Способ управления вспомогательными тиристорами автономного инвертора напряжения

.Союз СоветскиисоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1892652(51)М Кл Н 02 Р 13/18 Гааударетвииый комитет СССР аа делам изобретений и аткрытийДата опубликования описания 23,12,81 О,Г. Булатов, С.В. Одынь, В,А. Лабунцов,В.А, Жеглов и Ю.С. Забродин(72) Авторы изобретения Московский ордена Ленина энергетич кий-институт(т) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫМИ ТИРИСТОРАМИ АВТОНОМНОГО ИНВЕРТОРА НАПРЯЖЕНИЯ 1Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в схемах тиристорных инверторов напряжения с однофазной и трехфазной нагрузкой.Известен способ управления вспомогательными тиристорами автономного инвертора напряжения, заключающийся в том, цто подают сигнал управления на отпирание коммутирующего тиристора с временной задержкой относитель" но подачи сигнала управления на основной тиристор Г 1 1.Недостатком этого способа является недопустимая раскачка напряжения нат 5 коммутирующем конденсаторе.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ управления вспомогательными тиристорами автономного20 инвертора напряжения, каждое вентильное плечо которого представляет однофазный тиристорный мост, подключен. ный диагональю постоянного тока к источнику питания инвертора и содержащий в диагонали переменного тока коммутирующего рактивную цепочку из конденсатора и дросселядва плеча моста образуют основные тиристоры, зашунтированные обратными диодами, а два другие плеча - вспомогательные тиристоры, причем два из них (коммутирующие тиристоры) включены в прямом направлении по отношению к источнику питания инвертора, а два шунтирующие их тиристоры сброса - в обратном направлении, состоящий в том, что подают отпирающие импульсы тока управления на коммутирующий тиристор, подключенный к одной шине источника питания инвертора с временной задержкой относительно момента подачи отпирающего импульса управления на сбрасывающий тиристор, подключенный к противоположной шине истоцника питания 1 21.Однако известный способ управления вспомогательными тиристорами и 89262вертора не обеспечивает высокуюдежность его работы из-за сравнительна- В момент времени, когда начинаетсяно малои длительности импуль а б - 4з-за сравнитель- процесс коммута ии из кц, конденсатораного анодного напряжульса о рат выво ят изб4 д быточную энергию, для черяжения на запирае- го с блока 15 имом основном тиристоре блока 5 управления вспомогаоре, осо енно при тельными тнабросе нагрузки:тиристорами, входящего в сосЦель изобретения - повыповышение натав системы 14 управления инвертодежности работы инвертора.р, одают отпирающий импульс упПоставленная цель оравления на сбрасывающий тиристор 12.ель достиг ется тем, Конденсатор 4 начинает аэ ячто в способе управления вспомоганачинает разряжаться потельными тиристорами автономногоомога контуру сброса 4- -6- номного ин- энергию в иследующии мо ент блока 5 у равлеего с ния подают импульс отпирания на комизмеряют напряжение на кмутирующии тиристор 10. При его вклюРЯжение на коммУтиРУющем 15 чении тиристо 12конденсаторе сравнива1 нивают это напряже- атнымстор оказывается под обние с напряжени ме источника питания ир м анодным напряжением Е 4 и запив результате этого сравнения задаютрается, что приводит к прекращениюзначение,временной задержки.На чертеже представлена принципиальная схема однофаэного полумостоводенсаторпереэаряжается по,го инвертора.коммутационному контуру 4-5-6-10-4.Автономный инвертор напряженияПри этом через тиристор б протекаетработает на нагрузку 1. Его вентильток, равныи по величине разности тока ное плечо представляет собой однофаз- руэки и тока коммутирующей цепочкиныи тиристорный мост 2, подключенный и токчир ения тока цепочки 3и тока нагрузки он оказывается обратдиагональю постоянного тока к источ- ным для тидля тиристора б и переключается нанику питания инвертора. В диагонали диод 8 послепосле чего тиристор 6 оказывапеременного тока моста 2 содержит ком- етсется под о ратным анодным напряжемутирующую реактивную цепочку 3 изнием, равным по величине прямому паконденсатора 4 и дросселя 5. Одно пле- .дению напряжения на проводящем диочо моста 2 обРазУют основные тиРис- де 8 Пде , осле достижения током цепочторы 6 и 7, эашунтированные обратки своего максимального значения наными диодами 8 и 9, а другое плечо обчинается его спад, в результате черазуют вспомогательные тиристоры 1013,го на тиристоре 6 появляется прямое3, причем два из них (коммутирующие напряжение, который восстановил своитиристоры 10 и 11) включены в прямом запирающие свойства.