Тиристорный импульсный преобразователь

О П И С А Н И Е (и 879699ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоциалистическнкРеспублик( оо двлаи изобретений и открытийОпубликовано О,11.81. Бюллетень М 41 Дата опубликования описания 09. 11.8 И, П, Гончаров, Н, А. Тимченко, В. А. Шеенко и Е. С. Гапчинский(72) Авторы изобретения Харьковский ордена Ленина политехнический тенститутим. В. И. Ленина и Специальное конструктоЙцце бюроХарьковского ордена Знак Почета" завода Электромашина(54) ТИРИСТОРНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 10 Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в тиристорных импульсных преобразователях.Известно защитное устройство с прерывателем на тиристорах 11.В известном устройстве прерыватель содержит основной и дополнительный тиристоры и датчик срыва коммутации, соединенный последовательно с цепью коммутирующего контура.Недостатком известного устройства является повьппенная мощносгь коммутирующего тиристора и датчика срыва коммутации.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для за-. щиты импульсного преобразователят включающее быстродействующий автоматический выключатель, токоограничивающий реактор, узел коммутации с накопительньм конденсатором и вентильиый коммутатор, блок защиты с зацитньи импульсным трансформатором,разделительный диод и стабилитрон т.21;Недостатком этого устройства является низкая надежность,Целью изобретения является повышение нацежности.3Цель достигается тем, что 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 дляподключения к положительному полюсунакопительного конденсатора узла коммутации, конец этой обмотки, служитдпя подключения к отрицательному полюсу накопительного конденсатора, начала второй и третьей обмоток подключены к анодам двух диодов соответственно, катоды которых служат для поцключения к управляющим электродам силовых тиристоров вентильного коммутатора, концы второй и третьей обмоток8796994 служат для подключения к катодам силовых тиристоров вентильного коммутатора, стабилитрон подключен анодом кконцу, а катодом к началу второй обмотки защитного импульсного трансформатора.На фиг. 1 приведена схема предлагаемого тиристорного импульсного преобразователя; на фиг. 2 - временнаядиаграмма работы блока защиты.Блок защиты 1 тиристорного импульсного преобразователя содержитзащитный импульсный трансформатор 2,имеющий три обмотки: первичную 3 идве вторичные 4 и 5, диоды 6, 7, 8 истабилитрон 9.Первичная обмотка 3 защитного импульсного трансформатора 2 подключена началом к катоду диода 6, а началаобмоток 4 и 5 подключены к анодам диодом 7 и 8. Стабилитрон 9 подключенкатодом к началу, а анодом к концуобмотки 4.Тиристорный импульсный преобразователь содержит быстродействующийавтоматический выключатель 10, реактор1 вентильный коммутатор 12, состоящий иэ двух тиристоров 13, 14 и двухдисдов 1, 16 нагрузку 17 и узел коммутации 18, содержащий импульсныйтрансформатор 19 с двумя послццовательно включенными обмотками 20 и 21,диоды 22 23, резистор 24, накопительный конденсатор 25 и коммутирующий конденсатор 26, типистор 27 и реактор 28.Блок защитытиристорного импульсного преобразователя работаетследующи: образом.При включении автоматического выключателя 1 О заряжается коммутирующийконденсатор 26 и накопительный конденсатор 25 узла коммутации 18.В момент коммутации (1 о на фиг,2)подается управляющий импульс на коммутирующий тйристор 27, При этом в тиристоре 27 начинают протекать токи;ток источника питания, ток разрядакоммутирующего конденсатора 26, токразряда накопительного конденсатора25. Реактор 11 ограничивает ток короткого замыкания источника питания винтервале коммутации. Напряжение об-мотки 20 импульсного трансформатора19 прикладывается к силовому тиристо"ру 13 в запирающе" направлении. Послевыключения силового тиристора 13 токнагрузки 17 замыкается через обратный диод 16, Выключение коммутирую 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 щего тиристора 27 (момент 1на фиг.2 г)происходит в результате колебательного перезаряда коммутирующего конденсатора 26. Период колебаний коммутирующего контура реактор 28 - конденсатор 26 (интервал 1 0 " 1на фиг.2 б)значительно меньше периода колебаний контура, образованного накопительным конденсатором 25 и индуктивностьюобмотки 21 импульсного трансформатора 19.