Устройство для коммутации Советский патент 1981 года по МПК H02M1/08 

1

Изобретение отноеится к бесконтактным коммутационным аппаратам постоянного и переменного тока.

РГзвестны узлы коммутации силового тиристора, содержащие последовательно соединенные коммутируюихий тиристор и конденсатор с блоком заряда, подключенные параллельно рабочему силовому тиристору

1.

Недостатки данного устройства - наличие коммутационных перенапряжений, свойственных параллельной коммутации тиристора без встречно-параллельно включенного диода, и увеличенные габариты, обусловленные коммутирующей емкостью, выбираемой из условия отключения низкочастотного рабочего тиристора.

Наиболее близким по техническим средствам и достигаемому результату является устройство для коммутации, содержащее последовательно соедииенные ко.мм тирующий тиристор, дроссель и конденсатор с блоком заряда, подключенные параллельно KOJviMjTHpyeMOMy тиристору, шунтированному встречно включенным диодом, и блок управления тиристорами 2.

Недостатком этого устройства является значительная емкость коммутирующего конденсатора, особенно увеличивающаяся с ростом коммутируемого тока.

Целью изобретения является снижение емкости коммутирующего конденсатора.

Эта цель достигается за счет того, что устройство для коммутации снабжено дополнительными тиристором, диодом и конденсатором, причем дополнительный подключен параллельно коммутирующему конденсатору, а последовательно соединенные дополнительные конденсатор и тириcrop подк.иочены параллельно коммутирующему тиристору.

На фиг. i представлена схема узла коммутации; на фиг. 2 - диаграмма напрял ений и токов, действующих в узле.

Устройство содержит; 1, 2 - соответственно силовые тиристор и диод (приведены в качестве примера выполнения полупроводникового элемента); 3 - индуктив юсть; 4 - конденсатор (коммутирующий);

5 - тиристор (коммутирующий); б - диод; 7 - конденсатор (дополнительный); 8 - тиристор (дополнительный); 9 - блок заряда; 10 - блок управления.

На фиг. 2: I - ток в контуре коммутацип (через дроссель); IQ - коммутирующий ток (через тиристор 1), и -напряжение па конденсаторе 4, Uc, - напряжение на конденсаторе 7, UQ - начальное напряжение па конденсаторах (допускаются разные величины для емкостей 4 и 7).

Первоначальная полярность заряда конденсатора указана на фиг. 1.

Принцип нринудител1 ного отключення тирнстора 1 (имерощего высокий класс, мощность, устойчивость к воздействню токов нерегрузкн замыкання н HMCiOHiero в связи с этим больнюе время выключения) п режиме оперативных коммутаций заключается в следующем. После снятия сшнала уцравления с тирнстора 1 и нодачн на тирнстор 5 одиночного имнульса уцравления длительностью менее времени выключения в контуре раз ивается колебательный процесс за счет энергии, након.пеннои в конденсаторе 4.

В момент t, величина тока i ц становится равной и диод 2 открывается, в результате чего ток из тиристора 1 иолностыо неретекает в контур коммутации. Как только иапряжеиие на конденсаторе 4 IJc, становится равным нулю (момент ), при этом

и, ток в контуре максимален н

УЛ

(без учета затухания в контуре, где R - велнчииа индуктивности дросселя, d - величина емкости 4, включается диод 6, ;; ток i к иоддерживается за счет энергии, накоиленной в дросселе 3.

Ток IK- на участке (t;;-12) ,;1яе1Хя выраженнем

,. fR

V Т Ггде R - актшиюе соиротпв.чеиис д)осс1-ля 3.

В случае высокой добротности контора можно добиться весьма больнгой величины (ts-12) цри малой величине Ci.

В момент tg, когда i становнтся равеи 1о, сигнал унравления иостунает на тиристор 8. При этом конденсатор 7 перезаряжается. Время выключения высокочастотного тиристора 5 до.лжно быть менее ). Оеобые требовання к времени выключения тиристора 8 не иредъяв.тяются. В момент to диод 2 выключается. Полное схемное время выкл 0чения тиристора 1 равио (to-14). Ток в коитуре исчезает п момент t4.

При отключении исременногт) тока коммутируемый нолуироводниковый элеме 1Т для трехфазных ирерынателей тока с изолированной иейтралью может нредставлять

встречно-иарадлельно включенные диод и тиристор, а в случае иеизолироианной нейтрали - встречио-нараллольно включегшые тиристоры. В носледием случае lia тиристор (стоящий вместо диода 2, см. фиг. 1)

иодается имнулье унравления, од 1о; ременно как н на тирнстор 5.

В случае ирерывате,1ей неремениого тока, когда ток короткого замыкания в сети ниже ударного тока коротко о замьичаиня,

отключение тока короткого замыкания осуи1ествляется нутем сиятия сигна.лов }iiравлеиия с тиристоров иолуироводиикового элемента.

Фор м у л а н 3 о б р е т е :; и и

Устройство для комм тании, содержащее носледоватсльно соединеинь е коммутирующие тиристор, дроссел;. и коидеисатор е блоком заряда, иодключеиные параллельно коммутируемому тиристорх. .чаи 11тироваиному встречно вк.чюч -|||ым Л -одолг, и блок уиравления тиристорами. от. г;чаКЗ И1 е е с я тем, что, с сшг/кеиия емкости коммутируюикмч) к()иде ч-атора, оно снабжено доцол1гительиым1 тиристором, диодом и конденсатором, нричем доно.шите,пл-1ый диод иодключеи иарал.пе.пьно :o iмутирующему коидеисатору, а 1:ос.1едо 5ател11ио соедииеииьте доио,1иите. чондеисатор и тиристор нодключеиы иараллельио ком мути р)юи1ем тиристор .

Источинки ииформаини, ирииятые во вннмание нри экспетизе

1.Пате1гг Франции ,М 1494171. кл. И 02 Р 13/18, 1965.

2.Сосков А. Г. К воиросу о злиянин динамических свойств тиристоров на выбор параметров контура нринудитсльиой коммутации, В сб. трудов «Иизкор.ольтное аицаратостроецие, выи. 3, с. 29, рис. 1 б, 1Э75 (црототин).

-.