направлении по отношению к источнику Дальнейшее протекание коммутационпитания инвертора, а шунтирующие их ного процесса зависит от соотношениясбрасывающие тиристоры 12 и 13 - в об- значений напряжения источника питания ратном направлении, Управление вспои напряжения на конденсаторе могательными тиристорами осуществляют от входящего в состав системы 14 Если напряжение на конденсатореуправления блока 15 управления, кото- меньше напряжения питания, то имеетрый содержит блок 16 задержки, фор- место так называемый интервал полочмирующий требуемое значение времен ки, и конденсатор 4 заряжается током ной задержки между импульсами отпи - нагрузки, причем ток нагрузки посторания на сбрасывающий и коммутирующий янный на интервале коммутации, потиристоры.скольку нагрузка обычно имеет сравниРабота инвертора по предлагаемому тельно большую индуктивную составляю- способу управления происходит следую- З щую. После момента времени, когда нащим образом. првжение коммутирующего конденсатораПусть в начальный момент временистановится больше напряжения источ открыт основной тиристор 6 и в на- ника питания и диод 9 оказывается под грузку 1 протекает ток. Коммутирующий прямым напряжением, и через него на конденсатрр 4 заряжен до начального з 5 интервале протекает ток и конденсанапряжения при положительном потентор 4 дозаряжается по контуру 4-5-9- .циале на правой обкладке. Ток через -Ы-4, потребляя энергию от источнего не протекает.ника напряжения питания, В момент892652 30 равенства тока нагрузки и тока коммутирующейй цепочки и меет ме сто режимбез полочки, т.е. сразу же в данныймомент открывается диод 9 и начинается дозаряд конденсатора 4 по контуру 4-5-9-Ес 3-10-4.Постепенное уменьшение временимежду подачей импульсов управления накоммутирующий и сбрасывающий тиристоруменьшает время учестка полочки при фсохранении напряжения на коммутирующем конденсаторе, что на запираемомосновном тиристоре инвертора дольшеподдерживается обратное анодное напряжение (а это приводит к повыше- фнию надежности работы инвертора), тогда как перенапряжения на тиристорахи других элементах инвертора, пропорциональные максимальному напряжениюна коммутирующем конденсаторе, сохраняются неизменными до граничного режима работы, при котором происходитисчезновение участка полочки.Переходные процессы в коммутационном узле при набросе нагрузки и ее фпоследующем сбросе быстро заканчиваются, Поэтому перенапряжения на коммутирующем конденсаторе и тиристорах,возникающие в инверторе предлагаемымспособом управления при кратковременной перегрузке по току, непродолжительны и не оказывают существенного влияния на снижение надежности работы инвертора, Кроме того, при использовании предлагаемого способа управления инвертор не нуждается в ухудшающем его КПД резисторе, который вводят в контур сброса при использовании известного способа, когда в инверторе возможен режим наброса нагрузки.Использование изобретения повышаетнадежность работы инвертора за счетснижения напряжения на коммутирующемконденсаторе и увеличения времени действия обратного напряжения на выключаемом рабочем тиристоре,бФормула изобретенияСпособ управления вспомогательными тиристорами автономного инвертора напряжения, каждое вентильное плечо которого представляет однофазный тиристорный мост, подключенный диагональю постоянного тока к источнику питания инвертора и содержащий в диагонали переменного тока коммутирующую реактивную цепочку из конденсатора и дросселя, два плеча моста образуют основные тиристоры, зашунтированные обратными диодами, а два других плеча вспомогательные тиристоры, причем два из них (коммутирующие тиристоры) включены в прямом направлении по отношению к источнику питания инвертора, а два шунтирующие их сбрасывающие тиристоры - в обратном направлении, состоящий в том, что подают отпирающие импульсы управления на коммутирующий тиристор, подключенный к одной шине источника питания с временной задержкой относительно момента подачи отпирающего импульса управления на сбрасывающий тиристор, подключенный к противоположной шине источника питания, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, измеряют ток в коммутирующей цепочке и сравнивают его с током нагрузки, в момент их равенства измеряют напряжение на коммутирующем конденсаторе, сравнивают это напряжение с напряжением источника питания и в результате этого сравнения задают значение временной задержки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Забродин Ю,С. Узлы принудительной конденсаторной коммутации тиристоров, И., "Энергия", 1974, с. 592. Забродин Ю.С. Узлы принудительной коммутации тиристоров. М., "Энергия" 1974, с. 72, рис. 2-106, 2-116892 б 52 Составитель Е. Ждановедактор В. Лаэаренко Техред А. Бабинец Коррект Рещетник Закаэ Оилиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,/82 . Тираж 733ВНИИПИ Государственного кпо делам иэобретений и33035, Иосква, Ж"35. Раушса ау ав Подписноетета СССРкрытийнаб, д, 4/5