Устройство для управления силовыми тиристорами инвертора

(51) М. Кл Н 02 М 1/08 прнсоедннениеьт заявки Х3) Приоритет асудаРстаанни аннто СССР аа данаи нМРатанн 3 н еткрытнйОпубликовано 25,07,79, Бюллетень 2 3) УДК 621.373. (088,8) Ната Опубликования описания 25.07.79(72) Авторыизобретен В, Б. Самоделкнщ Л, И, Фаерман и С. В. Жито ральский ордена Трудового КрасногоЗнамени институт им. С. М, Кирове(54) УСТРОЙСТВ Я УПРЛВЛЕН ИНВЕРТОРА Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам формирования иьятуль. сов управления силовыми тиристорамн и может быть использовано в инверторах с явно выраженным звеном постоянного тока и. входным ).С-(1 ятльтром.3Известны устройства формирования импульсов управления силовыми тиристорами инвертора, созданные на основе либо блокитп-гене раторов, либо тиристорных схем инверторного класса. тбОдним иэ таких известных устройств явля. ется устройство, в котором конденсатор фоу. мирования включается в диагональ вентильно го моста, другая диагональ которого через резне. тор подключена к аноду. катоду силового тирис- И тора, а в качестве ключа использовано два тнристора (1), Но это устройство сложно и имеет низкий КПД,Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство формирова 26 ння импульсов управления силовыми тиристора. ми инвертора, содержащее источник постоянного така с входным ).С.фильтром и формирователи отпирающих импульсов с автономным питанием, причем формирователи выполненц на конденсаторе, щунтированном последовательно соединенными разрядным тиристором и первичной обмоткой импульсного трансформатора, вторичные об. мотки которого присоединены к управлятощим переходам силовых тиристоров, и подключенный к источникупостоянного тока схемы управления через дроссель и зарядный тиристор, анод которого присоединен к плюсу источника питания, а катод - к аноду разрядного тиристора ЩВ известном устройстве Для формирования импульсов тока управления атловыми тиристорамн инвертора используется разряд конденсатора, подаваемый на импульсный трансформатор через малоьиицный разрядный тнриста, который от. крцВаатся в момент подачи на него маломощного импульса управления. При этом на вторич. ных обмотках импульсного трансформатора Формируитгся мощные импульсы тока управ. лепил силовыми тирнсторами.Однако в этом устройстве заряд конденсата ра производится от отдельного достаточно мощ. ного источника постоянного тока, мощность,6755493потребляемая устройством, очень велика, что При подаче очередного маломощного управ.является недостатком известного устройства, . ляющего импульса иа управляющий электродЦель изобретения - повышение экономич-вспомогательного тиристора 6 ои откроется, иности инвертора. путем обеспечения работоспо- конденсатор 4 разрядится через него на первичсоблостьс формирователей. ную обмотку импульсного трансформатора 7,Это достигается тем, что устройство для уп с вторичной обмотки которого снимается мощраилеиия силовыми тиристорами инвертора, со- ный импульс юка управления силовым тирис.держащее источник постоянного тока с вход-. тором 1 инвертора,ным .Сфильтром и формирователи отпираю- .При этом энергии разряда конденсатора 4щих импульсов с автономным питанием, снаб- ьб достаточно для одновременного управления це: жено пусковым блоком, состоящим иэ блока, лой группой Последовательно параллельно вкяюзадержки, импульсного пускового трансформа-ьченньх силовых тиристоров. С этой целью в цепьтора ицедочь;и из последовательно соединепьх Вспомогательного тиристора 6 включается после.предохранителя пусковой индуктивности и:пуско- довательно несколько импульсььх трансформав и а ото ая с одной стороны под .торов или один .трансформатор снесколькимивого тиристора, которая с одной стороны под-;ключена параллельно фильтровому конденсато. Р о отками.в ри ра, оторая с однои стороны под 1 у входного С фильтра, ас другой -через, Таким образом, формирование импУльсов тов индуктивность входного С ь 1"ильт- ка управления силовым тиристором инверторарйьтровую индуктивность входного фильталлел но источиьк и стоянного тока при- происходит в процессе Разряда иа импульсныйчем управляющи переход пускового тир стоп вляющий переход ускового тиристо о трасформатор конденсатора 4 (служапий од.ра подключен к выходной обмотке имтульсно- новременно элементом демпфирующей цепочки),о пускового - ансформатора обмотка управ который пРедваРительно заряжается через резис.оторого включена в цепь блока задерж- . тор 5 и вспомогательный диод 3 не от отдельно ления которого включена в цепь ока задержки, подключепого к выходу источнйка посто . го источчика питания, а в процессе нарастаниянного тока инвертора а обмотка смещения 25 обратного напряжеья и силовом тиристорека и конденсатором 1.С фильтра: :Кроме того, в известных демпфирующих цеНа чертеже дана принципиальная схема уст- .почках в теченйе всего времени, пока"обра 1 ноеройства управления сцдовьььи тирисгорами ин-.напряжение прьложео к тиристору, через всповертора для двухмостового последовательного ЭО могательньпь дйод и разрядное сопротивление,инвертора с явно выражейным званом посто- пунтирующее кондейсатор, протекает ток, вызыянного тока и входным фильтром: . вающий болйдие потери в сопротивленияхУстройство содержит силовые тиристоры 1, демпфиРУющей цепочки, Демпфирующая цепочформирователи 2 отпираощих ийцульсов, со- ;ка, образуемая схемой блока формирователя,стоящие из вспомогательного диода 3, кондея 35 УстРанлет эти дополнительиью электрическиесатора 4, резистора 5, всйомогатейьного тирис-, йотери; связанные сналичием в известных це.