Устройство принудительной коммутации тиристоров преобразователя Советский патент 1988 года по МПК H02M7/515 

00

4

оо со

срие.1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для принудительной коммутации тиристоров в регулируемых выпрямителях и инверторах, а также в тяговых приводах электровозов переменного тока с асинхронными тяговьми двигателями-.

Целью изобретения является упрощение путем снижения числа вентилей и обмоток коммутирующего трансформатора,

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства принудительной коммутации тиристоров преобразователя , на фиг. 2 - диаграммы импульсов управления, поясняющие работу устройства, а также кривые импульсов тока и напряжения на коммут и- рующих конденсаторах; на фиг. 3 - функциональная схема одного из вариантов формирователя сигналов управления; на фиг. 4 - диаграммы сигналов управления.

чена к выводам коммутирующих тиристоров и LC-цепей, анодная 3 и катодная 4 группы распределительных тирис торов подключены к выводам преобразователя 1 и к аноду и катоду второго и первого зарядных тиристоров 18 и 19. Выходы формирователя 26 импуль сов управления подсоединяются к уп10 равляющим электродам тиристоров 7, 8, 11, 12, 18, 19.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что в начальный мо15 мент времени конденсаторы 13 и 15 Заряжены напряжением, знак которого указан на фиг. 1. Согласно диаграмме управления в момент времени с, включается тиристор 7 и конденсатор 13

20 начинает перезаряжаться по цепи - 13, 11, 17., 21, 24, 7, 13. Напряжение первичной обмотки 21 коммутирующего трансформатора через один из распределительных тиристоров анодной

Устройство принудительной коммута- 25 группы 3 прикладывается к выключаечена к выводам коммутирующих тиристоров и LC-цепей, анодная 3 и катодная 4 группы распределительных тиристоров подключены к выводам преобразователя 1 и к аноду и катоду второго и первого зарядных тиристоров 18 и 19. Выходы формирователя 26 импульсов управления подсоединяются к уп0 равляющим электродам тиристоров 7, 8, 11, 12, 18, 19.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что в начальный мо5 мент времени конденсаторы 13 и 15 Заряжены напряжением, знак которого указан на фиг. 1. Согласно диаграмме управления в момент времени с, вклю чается тиристор 7 и конденсатор 13

0 начинает перезаряжаться по цепи - 13, 11, 17., 21, 24, 7, 13. Напряжение первичной обмотки 21 коммутирующего трансформатора через один из распределительных тиристоров анодной

Изобретение относится к преобра- зовательн ой технике. Целью является упрощение путем снижения числа вентилей и обмоток коммутирующего трансформатора. Устр-во содержит две пары коммутирующих тиристоров 7, 8, 11, 12 со встречно подключенными обрат- .ными диодами 5, 6, 9, 10. Две коммутирующие LC-цепи 13, 14, 15, 16 включены последовательно с разделительным диодом 17, соединенным с двумя зарядными тиристорами 18, 19 и двумя разрядными диодами 24, 25. Вторичная обмотка 23 коммутирующего тр-ра 20 подключена к общим точкам соединения коммутирующих тиристоров 7, 8, 11, 1.2. За время формирования суммарного коммутирующего импульса тока индуктивность обмотки 23 не оказьшает никакого влияния на его форму. 4 ил. о (Л

ции тиристоров преобразователя подключено к общим шинам, соединяющим тиристорный преобразователь 1 с источником 2 питания -И содержит анодную 3 и катодную 4 группы распределитель- ных тиристоров, обратные диоды 5 и

6,коммутирующие тиристоры 7 и 8, обратные диоды 9 и 10, коммутирующие тиристоры 11 и 12, коммутирующие LC- цепи 13, 14 и 15, 16, разделительный диод 17, зарядные тиристоры 18 и 19, коммутирующий трансформатор 20 с двумя первичными обмотками 21 и 22 и вторичной обмоткой 23, разрядные диоды

24 и 25, формирователь 26 сигналов управления.

Выводы коммутирующих тиристоров

7,В, 11 и 12 зарядных тиристоров 18 и 19, разрядных- диодов 24 и 25 подсоединены к шинам источника 2 питания , обратные диоды 5, 6, 9 и 10 подключены параллельно к коммутирующим тиристорам, коммутирующие LC-цепи

13, 14 и 15, 16 подключены одними выводами к общим точкам соединения коммутирующих тиристоров 7, 8, 11 и 12 и другими выводами к выводам разделительного диода 17 и зарядных тиристоров 18 и 19. Выводы первичных обмо- ток 21 и 22 коммутирующего трансформатора 20 подключаются к выводам ком- мути1)ующих LC-цепей и разрядных диодов 24 и 23. Вторичная обмотка 23 коммутирующего трансформатора подклю

35

40

30

5

0

5

мому тиристору преобразователя 1 в обратном направлении и он выключается. В момент времени с включается тиристор 11 и конденсатор 15 перезаряжается по цепи - 15, 16, 21, 24,

