Устройство для подзаряда коммутирующего конденсатора Советский патент 1977 года по МПК H02M1/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯПОДЗАРЯДА КОММУТИРУЮЩЕГО

КОНДЕНСАТОРА

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в автономных тиристорных инверторах с регулируемыми частотой и величиной выходного напряжения.

В схемах инверторов широко применяются устройства для подзаряда коммутирующих конденсаторов, обеспечивающие высокую коммутационную способность и улучщающие весогабаритные показатели устройств коммутации инвертора.

В больщиистве случаев подобные устройства состоят из источника постоянного напряжения, дросселя и тиристоров, подключенных различными способами к коммутирующим конденсаторам.

В независимом инверторе 1 применен тиристорный подзаряд коммутирующих конденсаторов. В этой схеме для подзаряда щести коммутирующих конденсаторов используются щесть вспомогательных тиристоров, причем аноды трех тиристоров, катоды которых через дроссель подзаряда подключены к минусовому зажиму одного источника подзаряда, подключены к коммутирующим конденсаторам, а катоды трех других тиристоров подзаряда, аноды которых подключены через другой дроссель подзаряда к плюсовому зажиму другого исгочника подзаряда, подключены к трем другим коммутиоующим чонден(аторам. Недостатком устройства является его неустойчивость в переходных режимах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство 2, в котором последовательно соединенные коммутирующие конденсатор и дроссель включены в диагональ мостовой схемы, состоящей из четырех тиристоров подзаряда. Аноды двух тиристоров мостовой схемы, катоды которых соединены с обкладкой коммутирующего конденсатора и выводо.м коммутирующего дросселя, подключены к плюсовой щине источника постоянного напряжения подзаряда, а катоды двух друг11х тиристоров мостовой схемы, аноды которых соединены с указанной обкладкой коммутирующего конденсатора и указанным выводом коммутирующего дросселя, подключены к минусовой щине источника подзаряда.

Подзаряд осуществляется после перезаряда коммутирующего конденсатора током коммутирующего контура включением двух тиристоров противоположных плеч мостовой схемы.. При этом процессы протекают по законам колебательных контуров, коммутирующий конденсатор дозаряжается до напряжения, больщего напряжения источника подзаряда, и вследствие этого тиристоры подзаряда надежно выключаются. Недостатком устройства подзаряда приведенного инвертора является следующее. При работе инвертора имеет место режим, когда напряжение на коммутирующем конденсаторе, после перезаряда его током коммутирующего контура, близко или равно по величине напряжению источника подзаряда. Вследствие этого к тиристорам подзаряда не прикладывается обратное напряжение, время их выключения существенно увеличивается и может превысить время, предоставляемое схемой. Это приводит к короткому замыканию источника нодзаряда при очередном подзаряде коммутирующего конденсатора и срыву коммутации инвертора. Указанное явление снижает надежность схемы инвертора и ограничивает максимальную частоту инвертирования. Целью изобретения является новыщение надежности работы тиристоров подзаряда коммутирующих конденсаторов инвертора. Поставленная цель достигается тем, что между одним выводом тиристорного моста и дросселем, связанным с источником постоянного напряжения, включен дополнит..ельный тиристор, параллельно которому подключена последовательная цепь из резистора и источника низкого н пряжения. Схе-ма предложенного устройства для подзаряда коммутирующего конденсатора приведена на чертеже. Источник постоянного напряжения 1 и конденсатор 2 фильтра включены параллельно, их общая точка соединена с дросселем 3. Мостовая схема на тиристорах 4-7 с коммутирующим конденсатором 8 в одной диагонали включена Лгежду источником 1 и катодом дополнительного тиристора 9, параллельно которому включена цепь из источника низкого напряжения 10 и резистора И. Для управления тиристором 9 может быть использована, например, известная схема запуска на базе динистора 12 и конденсатора 13. Работает устройство следующим образом. Пусть коммутирующий конденсатор заряжен с полярностью, показанной на чертеже. В некоторый момент времени начинается коммутационный процесс в силовой схеме инвертора. Одновременно подаются импульсы управления на тиристоры подзаряда 4, 6. При этом конденсатор 8 перезаряжается током коммутирующего контура 12 и током источника подзаряда по цепи: источник напряжения 1 -дроссель 3 - резистор 11- источник напряжения 10 - тиристор 6 - конденсатор 8 - тиристор 4 - минус источника напряжения 1. Поскольку величина резистора 11 выбирается достаточно больщой, ток источника 1 в несколько раз меньше тока 12, и коммутирующий конденсатор 8 перезаряжается током Ij. Когда ток 17 спадает до нуля, конденсатор медлен1 о подзаряжается током 11 через резистор 11 и низковольтный источник 10. При включении тиристора 9 образуется колебательный контур: плюс источника 1 -дроссель 3 - тиристоры 9, б - конденсатор 8 - тиристор 4-минус источника 1. При этом конденсатор 8 дозаряжается до напряжения, больщего напряжения источника 1. По окончании дозаряда конденсатора 8 к тиристору 9 прик.чадывается напряжение источника 10 в обратном направлении, обеспечивая его надежное включение. Импульсы управления тиристором 9 формируются системой управления тиристорами инвертора или схемой запуска на динисторе 12 и конденсаторе 13. Формула изобретения Устройство для подзаряда ком .мутирующего конденсатора, включенного в диагональ переменного тока тиристорного моста, имеющее за цунтированные конденсатором фильтра выводы для подключения источника постоянного напряжения, один из которых связан с одним выводом постоянного тока указанного моста, а другой подключен к дросселю, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности, между другим выводом постоянного тока тиристорного моста и свободным концо.м упо.мянутого дросселя включен дополнительный тиристор, параллельно которому подсоединена последовательная цепь из резистора и источника ЭДС. полярность включения которого является обратной по отнощению к полярности дополнительного тиристора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР № 289403, кл. И 03 К 17/66, 1970. 2. Патент Франции „Yg 1404651, кл. Н 02 М, 1971.

О

/2

а

/ И