Тиристорный импульсный преобразователь Советский патент 1981 года по МПК H02H7/10 H02M1/18 

I

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в тиристорных импульсных преобразователях .

Известно защитное устройство с прерывателем на тиристорах ПИВ известном устройстве прерыватель содержит основной и дополнительный тиристоры и датчик срыва коммутации, соединенный последовательно с цепью ком1 тирующего контура.

Недостатком известного устройства является повьшенная мощность коммутирующего тиристора и датчика срыва коммутации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для за-, щиты импульсного преобразователяJ включающее быстродействующий автоматический выключатель, токоограничивающий реактор, узел коммутации с накопительным конденсатором и вентильный коммутатор, блок защиты с зацитньм импульсным трансформатором, разделительный диод и стабилитрон 2,

Недостатком этого устройства является низкая надежность.

Целью изобретения является повышение надежности.

Цель достигается тем, что блок защиты снабжен двумя диодами, а защитный импульс трансформатор выполнен с тремя обмотками, причем на10чало первичной обмотки трансформатора соединено с катодом разделительного диода, анод которого служит для подключения к положительному полюсу накопительного конденсатора узла ком15мутации, конец этой обмотки,служит дпя подключения к отрицательному полюсу накопительного конденсатора начала второй и третьей обмоток подключены к анодам двух диодов соответст20венно, катоды которых служат дпя подключения к управляющим электродам силовых тиристоров вентильного коммутатора, КО1ЩЫ второй и третьей обмоток

служат для подключения к катодам силовых тиристоров вентильного KON yTa тора, стабилитрон подключен анодом к концу, а катодом к началу второй обмотки защитного импульсного трансформатора .

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого тиристорного импульсного преобразователя J на фиг. 2 - временная диаграмма работы блока защиты.

Блок защиты 1 тиристорного импульсного преобразователя содержит защитный импульсный трансформатор 2, имеющий три обмотки: первичную 3 и две вторичные 4 и 5, диоды 6, 7, 8 и стабилитрон 9.

Первичная обмотка 3 защитного импульсного трансформатора 2 подключена началом к к атоду диода 6, а начала обмоток 4 и 5 подключены к анодам диодом 7 и 8. Стабилитрон 9 подключен катодом к началу, а анодом к концу обмотки 4.

Тиристорный импульсный преобразователь содержит быстродействующий автоматический выключатель 10, реакто П., вентильный коммутатор 12, состоящий из двух тиристоров 13, 14 и двух диодов 15, 16 нагрузку 17 и узел коммутации 18, содержащий импульсный трансформатор 19 с двумя послейдовательно включенными обмотками 20 и 2, диоды 22, 23, резистор 24, накопителы м конденсатор 25 и коммутирующий конденсатор 26, тиристор 27 и реактор 28.

Б,т1ок защиты 1 тиристорного импульсного преобразовате.ця работает следующим образом.

При включении автоматического вы ключателя 0 заряжается коммутирующий i-.онденсатор 26 и накопительный конденсатор 25 узла коммутации 18. .

Б момент коммутации (t на фиг,2) подается управляющий.импульс на коммутирующий тиристор 27. При этом в тиристоре 27 начинают протекать токи: ток источника гшташ1я, ток разряда коммутирующего конденсатора 26э ток разряда накопительного конденсатора 25. Реактор 11 ограьшчивает ток корот 50

кого замыкания источника питания в интервале ко1 й4утации. Напряжение обмотки 20 импульсного трансформатора 19 прикладывается к силовому тиристору .13 в запирающе направлении.. После

.выключения силового тиристора 13 ток нагрузки 17 замыкается через обратный диод 16. Бьпслючение коммутирующего тиристора 27 (момент t на фиг.2г) происходит в результате колебательного перезаряда коммутирующего конденсатора 26. Период колебаний коммутирующего контура реактор 28 - конденсатор 26 (интервал Ч (J - t на фиг.2б) значительно меньше периода колебаний контура, образованного накопительным конденсатором 25 и индуктивностью обмотки 21 импульсного трансформатора 19.Поэтому; в интервале коммутации (интервал tп на фиг. 2,в) напряжение на накопительном конденсаторе 25 снижается незначительно и не изменяет полярности. Срабатывания защитного устройства 1 не происходит, так как напряжение на накопительном конденсаторе приложено к разделительному диоду 6 в запирающем направлении .