ра 6 пул сного трансформатора 7 ис . почках.доподииелього пути обратного токай бл " 10 задержки импульсного сказывается как на КПЛ преобразователя, таксостоящий из блока 10 задержки, импульсного.40 и на его габаритах.13 пу к вого тиристора 14 " ЗаРяд конденсаторов 4 в первые полупери.индуктивности 15 и емкости входногоиндук 15 мк 16 ходного оды работы инвертора когда силовые тиристоры 1 инвертора еще не отпирались, и на.иих1.С. фильтра,Работает устройство следующим образом. отсутстУет обратйое %ряженке (четыре полу.каждый р про ставня обратного 45 йеРиода дМ двухмостового йоследовательногоКаждый раз в процессе нарастания о ратногонапряжения на силовом тиристоре 1 иивертора инвертора), йроводится посредством пусково(е момента обръва обратного тока) открыва. го блокаустройства, Работающего следующимется вспомогательньй диод 3 и конденсатор 4, Образом.заряжается через сопротивление до вел нысопротивление 5 до величины . 8 процессе пуска преобразователя, когда наобратного напряжения на тиристоре 1. 50 Вьходе источника 8 постоянного тока (ИПТ)При эхом выбор параметров конденсатора 4,. (вьйрямителя) ииверто 1 а появляется постоян.всйомогатедвного диода 3 и сэнротвлепил 5 прь ное напряжение, через фильтровую индуктив""изводится из усовия одиовременйого исйодьность 15 входного ЕС фильтра начинает проте.зования блока формироватедя в качестве демп кать ток заряда фильтрового конденсатора 16фирующей цепочки стьдового тиристора 1, заЩИ-",55 входого 1.С фильтра, Одновременно напряжещающей тиристор 1 от перенапряженйй, возни- ние с ИПТ 8 подается и на блок 10 задержки,кающих в момент обрыва обратного тока через На выходе блока 10 задержки, через время,этот тМристор, за которое ток в контуре заряда станет равен5О, будет сформирован импульс тока через управляющую обмотку импульсного трансформатора 11,При этом, поскольку ток в обмотке смещения равен О, иа выходной обмотке импульного трансформатора будет сформирован им.пульс тока, отпирающий пусковой тиристор 14,Обмотка смещения представляет собой сам ка.бель силовой цепи постоянного тока инверто-ра, на которьп надевается тороидальный сер. 10дечник (из сглава с прямоугольной петлей намагничивания) импульсного трансформатора 11.Обмотка смещения обеспечивает насыщенноесостояние сердечника при постоянном токе,.значительно большем нуля, например, устано 5вивцщйся режим) и служит поэтому для предотвращения ложного включения пускового тиристора 14 в режиме, в котором постоянныиток значительно больше нуля. Действительно,поскольку намагничнвавщая сила обмотай сме 20щения значительно выше намагничивйбщей сьлы обмотки управления, то если даже й появится ложный сигнал на управляющей обмотке импульсного трансформатора 11, перемагни.чиваиия сердечника трансформатора не произой- зьдет, соответственно не появится сигнал йа вщходной обмотке импульсибго трансформатора ипусковой тиристор не вКлючится,В случае, если все же по каким-снбо йрищтнам пусковой тирйстор включйтся (например, зопробой пускового тиристора), то предохрани тель 12, рассчитанный на токи определенной длительности и амплитуды, разорвет аварийнуюцепь, При этом преобразователь до устранениянеисправное,и будетьткмючен з 5Предлагаемое устройство формирования нвепульсов управления силовыми тнристорами иивертора с источинкбм постоянного тока ивходийм СС фильтром позволяет повьюить экю.46номичность инвертора; во-первых, пре 1 айагае,мые устройства формирователей не требуют "отдельного источнйка питания, что рачительносокращает расход электрической энергии в ць пях питания схемы управления иивертором,во-вторых, они могут быть одновременно ис.,пользованы и в качестве демпфирующих цепо-чек, защищающих тиристоры инвертора от перенапряжений возникающих в момент обры.ва обратного тока через силовые тиристоры,и в-третьих, демпфируЬщая цепочка, образуемая схемой предл "гаемого устроиства, значительно экономичней известных демпфирующихцепочек,Формула изобретенияУстройство для управления силовыми тиристорами инвертора, содержащее источникпостоянного- тока с входным О:.филаром иформирователи отпирающих импульсов с автономным пйтанием, о т л и ч. а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения экономично".тпинвертора путем обеспечейия работоспособнооти формирователей, оно снабжено пусковымблоком, состоящим из блока задержки, импульсного пускового трансформатора и цепочки из последовательно соединенных предохра.нителя, пусковой индуктивности и пусковоготирйстора, которая с одной стороны подклв.чена параллельно фильтровому конденсаторувходного О:-фильтра, а Ф другой - , через фильтровую индуктивность входного 1.Сфильтра йараллельно источнику: постоянного тока, причемуправляющий переход пускового .иристора подключен к выходной обмотке импульсного пус.кового трансформатора, обмотка управлениякоторого включена в цепь блока задержки, подключенного к выходу источника тока, а обмотка.смещения включена между источником постоянного тока и конденсатором ЕС фильтра,Источники йнформааяи, принятые во внимание при зксйертизе1. Патент СВ 1 А У 346 ОО 17, кл. 3 18-345,1969.2, Ульяйов С. И, Экономичная система управления мощиьМ тиристориым ййьертором повйшенной частоты. В сб. Вентнльные йреобраэова.тели частоты. Свердловск, 1969, с. 280-286,675549 Составитель О. НаказнаяТехред С, Мигай Корректор Редактор Н. Разумов 7 Тираж 856ЦНИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и открь 3035, Москва, Ж,: Раушская наб., д аказ 4325/4 Подпис СССР ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная