в . обратном направлении,способству  быстрому восстан.овлению его запирающих свойств.По мере перезар да конденсатора 20 до уровн  напр жени  источн 1ка 7 избыточный ток исс кает,диоды 31 и.. 33 отключаютс , а реактивный ток нагрузки течет через диод 19 и тиристор 9. Включением тиристоров

23 и .29 осуществл етс  дозар д конденсатора 20 др уровн  напр жени  источника 25.; j cTpoflcTBo коммутации вновь подготовлено к отключению очередного основного тиристора.

Стабилизаци  обратного напр жени  прикладываемого к отключаемому тиристору , на уровне 100 В обеспечивае быстрое восстановление запирающих свойств без увеличени  мощности коммутационных конденсатора и дроссел . К основному тиристору 2 противоположного плеча инвертора в процессе коммутации прикладываетс  напр жение, не превышагацее суммы напр жени  100в и источника 7. Эта сумма определ ет повтор ющеес  йапр жение тиристоров. Напр жение источника питани  определ ет рабочее напр жение тиристоров; Отношение паспортных значений повтор ющегос  и рабочего напр жейий соетавл ет 1-25, т.е. коммутационный импульс величиной 100 В составл ет менее 25% рабочего напр жени  тиристора при максимальном напр жении питани  более 400 В, следовательно, при этом не требуетс  увеличивать класс основных тиристоров или количество последовательно соединенных тиристоров в плече.

Таким образом, предложенное устройство , по сравнению с известными обеспечивает меньшие массу и габариты электроооборудовани .

Claims (3)

1.Патент Франции № 1404651, кл. Н 02 М 7/08, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР № 271638, кл. Н 02 М 7/52, 1970.

0

3.Патент США № 3544879, кл. Н 02 М 7/52, 1971.