11,15. Во вторичной обмотке 23 трансформатора наводится ЭДС взаимоиндукции, ток которой замыкается по цепи - 23, 5, 2, 10, 23, или 23, 9, 2, 6, 23. В момент времени с, заканчивается перезаряд конденсатора 13 и тиристор

7 выключается положительным потенциалом конденсатора 13. В момент времени с заканчивается перезаряд конденсатора 15 и включается зарядный тиристор 19, Конденсаторы 13 и 15 дозаря- жаются от источника 2 питания по цепям - 2, 7, 13, 14,. 1 7, 19, 2; 2, 11, 15, 16, 19, 2. В момент времени tj- за- .канчивается дозаряд конденсаторов 13 и 15, в процессе которого конденсаторы 13 и 15 дозаряжаются выше напряжения источника 2 питания, вследствие чего на интервале времени с. - t избыточная энергия конденсаторов передается в источник 2 питания по цепям - 13, 5, 2, 25, 22, 11, 13; 15, 9, 2, 25, 22, 17, 16, 15. В момент времени процесс коммутации заканчива- ется. В момент времени с начинается следующая коммутация, но при этом меняется очередность включения коммутирующих LC-цепей; включают тиристор

12,и конденсатс р 15 перезаряжается

по цепи - 15, 12, 25, 22, 17, 16, 15 .Напряжение обмотки 22 коммутирующего трансформатора 20 через распределительные тиристоры катодной группы 4 прикладывается к выключаемым тиристорам преобразователя 1. Далее процесс коммутации происходит согласно диаграмме управления аналогично.

Формирователь 26 сигналов управ- ления устройством принудительной коммутации (фиг. 3) состоит из регулятоi a 27

частоты, распределителя 28 им

пульсов управления, выполненного в виде двух каналов управления, на логи ческих элементах. Каждый канал распределителя импульсов состоит из усилителей-формирователей 29-31, одно- вибраторов 32 и 33, логического элемента ИЛИ 34. Выходы регулятора 27 частоты соединяются с входами формирователей 29 импульсов, выходы которых соединяются с входами одновибра- торов 32 и 33 и логического элемента ИЛИ 34. Выходы одновибраторов 32 и 33 соединяются с входами формирователей 30 и 31. Выходы формирователей 29 и 31 соединяются с входом элемента ИЛИ 34.

Устройство формирования сигналов управления согласно диаграмме импульсов управления (фиг. 3) по первому и второму каналам работает следующим образом. На вход регулятора 27 частоты подается сигнал задания по выход- ной частоте U.. С выхода 27 формируются два сигнала + Од и -UA . Согласно диаграмме управляющих импульсов (фиг. 3) по заднему фронту сигнала + и формирователь 29 импульсов фор- мирует импульс, который поступает на входы 32-34. Одновибраторы 32 и 33 по переднему фронту импульса 29 формируют импульсы различной длительности, равные интервалам времени t, - с и t, - t. По задним фронтам этих импульсов формирователя 30 и 31 импульсов формируют импульсы длительностью, равные сигналам управления, которые поступают на вьшоды тиристоров и на вход логического устройства 34, с выхода которого сигнал также

, Q20

25

-15 зо-Q . 45

50

поступает на выводы управления тиристоров. По второму каналу управления устройство, работает аналогично.

Формула изобретения

Устройство принудительной коммутации тиристоров преобразователя, содержащее источник питания, к выходным шинам которого подключены соответствующие вьшоды двух пар последовательно соединенных коммутирующих тиристоров, двух зарядных тиристоров, двух разрядных диодов, две коммутирующие LC-цепи, подсоединенные одними выводами к общим точкам соединения пар коммутирующих тиристоров и другими выводами к катоду пер вого зарядного тиристора и к аноду второг.о зарядного тиристора, разделительный диод, подсоединенный анодом к катоду первого зарядного тиристора и катодом к аноду второго зарядного тиристора, четыре обратных диода, подсоединенных встречно-параллельно коммутирующим тиристорам, анодную группу распределительных тиристоров, под- соединенн то катодами к соответствующим выводам тиристорного преобразователя и анодами - к аноду первого зарядного тиристора, катодную группу распределительных тиристоров, подсоединенную анодами к соответствующим выводам тиристорного преобразователя и катодами - к катоду первого зарядного тиристора, коммутирующий трансформатор по крайней мере с одной вторичной оЬмоткой и с двумя первичными обмотками, которые одними своими концами подключены к аноду и катоду первого и второго зарядных тиристоров, и другими - к соответствующим вьшодам разрядных диодов, отличающееся тем что, с целью упрощения путем снижения числа вентилей и обмоток коммутирующего трансформатора,вторичная обмотка коммутирукяцего трансформатора подключена к общцм точкам соединения коммутирукяцих тиристоров с выводами коммутирующих LC-цепей.

и

U7

(fJueZ

UIJ

16

.f(inaHOfl

IJf.

28

-UA

-K

i t t i t t

54

У7

SO

W/

31

wy

2 канал

Vtf

34

52

V8

т

Фиг.З

// is tg

7 Фие.и