Способ распределения напряжения по последовательно соединенным тиристорам

(54) СПОСОБ РАСПРЕДЕЛЕН )КЕНИЯ ПО ПОСЛЕДОВАТЕЛЬ НЕННЫМ ТИРИСТОРАМ (57) Использование: при разра изводстве мощных высоковольт частотных тиристорных преобр Сущность изобретения; получ мерного распределения дин напряжения по последовательн ным тиристорам собранным стотные высоковольтные ти ключи путем использования с характеристиктиристоров,уста эти ключи и подобранных по ди параметрам включения и васс Я НАПР:1- О СОЕДИститут по нным тоф. НаумочЮ,Д,Цзин ательной иев, 1978,мые ве осэнерг олупроик, М.: тельно соединенным тиристорам, собранным в высокочастотные высоковольтные тиристорные ключи без делящих ВС-цепей за счет использования собственных характеристик тиристоров, а также уменьшение мощности потерь в таких сборках.Поставленная цель достигается тем, что тиристоры для последовательного соединения отбирают по характеристикам включения и восстановления запираемости с учетом условий эксплуатации в последовательности, при которой вначале производят их отбор по величине времени задержки включения, причем, тиристоры с большим временем задержки включения исключают из дальнейшей проверки по остальным параметрам, затем из числа отобранных тиристоров формируют группы тиристоров по величине их заряда восстановления, выбирают базовый тиристор и отбирают тиристоры по величине обратного скачка ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-исследовательский инпередаче электроэнергии постояком высокого напряжения(56) Справочник по преобразовтехнике/Под ред. И,М,Чиженко, Кс, 20-21,Полупроводниковые управляетили/Под ред, В,Г,Комара, М-Л,: Гиздат, 1962, с. 97.Чебовский О,Ги дрСиловыеводниковые приборы, СправочЭнергоиздат, 1985, с. 79-80,Изобретение относится к области высоковольтной высокочастотной полупроводниковой преобразовательной техники, и может быть использовано при разработке и производстве мощных высоковольтных высокочастотных тиристорных ключей и преобразователей на их основе.Основным элементом высоковольтной полупроводниковой преобразовательной техники являются высоковольтные тиристорные ключи (ВТК), состоящие из последовательно соединенных тиристоров.Для обеспечения равномерного деления статического напряжения, прикладываемого к последовательно соединенным тиристорам, применяется способ, состоящий в подсоединении равных резисторов параллельно каждому тиристору.Целью настоящего изобретения является получение равномерного распределения динамического напряжения по последоваботке и проных высокоазователей. ение равноамического о соединена высокочаристорные обственных новленных в намическим тановления, д д 1762373напряжения относительно этого базового тиристора и формируют их в группы для последовательного соединения в тиристорные высоковольтные высокочастотные тири сторн ые кГ ючи, 5Б.; чертске представлена коивые тока(а 1 чер:; последовательно соединенные тири горь г. дения напряжения (в) на двухпоследовательно соединечных тиристорах,а такжс на .акдом из них по отдельности 10(в, г), один из которых имеет задержку вовоемани вкг 1 ючения и меньший заряд восС 1 анаэЛЕНИЯ ПО СраВНЕНИЮ С,цруГИМ тИрИсто ром,В момент т 1, включается тиристор 2 с 15меньшим временем заде 1 кки, .1 аг 1 ряжениена нем начинает Г 1 адать, в то время как нати ристе ре 1 с большим временем задерккиОно растет до момента включения этого тиристора 12 и после эого через последовательно соединенные тирисгоры начинаетИД и ток 1, В момент времени тз тиристор 1с меньшим заоядом вссстановления Восстанавливается и к нему прикладывается начальная часть обратного напряжения, В 25момент т 4 восстанавливается тиристор сбольшим Ог и с этого момента в силу шунтирующих резисторов между тиристсрами 1и 2 начинает оаспределяться полное напряжение (О 1-2), (В момент 5 могла бы восстановиться запира Ощая способностьтиоистора 2, если бы Он Один аходлся вцепи, однако в паре с тиоистором 1 и тириОстор Л восстанавливается позже - в моментт 4), Кривая напрякения на какдом из двух 35тиристоров при ра.:.нсмерном распределении нап ОЯкениЯ отмсчсна индекссм Ор (б).