Устройство для искусственной коммутации тиристорного преобразователя Советский патент 1981 года по МПК H02P13/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСКУССТВЕННОЙ КОММУТАЦИИ ТИРИСТОРНОГО 1ТРЕО БР АЗОВАТЕ Л Я

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях с искусственной коммутацией.

Известны вентильные преобразователи с двухступенчатой искусственной коммутацией вентилей, устройства для искусственной коммутации которых содержат коммутирующий конденсатор и коммутирующие тиристоры. В таких преобразователях на каждой из двух ступеней искусственной коммутации происходит коммутация половины тока коммутируемых фаз 1.

Недостатком данного устройства является больщое значение максимального напряжения на вентилях преобразователя, равное удвоенному максимальному напряжению коммутирующего конденсатора, а также завышенная установленная мощность коммутирующего конденсатора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство для искусственной коммутации тиристорного преобразователя, содержащее реактор со средней точкой, подключенный выводами к анодам силовых тиристоров преобразователя и блок коммутации - четыре тиристора, включенные по

мостовой схеме, в диагональ которой включен коммутирующий конденсатор, причем катоды тиристоров преобразователя соеди-нены в общую точку с катодами катодной грунны тиристоров блока коммутации, анод одного из тиристоров анодной группы блока коммутации соединен с выводом реактора 2.

Недостатком данного устройства является его сложность - сравнительно больщое число коммутирующих тиристоров, а также

10 невысокая надежность.

Цель изобретения - упрощение и повыщенне надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается те.м, что в известном устройстве анод второго тиристора анодной группы блока коммутации

15 соединен со средней точкой реактора.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для искусственной коммутации дву.х фаз тиристорного преобразователя; на фиг. 2 - форма напряжения ко.ммутирующего конденсатора.

20

Устройство содержит реактор 1 с выводом от средней точки обмотки, концы которого подключены к анодам основных тиристоров преобразователя, блок коммутации. Содержащий четыре тиристора 2-5, соедиЙенные по мостовой схеме, в диагональ ко|орой включен коммутирующий конденсаiop 6. Катоды тиристоров 4 и 5 катодной группы блока коммутации соединены в общую точку с катодами тиристоров преобразователя, анод одного из тиристоров 2 анодной группы блока коммутации соединен с выводом реактора 1, а анод второго тиристора 3 анодной группы блока коммутации соединен со средней точкой реактора 1. Устройство работает следующим образом. Процесс коммутации тока из цепи основного тиристора одной фазы и питающей его вентильной обмотки преобразовательного трансформатора в цепь основного тиристора другой фазы и соответствующую ему вентильную обмотку происходит в четыре этапа. На первом этапе при включении тиристоров 2 и 5 напряжение коммутирующего конденсатора 6 прикладывается к основному тиристору фазы А в обратном направлении. Ток из цепи основного тиристора фазы А переходит в цепь коммутирующих тиристоров и конденсатора. Для надежного запирания основного тиристора время приложения к нему обратного напряжения должно превыщать время его выключения, это время t I-t 2 (на фиг. 2) определяется временем разряда конденсатора током нагрузки преобразователя от исходного уровня и 1 до О. После момента времени 1 г напряжение коммутирующего конденсатора изменяет знак и в момент времени t 3 достигает уровня и 2. который превыщает напряжение на полуобмотке реактора.В момент времени t 3 производится включение тиристора 3 и начинается второй этап, представляющий собой первую ступень коммутации тока вентильных обмоток рассматриваемых фаз преобразователя. Под действием разности напряжения коммутирующего конденсатора и половины линейной ЭДС вентильных обмоток происходит увеличение тока тиристора 3 и соответствующее уменьшение тока тиристора 2. Конденсатор при этом продолжает заряжаться убывающим по величине током тиристора 2 и его напряжение достигает максимального значения U з в момент времени t 4, соответствующий окончанию первой ступени коммутации. На интервале времени i.-t 5 ток нагрузки преобразователя протекает через тиристоры 3 и 5, а по каждой полуобмотке реактора 1 и по каждой вентильной обмотке коммутируемых фаз протекает половина этого тока. Третий этап начинается в момент времени t 5 при включении тиристора 4, через который напряжение конденсатора прикладывается к тиристору 5 в обратном направлении и запирает его. Ток нагрузки преобразователя начинает протекать через тиристор 3, конденсатор и тиристор 4. Изменяющееся под действием этого тока напряжение конденсатора В момент времени t е снижается до уровня и момент времени t 7 становится равным О и затем, изменив полярность, достигает в момент времени t g уровня U --U2j.npeвыщающего напряжение полуобмотки реактора. Момент времени t 5 выбирается таким образом, чтобы интервал t/|-t Ha котором к тиристору 2 приложено обратное напряжение, превышал его время выключения. Интервал времени t 5-t , определяющий длительность приложения обратного напряжения к тиристору 5 также должен быть больще времени его выключения. Четвертый этап, соответствующий второй ступени коммутации тока,вентильных обмоток, начинается, в момент времени tj при включении основного тиристора фазы В. На интервале tg - tg под действием разности увеличивающегося напряжения коммутирующего конденсатора и половины линейной ЭДС вентильных обмоток происходит увеличение тока основного тиристора фазы В и соответствующее уменьщение тока коммутирующих тиристоров и конденсатора. Ток вентильной обмотки фазы В при этом увеличивается от половинного до полного значения тока нагрузки, а ток вентильной обмотки фазы А снижается до нуля. Напряжение коммутирующего конденсатора в момент времени t g соответствующий окончанию второй ступени коммутации, достигает значения, примерно рав-. ного исходному значению означает готовность конденсатора к очередной коммутации. Для обеспечения строгого постоянства исходного значения напряжения U i необходимо в промежутке между коммутациями производить подзаряд конденсатора от независимого источника напряжения. Таким образом, на всех этапах искусственной коммутации обеспечивается надежное запирание выключаемых тиристоров независимо от колебаний величины и искажения формы питающего напряжения. Следовательно, при меньшем числе коммутирующих тиристоров достигается повышение надежности работы устройства. При использовании устройства в трехфазной мостовой схеме преобразователя один коммутирующий конденсатор может использоваться для искусственной коммутации трех или щести основных тиристоров. Предлагаемое устройство для искусственной коммутации тиристорного преобразователя упрощено по сравнению с известным и, кроме того, повышена его надежность. Формула изобретения Устройство для искусственной коммутации тиристорного преобразователя, содержащее реактор со средней точкой, выводы которого служат для подключения к анодам силовых тиристоров преобразователя и блок коммутации, состоящий из четьфех