Способ регулирования тиристорного преобразователя Советский патент 1984 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве способа регулирования тиристорного преобразователя, а именно для выключения мощных тиристоров. Известен способ выключения мощного тиристора, согласно которому параллельно выключаемому мощному тирис тору подключают при помощи вспомогательных тиристоров предварительно заряженный конденсатор Недостаток- этого способа состоит в том, что при протекании через выключаемый тиристор значительного тока необходим конденсатор большой емкости. Это приводит к трудностям при разработке устройств искусственной коммутации для тиристорных преобразователей, рассчитанных на большие токи в нормальном или аварийном режимах. Наиболее близким к изобретению является способ регулирования тиристорного преобразователя, содержащего мощный тиристор с устройством искусственной коммутации, включакмцим конденсаторы и вспомогательные высокочастотные тиристоры, заключающийся в том, что конденсаторы предварительно заряжают и с помощью высокочастотных тиристоров подключают к силовым элек родам мощного тиристора, причем посл разряда конденсаторов их отключают о мощного тиристора и вновь заряжают За счет применения нескольких кон денсаторов с индивидуальными вспомогательными тиристорами в этом способ можно изменять число конденсаторов, подключаемых параллельно мощному тиристору, в зависимости от тока последнего. При этом снижаются потери энер гии в цикле коммутации, а установлен ная мощность устройства искусственно коммутации остается достаточно высокой. Цель изобретения - снижение установленной мощности устройства искусственной коммутации. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирова ния тиристорного преобразователя, содержащего мощный тиристор с устрой ством искусственной коммутаиии, вклю чающим конденса:торы и вспомогательные высокочастотные тиристоры, закключающемуся в том, что конденсаторь предварительно заряжают и с помощью высокочастотных тиристоров подключают к силовым электродам мощното тиристора, причем после разряда конденсаторов их отключают от мощного тиристора и вновь заряжают, конденсаторы подключают к силовым электродам мощного тиристора поочередно, причем каждый следующий конденсатор подключают к мощному тиристору до момента снижения напряжения на последнем до нуля. На фиг. 1 дана принципиальная схема преобразователя с искусственной коммутацией; на фиг. 2 - импульсная диаграмма его работы. Тиристорный преобразователь (фиг.1) содержит импульсный прерыватель на базе мощного тиристора 1, который включен между входным выводом для подключения плюса источника постоянного напряжения U и .выходным выводом для подключения нагрузки 2, в : качестве которой используется электродвигатель с обмотками. Параллельно нагрузке 2 включен обратный диод 3. Для выключения тиристора 1 предусмотрены конденсаторы 4 и 5, подключенные параллельно мощному тиристору 1 посредством вспомогательных высокочастотных тиристоров 6-8 и 9-11. Кроме того, одна из обкладок конденсатора А/5/ соединена с входным выводом для подключения минуса источника постоянного напряжения U при помощи цепочки из вспомогательных тиристоров 12 и 13 и резисторов 14 и 15. Для включения тиристоров 1, 6-13 предусмотрен блок управления (не показан). I Способ регулирования тиристорного преобразователя реализуется следующим образом. пусть в исходном состоянии, т.е. до момента ip (фиг. 2), тиристор 1 включен и пропускает постоянный ток i . При этом на тиристоре 1 имеет место небольшое прямое падение к нагрузке 2 принапряжения U Uj и . Пусть к ложено напряжение моменту .{:„ конденсаторы 4 и 5 заря о жены с полярностью, показанной на фиг. 1, для чего предварительно включаются тиристоры 8, 12, 11 и 13. Для выключения тиристора 1 в момент tj, включают тиристоры 6 и 7, подключая конденсатор 4 параллельно тиристору 1. При этом ток с тиристора 1 переключается на конденсатор 4 и к тиристору 1 прилагается в обратном направлении йапряжение конденсатора за вьметом падения напряжения на тиристорах 6 и 7. Конденсатор 4 постепенно перезаряжается током нагрузки ij const , причем время снижения напряжения на нем до нуля равно .. dt sUC/i , где С - емкость конденсатора 4. До момента, когда обратное напряжение на тиристоре 1 станет равным нулю, т.е. в момент t , п.одключают к тиристору 1 конденсатор 5, включая для этого вспомогательные. тиристры 9 и,10. Происходит аналогияный процесс перезаряда конденсатора 5 током нагрузки с приложением обратного напряжения и за вычетом падения напряжения на включенньпс тиристорах 9 и 10 к тиристору 1. С момента , к тиристорам 6 и 7 прилагается обратное напряжение U и они выключаются. Поскольку в качестве вспомогательных тиристоров использованы высокочастотные вентили с мальгм временем выключения, то за цикл перезаряда конденсатора 5 током . можно выключить тиристоры 6 и 7, затем, включив тиристоры 8 и 12, зарядить конденсатор 4 от источника О, обеспечив выключение тиристоров 8 и ,12 естественным образом. В результате конденсатор 4 к моменту снижения

Технико-экономический эффект изобретения обеспечивается за счет того, что большое схемное время выключения мощного тиристора реализуется при помощи конденсаторов сравнительно небольшой емкости, при этом емкость конденсаторов снижается в 4-8 раза. напряжения на мощном тиристоре 1 до нуля окажется заряженным с полярностью по фиг. 1, что позволяет снова подключить этот конденсатор к тиристору 1, включив тиристоры 6 и 7. Таким образом, конденсаторы 4 и 5 поочередно подключают к мощному тиристору 1, пока не будет реализовано схемное время которое больше паспортного времени выключения тиристора 1. После этого прекращают включение вспомогательных тиристоров, Тиристор 1 после этого оказывается в выключенном состоянии и на нем восстанавливается прямое напряжение U , а реактивный ток нагрузки замыкается через диод 3. Аналогичным образом данный способ реализуется в преобразователях других типов, причем для снижения потерь энергии в зарядных устройствах конденсаторов 4 и 5 вместо резисторов 14 и 15 можно использовать индуктивности.

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащего мощный тиристор с устройством искусственной коммутации, включающим конденсаторы и вспомогательные высокочастотные тиристоры, заключающийся в том, что конденсаторы предварительно заряжают и с помощью высокочастотных тиристоров подключают к силовым электродам мощного тиристора, причем после разряда конденсаторов их отключают от мощного тиристора и вновь заряжают, отличаю щ и и с я тем, что, с целью снижения установленной мощности устройства искусственной ко 1мутации, конден- . саторы подключают к силовым электродам мощного тиристора поочередно, причем каждый следуюгщй конденсатор О) подключают к мощному тиристору до С момента снижения напряжения на последнем до нуля. 5 ч + а С О5