Способ принудительной параллельной коммутации силового тиристора Советский патент 1977 года по МПК H03K17/56 

1

Изобретение относится к способам электронной бесконтактной коммутации с использованием полупроводниковых приборов.

Известен способ коммутации тиристора при помощи конденсатора, подключаемого тиристором 1. Недостатком этого способа является большая величина емкости конденсатора из-за однократного его подключения.

Известен также способ принудительной параллельной коммутации силового тиристора путем попарного включения вспомогательных тиристоров моста с предварительно заряженным конденсатором в диагонали и дросселем на выходе 2. Недостатком такого способа являются большие габариты и масса реактивных коммутируюш,их элементов, обусловленные прямой зависимостью величин емкости и индуктивности от времени запирания силовых вентилей.

Для уменьшения массы и габаритов реактивных коммутирующих элементов по предлагаемому способу вспомогательные тиристоры включают многократно за время запирания силового тиристора.

На чертеже дана схема управляемого вентильного преобразователя однофазного переменного или постоянного тока с коммутацией, осуществляемой по описываемому способу.

Преобразователь включает в себя источник 1 однофазного переменного или постоянного

тока, питающий через силовой вентиль 2 нагрузку 3. Коммутацию тока, т. е. запирание силового вентиля, осуществляют устройством искусственной коммутации, состоящим из конденсатора 4, дросселя 5 и вспомогательных высокочастотных управляемых вентилей 6-9, подключенных анодами к анодам силовых вентилей 2, а катодами через коммутирующий дроссель 5 к катоду силового вентиля и аноду

управляемого вентиля 10.

При многофазном преобразователе каждая фаза соединяется с коммутирующим контуром через развязывающий диод. Пусть в данный момент времени включен вентиль 2, и

через него проходит весь ток нагрузки 3. Конденсатор 4 в это время заряжен с плюсом на правой и минусом на левой обкладке. При подаче отпирающих импульсов на вентили 6, 7 и 10 ток нагрузки переходит из силового

вентиля 2 в цепь вспомогательных вентилей 6 и 7. При этом через конденсатор 4 протекает ток, равный сумме тока нагрузки и тока разряда конденсатора по замкнутому контуру через вентиль 10. Под действием этого тока

конденсатор 4 перезаряжается с плюсом на левой и минусом на правой обкладке, а ток начинает уменьшаться.

При определенном токе, большем, чем ток нагрузки, напряжение на конденсаторе реверсируется. Это осуществляют попарным включением вспомогательных вентилей 8 н 9. Ток через конденсатор 4 и дроссель 5 вновь возрастает, так как напряжение конденсатора направлено согласно с напряжением источника питания 1. Процесс перезаряда конденсатора 4 повторяется, затем снова включают вентили 6 и 7. Многократное попарное включение вспомогательных вентилей 6 и 7 повторяют до тех пор, пока не запрется силовой вентиль 2, после чего ток в коммутирующем контуре спадает до нуля, вспомогательные вентпли 6 и 7 выключаются, а ток нагрузки прерывается. При малых потерях в колебательном контуре процесс протекает почти без затухания, поэтому ток дросселя остается большим тока нагрузки в течение многих периодов реверса напряжения конденсатора 4, что позволяет осуществить запирание силового вентиля 2 с практически любым временем восстановления запирающих свойств.

При данном способе коммутации емкость коммутирующего конденсатора и индуктивность коммутирующего дросселя зависят лишь от времени восстановления запирающих

свойств вспомогательных вентилей и не зависят от времени запирания силовых вентилей преобразователя.

Формула изобретения

Способ принудительной параллельной коммутации силового тиристора путем попарного включения вспомогательных тиристоров моста

с предварительно заряженным конденсатором в диагонали и дросселем на выходе, отличающийся тем, что, с целью уменьщения массы и габаритов реактивных коммутирующих элементов, вспомогательные тиристоры

включают многократно за время запирания силового тиристора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Н. X. Ситник «Автономные инверторы с отделенными от нагрузки конденсаторами,

«Энергия, 1968, с. 26.

2.Б. Бедфорд и Р. Хофт «Теория автономных инверторов, «Энергия, М., 1969, с. 80- 96.