УСТРОЙСТВО для iEMKOCTHOrO ВЫКЛЮЧЕНИЯ ТИРИСТОРА Советский патент 1973 года по МПК H02M1/08 

1

Известны устройства для емкостного выключения тиристора, содержандие диод, коммутирующий конденсатор, всномогательный тиристор, зарядный и разрядный дроссели.

Однако нанряжение на конденсаторе при включении цеии с незаряженным конденсатором принциииально не может превысить удвоенного напряжения источника питания. Поэтому при низких питающих напряжениях и больщих коммутируемых мощностях велнчина емкости копдепсатора является относительно больщой, что ириводит к увеличению габаритов и веса устройства.

Целью изобретения является улучшение габаритных и весовых показателей устройства за счет уменьшения габаритов и веса коммутирующего конденсатора.

Это достигается за счет того, что в качестве зарядного дросселя применен трансформатор, обмотка высокого нанряжения которого включена в зарядную цепь коммутирующего конденсатора, а обмотка низкого напряжения через ключевой элемент, управляемый в функции зарядного тока коммутирующего конденсатора, подключена к зажимам источника питания.

Принциниальная схема предложенного устройства приведена на чертеже.

В цепь нагрузки Zn включен рабочий тиристор TI и разрядный лТ,россель L коммутирующего устройства. Цепь нагрузки подключена к источнику питания постоянного тока ИП. В цепь диода Mi и коммутирующего конденсатора С включена обмотка высокого напряжения ВН трансформатора. Обмотка низкого напряжения НН трансформатора через ключ К нодсоединена к зажимам источника нитания. Относительно источника питания обмотки трансформатора включены бифилярно.

Ключ К управляется в функции зарядного тока конденсатора (з. Конденсатор С через вспомогательный тиристор TZ подключен к катоду рабочего тиристора TI. Нагрузка (в случае иидуктивного характера) шунтирована обратным диодом Д2, а обмотка низкого напряжения трансформатора диодом ДзРассмотрение принципа работы устройства пачнем с момента включения источника питания при незаряженном коммутирующем конденсаторе. При включении источника питания в зарядной цепи конденсатора ( ВН-С-ИП) появляется зарядный ток /зПолупроводниковый или электромеханический ключ К, управляемый в функции тока ь,

включается, и к обмотке низкого напряжения НН трансформатора прикладывается напряжение источника питания, которое трансформируется в течение переходного процесса в о.бмотку высокого напряжения трансформатора ВН. Так как обмотки трансформатора

включены бифилярпо относительно источника питания, то наведенная в обмотке высокого нанряжения э. д. с. взаилюиндукции действует согласно с напряжением источника питания в контуре заряда конденсатора. Поэтому коН; денсатор заряжается до напряжения, 1выше удвоенного напряжения источника питания. Изменяя коэффициент трансформации трансформатора, можно установить необходимую величину перенапряжения на конденсаторе. Время заряда конденсатора равно полупериоду собственных колебаний и зависит от параметров трансформатора (индуктивностей рассеяния обмоток, взаимной индуктивности и коэффициента трансформации) и величины емкости конденсатора. По окончании процесса заряда конденсатора диод препятствует изменению направления протекания тока в конденсаторе.

При (з-О ключ /С управляемый в тока г;,, размыкается. Диод Дз создает контур разряда энергии, запасенной в обмотке низкого напряжения трансформатора к окончанию процесса заряда конденсатора.

При включении вспомогательпого тиристора Го к рабочему тиристору Ti прикладывается обратное напряжепие, разности напряжении конденсатора и источника питания, и тиристор Ti выключается. Время поддержания обратного напрялсения определяется длительностью процесса разряда конденсатора по контуру С-TZ-С до напряжения источника питания.

Создавая на конденсаторе требуемую степень перенапряжения, можно коммутировать большие мощности относительно малой величиной емкости конденсатора, т. е. улучшить весовые и габаритные показатели устройства.

Предмет изобретения

Устройство для емкостного выключения тиристора, содержащее диод, коммутирующий конденсатор, вспомогательный тиристор, зарядный и разрядный дроссели, отличающееся тем, что, с целью улучшения его габаритных и весовых показателей, в качестве зарядного дросселя применен трансформатор, обмотка высокого напряжения которого включена в зарядную цепь коммутирующего конденсатора, а обмотка низкого напряжения через ключевой элемент, управляемый в функции зарядного тока коммутирующего конденсатора, подключена к зажимам источника питания.