Предлагаемый сг 1 особ обора и группировки тирис.:орсе позволяет Оасг:ределитьнапр 1 яжение ПО послеДОвательным тиристОрам без делящих ЯСепей близко к равномерному расп редел ен 1 лю напряжения,Искажение в распределенли напряжения при вкл 1 очении ЛОя завлсит от различия времен зацержки включения Лща 45послецовательно соединенных тиристорови скорости наоастания тока (с 1/с 11.Л Т 2 цд С 11.хс 1Ою .=где С 1 - коэффициент, зависящий от индивидуальных свойств тиристоров и имеющийразмерность емкости,Для уменьшения величи 11 ь 1 /ЪО предлагается предварительная группировка повремени включения, а такке форсированиеначальной фазы импульса тока управлениятиристоров,Искажение в распределении обратногонапряжения, прикладываемого после проводящей части периода, зависит от различия характеристик восстановления последовательных тиристоров, К таким характеристикам относятся различие заряда восстановления (при индивидуальных испытаниях каждого тиристора) и искажение в распределении начального отрицательного скачка напряжения (при групповых испытаниях двух или более последовательно соединенных тиристоров). Это связано с тем, что кривая тока через тиристор определяется параметрами внешней электрической цепи и зарядом восстановления в тиристоре с одной стороны, а с другой стороны, кривые тока и напряжения на тиристорах взаимосвязаны. Испытания следует проводить в условиях приближающихся к эксплуатационным,В первом приближении искажение Л ОЯ 1 в распределении скачка обратного напряжения выразится следующими соотношениями;Ос 11 Оч/и= Л Ос 11ЛОС 2 С 2иХаиЛср=ии и) Ла=а=О 1,где и - число последовательных тиристоров:Оя/и - равномерное распределение скачка обратного напряжения:Ос 11 - фактическое напряжение на 1 тиристоре;С 11 и Оср - заряды восстановления 1 ти. ристора и средний в цепочке последова. тельных тиристоров;С 2 - коэффициент пропорционально. сти, зависящий от индивидуальных свойств тиристоров и режима их работы и имеющий размерность емкости,Для уменьшения искажения в распре. делении обратного напряжения Л Оя 1 пс последовательным тиристорам в ключе не обходимо уменьшать различие зарядо восстановления при индивидуальных про верках тиристоров и уменьшать величин 1 искажения в распределении обратногс скачка напряжения при групповых провер ках тиристоров для компоновки ключа,Изобретение иллюстрируется приме ром конкретного исполнения ВТК на частот ных тиристорах типа ТЧ, ВТК содержи цепочку 10 последовательно соединенны тиристоров, параллельно каждому из кото1762373 рых подключены равные резисторы типа ТВО-100 кОм. Тиристоры для ВТК подобраны по вышеприведенным критериям, что позволяет с помощью данного ВТК коммутировать ток амплитудой 1 60 А при анодном напряжении 7 кВ с частотой 10 кГц. При этом потери в ВТК составляют 2 кВт. оставитель В, Синявскийехред М,Моргентал Корректор М. Керецман Л, Волкова ед аказ 3263 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул,Гагарина Формула изобретения Способ распределения напряжения по последовательно соединенным тиристорам, собранными в высоковольтные тиристорные ключи, состоящий в подключении равных резисторов параллельно каждому тиристору, о т л и ч а,о щ и й с я тем, чго, с целью упрощения при одновременном обеспечении равномерного распределения динамического напряжения за счет использования собственных характеристик тиристоров на повышенных частотах и уменьшения мощности потерь, тиристооы для последовательного соединения отбирают по характеристикам включения и восстановления запираемости в последова тельности, при которой вначале производятих отбор по величине времени задержки включения, причем тиристоры с большим временем задержки включения исключают из дальнейшей проверки по остальным па.10 раметрам, затем из числа отобранных тири.сторов формируют группы тиристоров пс величине их заряда восстановления, выби.рают базовый тиристор и отбирают тиристоры по величине обратного скачка 15 напряжения относитоль о . о о .;:. оготиристора и формируют их в группы,;, последовательного соеди;.е ия и о г :с ния тиристорных ключей к., а . - включают форсированньмьсс 20 управления,