SU792586A1 - Тиристорный коммутатор - Google Patents

Description

Изобретение относится к области бесконтактной коммутации.

Известны трехфазные коммутаторы [1], силовая часть которых состоит из трех тиристорно—диодных элементов, включенных между сетью и нагрузкой. Управле- ⁵ ние тиристорами в таких схемах осуществляется на основе схем, использующих для формирования открывающих импульсов диодные управляющие структуры.

Недостатком устройства является связь цепи управления с силовой цепью.

Наиболее близким по техническим средствам и достигаемому результату является тиристорный коммутатор, со- ₁₅ держащий силовую часть на основе встречно-параллельно включенных управляемого и неуправляемого вентилей и блок управления, выполненный в виде управляющего трансформатора, первичные обмотки ко— 20 торого через выпрямительные диоды, шунтированные резисторами, подключены к источнику питания и к катодам управдяемых вентилей и через раздели— тельные диоды к управляющим электродам вентилей,а вторичные обмотки через двух— попупериодный выпрямитель подключены к управляющему ключу [2J.

Недостатком устройства является протекание через управляющий переход вентиля тока управления в течение всего периода, проводящего состояния вентиля при трехфазном исполнении коммутатора.

Цепью изобретения является уменьшение потерь в управляющих переходах вентилей.

Поставленная цель достигается тем, что тиристорный коммутатор снабжен дополнительно шунтирующими диодами, включенными между соединенными в треугольник первичными обмотками управляющего трансформатора, вторичные обмотки которого соединены в звезду, и анодами управляемых вентилей.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема коммутатора; на фиг. 2 — временные диаграммы.

Тиристорный коммутатор, подключенный к источнику питания 1 и нагрузки 2, включает в себя управляемые вентили 3 — 5 и встречно-параллельно включенные с ними неуправляемые вентили 6-8, а так- ₅ же блок управления 9, выполненный на управляющем трансформаторе 10, первичные обмотки которого через выпрямительные диоды 11-13, шунтированные резисторами 14-16, подключены к истоЧни- 10 ку 1 и катодам вентилей 3-5, через разделительные диоды 17—19 - к управляющим электродам и через шунтирующие диоды 20-22 - к анодам Еентилей 3—5, а встречные обмотки через двух- '5 полупериодный выпрямитель 23 нагружены на управляющий ключ 24.

Коммутатор работает следующим образом.

При включении управляющего ключа 24 20 во вторичных и первичных обмотках трансформатора 10 появляются фазные токи, Через управляющие электроды вентилей 3—5 текут линейные токи трансформатора, выполненные диодами 11, 12, 13, 25

17, 18 и 19 и открывающие тиристоры в соответствующие моменты времени. Для вентилей 3 управляющий ток <4 *ι *ι С*А АВ · для вентиля 4 _Вс , для вентиля 5 3(см. фиг.1). 30

В момент времени О < C*3t ^z 60° в управляющей цепи вентиля 4 течет ток: от фазы С через диод 13, обмотку трансформатора, питающегося линейным напряжением U _вс , диод 21 вентиль 4, 35 минуя его управляющий электрод, к фазе В;

от фазы А через диод 11, обмотку трансформатора, питающуюся линейным · напряжением 11 , диод 21 вентиль 4 40 к фазе В.

После смены знака у фазы Ε(ωί>60^) в цепь управляющего электрода вентиля 5 поступает разность токов, протекающих 45 (смещенный в прямом направлении нагрузочным током) к фазе В.

Вентиль 5 открывается, после включения ток управления вентиля отводится через шунтируюший диод 22 в его Анодную цепь.

Форма тока через шунтирующие диоды и управляющие импульсы показана на фиг. 2 (б, в, г, д).

Включение вентилей 3 и 4 происходит аналогично вентилю 5 в моменты временибоЕ «= 18О°и 300° соответственно.

