Способ искусственной коммутации для выпрямителя Советский патент 1980 года по МПК H02P13/16 

(54) СПОСОБ ИСКУССТВЕННОЙ КОММУТАЦИИ ДЛЯ ВЫПРЯМИТЕЛЯ

1

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, а- именно к способам искусственной коммутации в выпрямителях большой мощности с целью улучшения их энергетических показателей при глубоком регулировании.

Известны способы искусственной коммутации, заключающиеся в том, что на первом этапе коммутации ток нагрузки переводят из проводящего силового тиристора в состоящую из конденсатора и тиристора коммутирующую цепь, с помощью которой запирается проводящий тиристор, а на втором этапе коммутации ток нагрузки переводят из коммутирующей цепи в очередной силовой тиристор 1.

Недостатком этих способов является то, что, при передаче энергии, накопленной на индуктивности рассеяния обмоток трансформатора на коммутирующий конденсатор во время коммутации, из-за повышения напряжения на коммутирующем конденсаторе возникают перенапряжения на силовых тиристорах и обмотках трансформатора, что снижает надежность.

Наиболее близкий предлагаемому способ искусственной коммутации для выпрямителя состоит в том, что на первом этапе коммутации ток нагрузки переводят из запираемого силового тиристора в параллельно подключенную к нему коммутирующую цепь 2.

J Однако энергия, накопленная на индуктивности рассеяния обмоток трансформатора, во время коммутации передается на коммутирующий конденсатор и создает на нем значительное напряжение, что приводит к появлению перенапряжений на силовых

10 тиристорах и обмотках трансформатора во время коммутации, что снижает надежность. Цель изобретения - повыщение надежности.

Указанная цель достигается тем, что в способе искусственной коммутации для вы15прямителя на втором этапе коммутации ток нагрузки переводят из параллельно подключенной к запираемому силовому тиристору коммутирующей цепи а коммутирующую цепь, параллельно подключенную к отпираемому силовому тиристору, а на третьем этапе коммутации ток нагрузки из параллельно подключенной к отпираемому силовому тиристору коммутирующей цепи переводят к отпираемому силовому тиристору.

На чертеже схематически показан принцип осуществления предлагаемого способа искусственной коммутации.

В выпрямителе, содержащем силовые тиристоры 1 и 2, параллельно силовому тиристору 1 подключена коммутирующая цепь, состоящая из последовательно соединенных коммутирующего конденсатора 3 и тиристора 4, а параллельно силовому тиристору 2 коммутирующая цепь, состоящая из последовательно соединенных коммутирующего конденсатора 5 и тиристора 6. К конденсаторам 3 и 5 подключены зарядные устройства 7 и 8.

Способ осуществляется следующим образом.

Предположим, требуется запирание проводящего тиристора 1 и отпирание очередного тиристора 2. Для этого конденсаторы 3 и 5 с помощью зарядных устройств 7 и 8 предварительно заряжены с указанной на чертеже полярностью. Затем отпирающие импульсы подают на тиристоры 2, 4 и 6. После отпирания тиристора 4, благодаря напряжению на конденсаторе 3, силовой тиристор 1 запирается. Таким образом на первом этапе коммутации осуществляют перевод тока нагрузки из запираемого, силового тиристора 1 в параллельно подключенную к нему коммутирующую цепь. Затем конденсатор 3 перезаряжается током нагрузки, протекающим через него после запирания силового, тиристора 1. При этом напряжение на конденсаторе 3 изменяется до величины, при которой разность напряжений на конденсаторах 3 и 5 (положительное направление напряжений на конденсаторах соответствует полярности, указанной на чертеже знаками) равна линейному напряжению трансформатора. После этого тиристор 6 отпирается, и таким образом осуществляют второй этап коммутации, при котором ток нагрузки переводят из параллельно подключенной к запираемому силовому тиристору 1 и состоящей из конденсатора 3 и тиристора 4 коммутирующей цепи в коммутирующую цепь, параллельно подключенную к отпираемому силовому тиристору 2 и состоящую из последовательно соединенных конденсатора 5 и тиристора 6. Конден-. сатор 5 перезаряжается током нагрузки, протекающим через него после запирания тиристора 4. На третьем этапе коммутации, после изменения полярности напряжения на конденсаторе 5 открывается очередной силовой тиристор 2 и таким образом осуществляют третий этап коммутации, при котором ток нагрузки переводят к отпираемому силовому тиристору 2 из параллельно подключенной к нему коммутирующей цепи, состоящей изконденсатора 5 и тиристора 6.

Так как на конденсаторе 5 имеется напряжение, второй этап коммутации, при котором происходит переход тока нагрузки из проводящей фазы трансформатора в очередную, начинается при напряжении на конденсаторе 3, меньшем линейного напряжения, трансформатора, и таким образом уменьшается напряжение, создаваемое на конденсаторе 3 в конце коммутации.

Из-за снижения напряжений на коммутирующих конденсаторах, прикладываемых к силовым тиристорам во время коммутации, уменьшаются перенапряжения, возникающие на силовых тиристорах выпрямителя, а из-за уменьщения скорости изменения тока фазы во время ко.ммутации уменьшается перенапряжение, создаваемое на обмотках трансформатора.

Снижение пере1 апряжений на силовых тиристорах дает возможность уменьшить затраты на создание выпрямителей с ис0 кусственной коммутацией за счет уменьщения числа последовательно соединенных силовых тиристоров или за счет применения тиристоров более низкого класса, а уменьшение перенапряжения на обмотках трансформатора - снизить требования к изоля ции в трансформаторе.

Применение предлагаемого изобретения позволяет повысить надежность выпрямителя.

Формула изобретения

Способ искусственной коммутации для выпрямителя, состоящий в том, что на первом этапе коммутации ток нагрузки переводят из запираемого силового тиристора в параллельно подключенную к нему коммутирующую цепь, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, на втором этапе коммутации ток нагрузки переводят из параллельно подключенной к запираемому силово.му тиристору коммутирующей цепи в коммутирующую цепь, параллельно подключенную к отпираемому силовому тиристору, а на третьем этапе коммутации ток нагрузки переводят из параллельно подключенной к отпирае.мому силовому тиристору коммутирующей цепи к отпираемому силовому тиристору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №402999, кл. И 02 М5/42, 1976.

2. Устройства преобразовательной техники. Сборник, вып. 2. Киев, «Наукова думка, 1969, с. 133-134.