Устройство для выключения силового тиристора Советский патент 1991 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в тирмстор- ных преобразовательных устройствах широкого назначения: автономных инверторах, преобразователях частоты и т.п., где необходимо принудительное выключение тиристоров.

Целью изобретения является повышение экономичности за счет использования для заряда конденсатора энергии, накопленной в индуктивности нагрузки.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство для выключения силового тиристора 1 содержит управляемый ключ 2,

накопительный конденсатор 3, блок 4 независимого заряда накопительного конденсатора 3, шунтирующий нагрузку 5, обратный диод 6, импульсный трансформатор 7 с обмотками 8,9,10 и 11 и диоды 12 и 13. Управляемый ключ 2 анодом соединен с анодом силового тиристора, а катодом - с отрицательным выводом накопительного конденсатора, положительный вывод которого соединен с катодом силового тиристора 1. Блок 4 независимого накопительного конденсатора 3 включен параллельно накопительному конденсатору 3. Обмотка 8 импульсного трансформатора 7 началом подсоединена к катоду силового тиристора

1 и положительному выводу накопительного конденсатора 3, а концом - к первому выводу нагрузки 5. Начало обмотки 9 импульсного трансформатора 7 подсоединено к первому выводу нагрузки 5, а конец - к катоду обратного диода 6. Обмотка 10 импульсного трансформатора 7 подсоединена началом к положительному выводу накопительного конденсатора 3, а концом через диод 12, ориентированный катодом к обмотке 10, - к отрицательному выводу накопительного конденсатора 3, Обмотка 11 импульсного трансформатора 7 подключена концом к положительному выводу накопительного конденсатора, а началом через диод 13, ориентированный катодом к обмотке 11,- к отрицательному выводу накопительного конденсатора 3.

Устройство работает следующим образом.

При включении силового тиристора 1 к обмотке 8 прикладывается напряжение и по ней протекает ток нагрузки. В обмотке 11 индуцируется ЭДС, под действием которой в контуре 11-3-13-11 протекает ток, который для накопительного конденсатора 3 является зарядным, В обмотках 9 и 10 также возникает ЭДС, но ток в них не протекает, так как диоды 6 и 12 закрыты. Под действием напряжения, приложенного к обмотке 8, происходит намагничивание сердечника импульсного трансформатора 7, В момент времени, когда он насыщается, ЭДС исчезает и к нагрузке прикладывается полное напряжение питания. Для выключения силового тиристора 1 включается управляемый ключ 2. Под действием напряжения накопительного конденсатора 3 силовой тиристор 1 выключается. В течение интервала коммутации накопительный конденсатор 3 разряжается током нагрузки. Когда управляемый ключ 2 выключается, а диод 6 открывается, к обмотке 9 прикладывается напряжение, а в обмотке 10 индуцируется ЭДС, под действием которой в контуре 10- 3- 12-10 протекает ток, который для накопительного конденсатора 3 является зарядным. В обмотках 8 и 11 также наводится ЭДС, но ток в них не протекает, так как диод 12, силовой тиристор 1 и управляемый ключ 2 закрыты.

Блок 4 заряда накопительного конденсатора 3 нужен лишь для обеспечения работоспособности при пуске и рассчитывается только на этом режиме. В установившемся

режиме блок 4 участия в работе схемы не принимает, Поэтому он может быть выполнен существенно маломощным. В зависимости от выбранной мощности зарядного

блока 4 система управления тиристором (не показана) отрабатывает задержку включе- ния силового тиристора 1 после подачи напряжения питания на время, достаточное для заряда накопительного конденсатора 3

до напряжения, достаточного для проведения коммутации.

Такимчобразом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять пополнение энергии накопительного конденсатора не

за счет энергии источника питания, а за счет энергии, накопленной в индуктивности нагрузки, т.е. снизить коммутационные потери, в связи с чем повышается экономичность тиристорного управляемого

ключа.

Формула изобретения Устройство для выключения силового тиристора, содержащее коммутационную цепь, выполненную в виде последовательно

соединенных управляемого ключа и накоп - тельного конденсатора и предназначенную для подключения параллельно силовому тиристору, блок независимого заряда накопительного конденсатора, подключенный

параллельно накопительному конденсатору, и обратный диод, предназначенный для подключения параллельно нагрузке, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности за счет использования для

дозаряда накопительного конденсатора энергии, накопленной в индуктивности нагрузки, введены два диода и трансформатор, выполненный с двумя первичными и двумя вторичными обмотками, причем начало первой первичной обмотки трансформатора предназначено для подключения к катоду силового тиристора, конец - к одному выводу нагрузки и соединен с началом второй первичной обмотки трансформатора

последовательно с обратным диодом предназначенной для подключения параллельно нагрузке; первый диод и первая вторичная обмотка трансформатора, второй диод и вторая вторичная обмотка трансформатора

соответственно соединены последовательно, аноды первого и второго диодов соединены с одной обкладкой накопительного конденсатора, а начало первой вторичной обмотки и конец второй - с другой обкладкой накопительного конденсатора.

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к тиристорным устройствам с принудительной коммутацией силового тиристора. Цель изобретения - повышение экономичности за счет использования для дозаряда накопительного конденсатора энергии, запасенной в индуктивности нагрузки. С этой целью выключение силового тиристора 1 осуществляется за счет энергии предварительно заряженного накопительного конденсатора 3.Энергия, отданная конденсатором 3 на проведение коммутации, пополняется в два этапа с помощью четырехобмоточного трансформатора 7 за счет энергии, накопленной в индуктивности нагрузки 5. На первом этапе энергия передается через обмотки 8 и 11, на втором - через обмотки 9 и 10. Изобретение позволяет вдвое снизить потери на коммутацию. 1 ил.