Таким образом, благодаря наличию шунтирующих диодов 20, 21, 22 ток управления после включения вентиля переходит в его анодную цепь, и потери в управляющих переходах вентилей 3, 4, 5, при трехфазном исполнении тиристорного коммутатора уменьшаются.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к области бес контактной коммутации. Известны трехфазные коммутаторы l силова  часть которых состоит из трех тиристорно-диодных элементов, включен- иых между сетью и нагрузкой. Управление тиристорами в таких схемах осущест вл етс  на основе схем, использующих дл  формировани  открываганих импульсов диодные управл ющие структуры. Недостатком устройства  вл етс  св зь цепи управлени  с силовой цепью. Наиболее близким по техническим средствам и достигаемому результату  вл етс  тиристорный коммутатор, содержащий силовую часть на основе встреч- но- 1араллельно включенных управл емого   неуправл емого вентилей и блок управле ни , выполненный в виде управл ющего трансформатора, первичные обмотки которого через вьшр мительные диоды, шунтированные резисторами, подключены к источнику питани  и к катодам управл емых вентилей и через разаелн .тельные диоды к управл кхдим электродам вентилей а вторичные обмотки через двух- попупериодный выпр митель подключены к управл к цему ключу 2. Недостатком устройства  вл етс  протекание через управл кмций переход вентил  тока управлени  в течение всего периода, провод щего состо ни  вентил  при трехфазном исполнении коммутатора , Цепью изобретени   вл етс  уменьшение потерь в управл ющих переходах вентилей , Поставленна  цель достигаетс  тем, что тиристорный коммутатор снабжен дополнительно шунтирующими диодами, включенными между соединенными в треугольник первичными обмотками управл кйщего трансформатора, вторичные обмотки которого соединены в звезду, и анодами управл емых вентилей. На фиг, 1 представлена принципиальна  схема коммутатора; на фиг. 2 - временные диаграммы. 37 Тиристорный коммутатор, поцкпюченный к источнику питани  1 и нагрузки 2 включает в себ  управл емые вентипи 3 - 5 и встречно-параллельно включенные с ними неуправл емые вентили 6-8, а также блок управлени  9, выполненный на управл ющем трансформаторе 10, первич ные обмотки которого через выпр митель ные диоды 11-13, шунтированные рези сторами 14-16, подключены к истоЧнику I и катодам вентилей 3-5, через разделительные диоды 17-19 - к управл ющим электродам и через шунтирующие диоды 2О-22 - к анодам вентилей 3-5, а встречные обмотки через двухполупериодный выпр митель 23 нагружены на управл ющий ключ 24. Коммутатор работает следующим образом . При включении управл ющего ключа 2 во вторичных и первичных обмотках тран форматора 10 по вл5потс  фазные токи. Через управл ющие электроды вентилей 3-5 текут линейные токи трансформатора , выполненнь1е диодами II, 12, 13, 17, 18 и 19 и открывающие тиристоры в соответствующие моменты времени. Дл  вентилей 3 управл ющий токЗд 3 ддл  вентил  4 Л 3д9-3ц{;, дл  вентил  5 .-о( (см. фиг.1). В момент времени О : Cot 60 в управл ющей цепи вентил  4 течет то от фазы С через диод 13, обмотку трансформатора, .питающегос  линейным напр жением U , диод 21 вентють 4, мину  его управл51ющий электрод, к фазе В; от фазы А через диод II, обмотку трансформатора, питающуюс  линейным напр жением U ri , диод 21 вентиль 4 к фазе В. После смены знака у фазы C( в цепь управл ющего электрода вентил  поступает разность токов, протекающих по цеп м: от фазы А через диод Ц, обмотку трансформатора, питающуюс  линейным напр жением (J д , диод 19 управл ющ электрод вентил  5 к фазе С; от фазы С через ниод 13 обмотку трансформатора, питающуюс  линейным напр жением U вс ° вентиль 7 смещенный в пр мом направлении нагруочным током) к фазе В. Вентиль 5 открываетс , после включеи  ток управлени  вентил  отводитс  че- ез шунтирующий диод 22 в его йнодную епь. Форма тока через шунтирующие диоды управл ющие импульсы показана на иг. 2 (б, в, г, д). Включение вентилей 3 и 4 происходит налогично вентилю 5 в моменты времеи Lot 18О и ЗОО соответственно. Таким образом, благодар  наличию унтирующих диодов 20, 21, 22 ток правлени  после включени  вентил  пееходит в его анодную цепь, и потери в правл ющих переходах вентилей 3, 4, 5, ри трехфазном исполнении тиристорного оммутатора уменьшаютс . Формула изобретени  Тиристорный коммутатор, содержащий силовую часть на основе встречно-параллельно включенных управл емого и неуправл емого вентилей и блок управлени , выполненный в виде управл ющего трансформатора , первичные обмотки которого через выпр миельные диоды шунтированные резисторами, подключены к источнику питани  и к катодам управл емых вентилей и через разделительные диоды к управл ющим электродам вентилей, а вторичные обмотки через двухполупериодный выпр митель подключены к управл ющему ключу, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  потерь в управл ющих переходах вентилей при трехфазном исполнении, он снабжен шунтирующими диодами, включенными между соединенными в треугольник первичными обмотками управл ющего трансформатора, вторичные обмотки которого соединены в звезду, и анодами управл емых вентилей . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Петров Л. П. и др. Асинхронный электропривод с тиристорными коммутаторами . М., Энерги , 197О, с.1О7, рис. 53.
2. 2.Патент ФРГ № 1290187, кл. 21а 36/18, 1967.

   20

   t-w

   L

   .,

   k

   t

   , x

   Jaff

   JSc

   H f-Ob

   23 -Of-C4OSS

   21

   oli

   20

   Zt

   (Ji

   Фиг . 2