Устройство для защиты от перенапряжений полупроводникового преобразователя Советский патент 1991 года по МПК H02H7/125 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано длл защиты полупроводникового преобразователя, предназначенного для регулировки скорости асинхронного двигателя с фазным ротором по схеме асинхронно-вентилыю о каскада, в которой энергия скольжения ротора двигателя преобразуется с помощью выпрямителя в постоянный ток. а инвертор служит для создания регулируемой по величине встречной выпрямленному напряжению противоЭДС и для рекуперации энергии скольжения ротора в питательную сеть.

Цель изобретения - повышение надежности и расширение области применения.

Начертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство для защиты от перенапряжений полупроводникового преобразователя, включающего выпрямитель 1 на входе и инвертор 2 на выходе, разделенные сглаживающим дросселем 3, содержит последовательную цепочку защитного 4 и дополнительного 5 тиристоров, подключенную к выходу выпрямителя 1. Управляющий электрод тиристора 4 соединен с его анодом через последовательно соединенные резистор 6 и нелинейный элемент 7 (например, варпстор), а управляющий электрод тиристора 5 соединен с его анодом через последовательно соединенные дополнительные резистор 8 и нелинейный элемент (вари- стор) 9. Точка соединения катода тиристора 4 с анодом тиристора 5 подключена к одной из фаз выпрямителя 1.

СЬ

СЛ iCJ О О vj

Устройство работает следующим образом.

В нормальных режимах работы преобразователя напряжение на элементах оыпрямигеля 1 номинальное, при этом защитные тиристоры 4 и 5 заперты и не ока.зы- плют влияния на работу преобразователя. В случае возникновения перенапряжений на элементах выпрямителя 1 варистор 7 или 9 выходит на лавинный участок характеристики, и протекающий через него и резистор 6 или 0 ток отпирает тиристор А или 5, через который происходит разряд возникающего перенапряжения. При этом в зависимости от места возникновения перенапряжения отпирается либо тиристор 4, либо тиристор 5, либо оба тиристора одновременно. После смятия перенапряжения защитные тиристоры 4 и 5 запираются под воздействием питающего напряжения выпрямителя 1.

Рассмотрим процесс запирания тиристора 4, 5 после снятия перенапряжения более подробно.

Если перенапряжение снялось в момент, когда наиболее положительным является напряжение фазы С, то ток фазы С проходит не через диод катодной группы Фазы С выпрямителя 1 и тиристор А, так как они шунтированы перемычкой, соединяющей фазу С с катодом тиристора А, а через указанную перемычку и тиристор 5. При этом в этот момент диоды фаз А и В катодной группы выпрямителя 1 либо уже ском- мутировали, либо скоммутируют через тиристор 4, который в любом случае закроется, так как в первом случае ток через него отсутствует, а по втором случае он закрывается током коммутации диодов катодной группы выпрями геля 1, поскольку ток коммутации вначале доходит не через диод фазы С катодной группы фазы С выпрямителя 1, который имеет для прямого тока определенное сопротивление, а через тиристора 4, который открыт и не имеет поэтому сопротивления. Процесс коммутации диодов фазы А и В после закрытия тиристор 4 завершается через диод фазы С. Тиристор 5 после окончания работы фазы С закрывается токами коммутации диодов анодной группы выпрямителя 1, а также потому, что ток через него от фазы С равен нулю в момент п-эрехода напряжения через нуль, т.е. схема возвращается в исходное состояние. Если перенапряжение снимается в момент, когда наиболее положительным является напряжение фазы А или В, то ток фаз А и В идет на фазу С по кратчайшему расстоянию. т.е. через тиристор 4. При этом тиристор 5 закрывается, поскольку ток через него равен нулю. При этом тиристор 4 закрывается в момент, когда напряжение фазы С становится наиболее положительным под воздействием тока коммутации диодов катодной

группы выпрямителя. При этом до запирания тиристора 4 ток нагрузки фазы С также проходит через тиристор 4, что способствует быстрому запиранию тиристора 4. При этом схема также возвращается в исходное

состояние. Тиристоры 4 и 5 перестают влиять на работу схемы до возникновения следующего перенапряжения. Процесс запирания тиристоров облегчается при этом тем, что частота напряжения, снимаемого с ротора значительно ниже частоты питающей сети, так как скорость вращения ротора меняется в зависимости от величины противоЭДС, вырабатываемой инвертором, благодаря чему каждый из тиристоров имеет большие бестоковые паузы по сравнению с бестоковыми паузами, которые возникают при частоте входного напряжения 50 Гц.

Таким образом, благодаря автоматическому выключению защитных тиристоров

после снятия перенапряжений расширяется область применения преобразователей при одновременном повышении надежности их работы.

Фор мула изобретения

Устройство для защиты от перенапряжений полупроводникового преобразователя для регулировки скорости асинхронного двигателя с фазным ротором по схеме асинхронно-вентильного каскада, включающего выпрямитель на входе и инвертор на выходе, разделенные сглаживающим дросселем, содержащее основной защитный тиристор, управляющий электрод которого

через последовательно соединенные основные резистор и нелинейный элемент подключен к аноду, котооый предназначен для подключения к положительному полюсу выпрямителя полупроводникового преобразователя, отличающееся тем, что. с целью повышения надежности и расширения области применения, оно снабжено дополнительными резистором, нелинейным элементом и тиристором, катод которого

предназначен для подключения к отрицательному полюсу выпрямителя полупроводникового преобразователя, а управляющий электрод через последовательно соединенные основные резистор и нелинейный элемент подключен к точке соединения анода дополнительного и катода защитного тиристоров, которая предназначена для подключения к одной из фаз выпрямителя полупроводникового преобразователя.

К ротору дВигателя

А В С о о

Изобретение относится к электротехнике и может быть использопано для защиты полупроводниковых преобразователей от перенапряжений. Цель изобретения - повы шение надежности и расширение области применения устройства. Цель достигается благодаря введению дополнительного защитного тиристора со схемой включения, аналогичной схеме основного защитного тиристора. Тиристоры включаются последовательно, a fочка их соединения подключается к одной из фаз выпрямителя. В случае возникновения перенапряжений на элементах выпрямителя отпираются защитные тиристоры, через которые происходит разряд рознившего перенапряжения. При этом в зависимости от песта возникновения перенапряжения отпирается либо один из тиристоров, либо оба одновременно. После снижения перенапряжений защитные тиристоры запираются, и преобразователь продолжает работать я нормальном режиме до возникновения последующих перенапряжении. 1 ил (Л

w

ABC К силовому трансформатору