Устройство емкостного выключения тиристора

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (и)52 1 6 37 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено04.01.74 (21) 1988210/07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.07.76,Бюллетень № 26 (61) N. Кл.е

Н 02 М 1/06

Н 02 P 13/18

Н 03 К 17/72

Гащдврственный яамитет

Соавтв Министров СССР во делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314. . 13(088.8) (45) Дата опубликования описания 15.09.76

С. Л. Рояк и A. П. Усачев (72) Авторы изобретения

Новосибирский электротехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЕМКОСТНОГО ВЫКЛЮЧЕНИЯ THPHCTOPA

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть ис.пользовано в схемах инверторов и широтноимпульсных преобразователей, схемах бесконтактного управления нагрузкой постоянного тока, т. е. там, где выключение тиристоров происходит при помощи коммутируюшего конденсатора.

Известно устройство для емкостного выключения тиристора, содержащее комму- 10 тируюший конденсатор, его зарядную и разрядную цепи, каждая из которых включает в себя зарядный и разрядный дроссел.i u последовательно с каждым дросселем включены зарядный и разрядный тиристоры, со- 15 ответственно, причем разрядный дроссель . включен в цепь нагрузки (.1).

Однако в таком устройстве на каждый рабочий такт, т. е. на каждое прерывание тока в рабочем тиристоре, имеется подго- 20 товительный такт, поэтому частота переключений элементов коммутирующего устройства в два раза выше той, которая требс валась бы, если бы каждый такт работы коммутирующего устройства был рабочим. И

В установившемся процессе коммутиру юшая емкость заряжена до напряжения, превышающего напряжение источника питания. При включении разрядного тиристора, 1 который последовательно соединен с разряд ным дросселем, происходит выключение ра бочего тиристора, так как на нем поддер,живается обратное напряжение в течение времени разряда конденсатора до напряжения источника питания нагрузки. Коммутиру,ющий конденсатор, таким образоЮ, переза-ряжается через этот вспомогательный тнристор и разрядный дроссель, Так как процесс в этом контуре носит колебательный характер, то конденсатор оказывается:заряженным напряжением обратной полярности.

Чтобы погасить рабочий тиристор в сле- дующий такт, напряжение на конденсаторе должно иметь первоначальную полярность. .Для этого в известном устройстве сущест,вует подготовительный такт. Включается зарядный тиристор, и по зарядной цепи происходит смена полярности напряжения на конденсаторе.

521

<»

Таким обрвзгп.1, суп Ос гве2332ым, недостатком известного устройства является наличие подготовительного такта, в следователь-, 3ю» и повыц3еш3в33 частота вкл3очения элементов устройства по сравнению с необходимой.

Qll33 исключения подготовительного такта и пре33ра332е33и33 его в рабочий, в также уменьшения частоты переключений элементов устройства при сохранении частоты выклю-2 че2шя рабочего тиристора в предлагаемом устройстве обмотки зарядного и раэрядногс дросселей расположены на одном сердечнике и имеют одинаковое количество витков, причем начало обмотки каждого дрос ! селя подключено к катоду соответствуюше го тирнстора.

Нв чертеже дана схема описываемого устройства., Устройство состоит иэ источ3я3ка 1 питания, заряд33ого тиристора 2, зарядного дросселя Э, коммутируюшего конденсатора

4, рвзряд33ого т33ристора 5, разрядного дрос. селя 6, нагрузки 7, рабочего тнристора 8 и обратного диода 9. Положительный зажим источн33кв питания подипоче33 к аноду э-аряд33о 0 т33рис гора 2 K од33ому зв22»333 у иа,"рузки 7 и катоду обратного диода 9.

Катод зарядного тиристора 2 подключен к началу обмотки звряд33ого дросселя 3» конец которой подк232очен к одной иэ обкладок коммутирующего конденсатора 4 и BHop3r разрядно3"О TEEpEEGTGpB 5, Катод разряднО3 О тиристора 5 32»2дключен K 33B 497pf обмотки разрядного дросселя 6 и катоду рабочего тиристора 8, в33од которого подк3по 3е33 к другому зажиму нагрузки 7 и аноду обратного диода 9. Конец обмот3»и разрядного дросселя 6 подключе33 K другой обкладке конденсатора 4 и отр3333атель22ому зажиму источникB 1 питин33Й. 46

Устройство работает с33вдую3д33м образом.

