Устройство выключения тиристоров Советский патент 1979 года по МПК H03K17/567 H03K17/28 

1

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в качестве устройства выключения тиристоров в преобразователях постоянного напряжения в переменное (импульсное).

Известны устройства выключения тиристоров, формирующие импульсы для выключения рабочего тиристора с помощью предварительно заряженного конденсатора, подключенного параллельно дросселю (первичной обмотке иМПульсного трансформатора) че,рез коммутирующий тиристор 1.

Это устройство малонадел но вследствие того, что амплитуда напряжения на коммутирующем конденсаторе при работе в режиме холостого хода (при выключении двух тиристорных цепей) в несколько раз превышает напряжение источника питания.

Наиболее близко к предлагаемому устройство выключения тиристоров, содержащее подключенную к источнику питания цепь из последовательно включенных первого дросселя, двух прямосмещенных тиристоров и второго дросселя, шунтированную цепью из двух последовательно соедцненных обратносмещенных диодов, причем средние выводы упомянутых цепей соединены через конденсатор, а средний вывод цепи из диодов подключен через третий дроссель к отрицательному полюсу источника

питания, соединенному через конденсатор с анодом одного нз диодов.

Недостатки этого устройства-низкие надежность и КПД, обусловленные нестабильностью напряжения на коммутирующем конденсаторе во время работы, и неравномерность амплитуды напряжения выходных импульсов из-за несимметрии схемы.

Цель изобретения - повышение надежности устройства и выравнивание амнлитуд напряжения выходных импульсов.

Для достижения этой цели в известное устройство выключения тиристоров введен второй конденсатор, подсоединенный одним

выводом к положительному полюсу источника питания, а другим - к месту соединения зарядного дросселя и первого конденсатора, подсоединенного другим выводом к отрицательному полюсу источника питания.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит конденсаторы 1 и 2. включенные последовательно мелсду полюсами источника питания, зарядный дроссель 3, коммутирующий конденсатор 4, цепь из последовательно соединенных тиристоров 5 и 6, последовательно с которыми включены ко.ммутирующие дроссели 7 и 8, диоды 9 и 10, причем тиристоры смешены в

прямом направлении, а диоды в обратном.

Работает устройство следующим образом.

При включении тиристора 6 кондеисатор 4 перезаряжается по цепи: тиристор 6, оомотка дросселя 8, диод 10. При этом образуется следующая цепь: место соединения конденсаторов 1 и 2, дроссель 3, диод 10, отрицательный полюс источника питания.

Гак как в этот момент по диоду 10 протекает большой ток перезаряда коммутирующего конденсатора 4, он смещен в проводящем направлении. Ток дросселя 3 начинает возрастать, оставаясь, однако, в течение части нолупернода небольшим из-за большой электромагнитной постоянной времени дросселя 3. Когда ток Коммутации начинает уменьшаться и становится равным току дросселя 3, ток диода 10 падает до нуля, и диод 10 закрывается. В этом случае конденсатор 4 перезаряжается по цени: тиристор 6, дроссель 8, конденсатор 2, дроссель 3. В момент запирания диода 10 из-за изменения цепи перезаряда коммутирующего конденсатора 4 ток дросселя может замыкаться по цепи: дроссель 3, диод 9, конденсатор 1, в этом случае амплитуда напряжения на дросселе не превышает напряжения на конденсаторе 1. По окончании перезаряда ток в контуре реверсирует, тиристор 6 выключается.

В следующий такт коммутации, когда включается тиристор 5, коммутирующий конденсатор 4 перезаряжается по цепи: диод 9, дроссель 7, тиристор 5. Так как диод 9 открыт, дроссель 3 оказывается подключенным к источнику питания, и ток через него начинает возрастать. Достигнув максимума, ток начинает уменьшаться и становится равным току дросселя, диод 9 закрывается, а цепь перезаряда конденсатора 4 изменяет свою структуру. Перезаряд происходит по цепи: дроссель 3, конденсатор 1, дроссель 7, тиристор 5.

При выключении тиристора 5 ток дросселя 3 замыкается через конденсатор 2 и диод 10.

Далее все процессы повторяются.

Следует отметить, что чем меньше постоянная времени дросселя 3, тем раньше запираются диоды 9 или 10, тем большую

часть времени источник питания включен в коммутирующий контур, а следовательно, тем больше амплитуда напряжения на коммутирующем конденсаторе 4. Благодаря тому, что один из конденсаторов 1 или 2, напряжение на котором равно Половине напрял ения источника питания, включается в коммутирующий контур не л а весь нолупериод коммутации, а только на часть его, амплитуда напряжения на коммутирующем конденсаторе в установившемся режиме меньще, чем в известных устройствах, что обусловливает более высокую надежность устройства.

Симметрия коммутирующих контуров обусловливает постоянство амплитуды напряжения различных поляряостей на коммутирующем конденсаторе в обоих тактах коммутации и, следовательно, равенство

амплитуд выходных импульсов.

Формула изобретения

Устройство выключения тиристоров, содержащее подключенную к источнику питания цепь из последовательно включенных первого дросселя, двух прямосмещенных коммутирующих тиристоров и второго дросселя, шунтированную цепью из двух последовательно соединенных обратносмещенных диодов, при этом средние выводы упомянутых цепей соединены через конденсатор, а один из диодов шунтирован цепью из последовательно включенных первого конденсатора и зарядного дросселя, отличающееся тем, что, с целью повышения его надежности и выравнивания амплитуды выходных импульсов, в схему введен второй конденсатор, подсоединенный одним выводом к полол ительному полюсу источника питания, а другим - к месту соединения зарядного дросселя и первого конденсатора, подсоединенного другим выводом к отрицательному полюсу источника питания.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Лабунцов В. А. и др. Автономные инверторы. М., «Энергия, 1967, с. 121.

2.Авторское свидетельство СССР №448602, П 03 К 17/52, 1973.

-ЕЧф 4

--(