В случае невыключения коммутируюсщего тиристора 27 коммутирующим LCконтуром 28, 26 происходит колебательный разряд накопительного конденсатора 26 через обмотку 21 трансформатора 19 и тиристор 27 и возможно выключение коммутирующего тиристора 27 (см. фиг. 2, в-г).

Блок защиты 1 вводится в действие в момент времени, когда полярностсь напряжения на накопительном конденсаторе 25 изменяется (момент tj на фиг. 2, в), что приводит к отпиранию разделительного диода 6. К первичной обмотке 3 защитного импульсного трайсформатора 2 прикладывается напряжение накопительного конденсатора 25 (см. фиг. 2, д). Ток вторичной обмотки 4 через разделительный диод 7 поступает в управляющий электрод силового тиристора 13, ток вторичной обмотки 5 через разделительный диод 3 nocTjmaeT в управляющий электрод тиристора 14 вентильного коммутато- . ра 12 (см. фиг. 2, е-ж). Разделительные диоды 7,..8 развязывают вторичные обмотки 4, 5 защитного импуль сного трансформатора 2 и выходы блока управления преобразователем (на фиг, 1 блок управления не показан).

ние на вторичных обмотках 4, 5 защитного трансформатора до величины напряжения, допустимого для управляющих эпект.родов тиристоров.. У станов-.

маторэ. невелика, так как он включен в слабоч-очную цепь и работает, только при срыве коммутации. Стабилитрон 9 ограничивает напряже55 ленная мощность импульсного траасфорВ момент tx{cM. фиг. 2, е-ж) происходит одновременное включение тиристоров l3, 14 вентильного коммутатора «12 и образуется цепь для протекания тока от источника питания, минуя нагрузку I7. Ток с маломощного коммутирующего тиристора 27 переходит на мощные 13 и 14 тиристоры вентильного коммутатора 12. Выстродей- ствуюпщй автоматический выключатель 10, для которого образуется цепь короткого замыкания, отключает преобразователь от источника питания -{см. фиг. 2, з) . Т%ким образом, при срыве коммутации длительность протекания тока короткого замыкания в коммутирующем тиристоре сокращена за счет перевода тока на силовые тиристоры вентильного йоммута.тора, ток короткого замы кании источника питания отключается быстродействующим выключателем. Защитный импульсный трансформатор вклю чается в работу кратковременно. Это снижает установленную мощность коммутирующего тиристора узла коммутации и злщитного импульсного трансфор матора. Применение изобретения позволяет, повысить надежность работы защитного устройства тирйсторного импульсного преобразователя. Формула изобретения Тиристорный импульсный преобразов тель, содержащий быстродействующий а томатический выключатель, токоограничивающий реактор, узел коммутации с накопительным конденсатором и.вентильный коммутатор, блок защиты с защитным импульсным трансфогжатором, разделительным диодом и стабилитроном отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности преобразователя, блок защиты снабжен двумя . диодами, а защитный импульсный трансформатор выполнен с тремя обмотками причем начало первичной обмотки трансформатора соединено с катодом разделительного диода, анод которого , служит для подключения к положительному полюсу накопительного конденса-, тора узла коммутации, конец этой Обмотки служит для подключения к отрицательному полюсу накопительного конденсатора, начала второй и третьей обмоток подключены к анодам двух диодов соответственно, катоды которых служат для подключения к управляющим электродам силовых тиристоров вентильного коммутатора, концы второй и третьей обмоток служа для подключения к катодам силовых тиристоров вентильного коммутатора, стабилитрон подключен анодом к концу, а катодом к началу второй обмотки залщтного импульсного трансформатора. Источники информации, принятые во внимание пои экспертизе 1.Патен-в Япо5ши № 51-48843. кл. Н 02 Р 13/32, 1976. 2,Авторское свидетельство СССР № 511835, кл.. Н 02 Н 7/10, 1976. .

w

//

Г

rr

/У

±.2S W W

т

25

ТЫЯ

Г

3

6

-o

-4

M« A

.

«;

s)

г

N/

д)

t