В кввз33угстиновиашемся режиме комму тпруюший конденсатор 4 заряжен до 33еKGTQpo3 О напряже3п»я» щэевы233в30шего 3333пря-,с жение источника питв3шя, поляр23ость3О» @ показанной иа чертеже. В это время 3ерез

33B3 руз3»/ 7, рабочий T33p33cTGp 8 33 DBsp3333ный дроссе33ь 6 прОтекает тОк 33а3 руэки В мО мен3 В3»лючеВМЯ тирястора 5 нвпряже3ше конденсатора 4 указанной полярности прикладывается к рвэряд33О33у дросселю 6 и начян32ется перезвряд 3»о33денсатора 4 по пепи:

+" KGH323GcBTGpB 4 — ТЩзистор 5 " 33pocc&Hib

6 конде33сатора 4 Так KRK напряже

ыие ко3ше33сатора 4 Выше напряжения источ- ника 1 питания, то в рабочем тнристоре 8 происходит прерывание тока и на нем держнтся обра» пое ив33ряиение» Обусловле33иое

Разностью нвнряжений источника питания и конденсатора 4» а ток 33агруэки 7 эамы637

4 кается через обратный диод 9. Конденсатор 4 переэаряжается до некоторого напряже3шя, обусловленного потерями в контуре перезаряда, противоположной полярностью. Чтобы погасить в следуюшем такте ток нагрузки, который вновь будет Зротекать через нагрузку, рабочий тиристор 8 и разрядный дроссель 6, достаточно вклк чить зарядный тиристор 2. При этом напряжение на зарядном дросселе 3, практически равное напряжению на конденсаторе 4, трансформируется в разрядный дроссель 6 с такой полярностью, что в рабочем тиристоре

8 происходит прерывание тока. 31алее на тиристоре 8 держится обратное напряжение в тече3333е времени, пока конденсатор 4 не разр3 чится до напряжения источника питания, а ток нагрузки в это время опять эа: мыкается через обратный диод 9.

Таким образом, предлагаемое устройст во выключает рабочий тиристор как при разряде коммутируюшего конденсатора, так и при его заряде, поэтому подготовительный такт заряда конденсатора превратился в рабочий такт. Это 332оэволяет снизить час

1 тоту переключений всех элементов устрой-, ства вдвое по сравнению с ранее сушествовавшей, сохранив прежшою частоту прерыва3Д3я тока в рабочем тиристоре, В реэуль- i тате этого снижаются потери в элементах устройства и повышается его надежность и долговечность.

Формула изобретения

Устройство емкостного выключения тирнстора, содержащее коммутируюший конденсатор, его зарядную и разрядную цепи, каждая нз которых включает в себя зарядный и разрядный дроссели и последовательно с каждым дросселем включены зарядный и разрядный тиристоры, соответственно3 при, чем разрядный дроссель включен в цепь нагрузки, о т л и ч B ю щ е е с я тем, что, с целью исключе3п3я подготовительного, такта, преврашения его в рабочий и уменьшения частоты переключения элементов устройства при сохранении частоты вь3кщочения рабочего тнристора, обмотки зарядного и разрядного дросселей расположены иа одном сердечнике и имеют одинаковое3. количество витков, причем начало обмотки

KB2KglG3 о дросселя подк. ючено к катоду со

Ответствуюшего тиристОра.

33сточннк33 информации, принятые 33G внимание при экспертизе:

1, Глазенко Т. Д,. Полупроводниковые преобразователи в электроприводах постоянного тока, изд. Энергия", Л., 1973, стр. 169, рис, 4-1 (прототип) 521637

Составитель Б. Никоноров Редактор А. Пейсоченко Техред p, род к . Корректор, М. Руснак

Заказ 4311/518 Тираж 882 Подписное

1lHHHI1H Государственного комитета Совета Министров СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-Зо, Раушская наб.,ед. 4/S

Филиал ППП Патент", г, Ума"ород, ул. Проектная, 4