Поэтому в интервале коммутации(интервал 0-на Фиг. 2,в) напряжение на накопительном конденсаторе 25 снижается незначительно и не изменяет полярности. Срабатывания за" щитного устройства 1 не происходит, так как напряжение на накопительном конденсаторе приложено к разделительному диоду 6 в запирающем направлении.В случае невыключения коммутируют щего тиристора 27 коммутирующим С- контуром 28, 26 происходит колеба-,тельныи разряд накопительного конденсатора 26 через обмотку 21 трансформатора 19 и тиристор 2 и возможно выключение коммутирующего тиристора 27 (см, фиг, 2, в-г).Блок защиты 1 вводится в действие в момент времени, когда полярность напряжения на накопительном конденсаторе 25 изменяется 1 момент 1: на Фиг, 2, в), что приводит к отпиранию разделительного диода 6. К первичнойобмотке 3 защитного импульсного трайсформатора 2 прикладывается напряжение накопительного конденсатора 25(см, Фиг. 2, д). Ток вторичной обмотки 4 через разделительный диод 7поступает в управляющий электрод силового тиристора 13, ток вторичнойобмотки 5 через разделительный диод3 поступает в управляющий электродтиристора 14 вентильного коммутатора 12 (см. Фиг. 2, е-ж). Разделительные диоды 78 развязывают вторичные обмотки 4, 5 защитного импульского трансформатора 2 и выходы блока управления преобразователем (нафиг. 1 блок управления не показан),Стабилитрон 9 ограничивает напряжение на вторичных обмотках 4, 5 защитного трансформатора до величинынапряжения, допустимого. для управляющих электродов тиристоров Установленная мощность импульсного трансформаторд невелика, так как он включенв слаботочную цепь и работает толькопри срыве коммутации.5 87В момент Й(см, фиг 2 е ж) про исходит одновременное включение тиристоров 3, 14 вентильного коммутатора ф 12 и образуется цепь для.протекания тока от источника питания, минуя нагрузку 17. Ток с маломощного коммутирующего тиристора 27 переходит на мощные 3 и 14 тиристоры вен тильного коммутатора 12. Быстродействующий автоматический выключатель О, для которого образуется цепь короткого замыкания, отключает преобразователь от источника питания 1 см. фиг. 2, з).Таким образом, при срыве коммутации длительность протекания тока короткого замыкания в коммутирующем тиристоре сокращена за счет перевода тока на силовые тиристоры вентиль- ного коммутатора, ток короткого замыкании источника питания отключается быстродействующим выключателем. Защитный импульсный трансформатор включается в работу кратковременно. Это снижает установленную мощность коммутирующего тиристора узла коммутации и защитного импульсного трансформатора.Применение изобретения позволяет повысить надежность работы защитного устройства тиристорного импульсногопреобразователя.Формула изобретенияТиристорный импульсный преобразователь, содержащий быстродействующий ав" 9699 6томатический выключатель, токоогр=ничивающий реактор, узел коммутациис накопительным конденсатором и,вентильный коммутатор, блок защиты с защитным импульсным трансформаторак,разделительным диодом и стабилитрономо т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повьппения надежности преобразователя, блок защиты снабжен двумя, 10 диодами, а защитный импульсный трансформатор выполнен с тремя обмоткамипричем начало первичной обмотки трансформатора соединено с катодом разделительного диода, анод которого 15 служит для подключения к положительному полюсу накопительного конденсаРтора узла коммутации, конец этой обмотки служит для подключения к отрицательному полюсу накопительного кон" 20 денсатора, качала второй и третьейобмоток подключены к акодам двух диодов соответственно; катоды которыхслужат для подключения к управляющимэлектродам силовых тиристоров вентиль ного коммутатора, концы второй и третьей обмоток служат для подключенияк катодам силовых тиристоров вентильного коммутатора, стабилитрон подключен анодом к концу, а катодом кначалу второй обмотки защитного импульсного трансформатора.Источники информациипринятые во внимание пои экспертизе1. Патенв Япойии В 51-48843 35кл. Н 02 Р 13/32, 1976.2. Авторское свидетельство СССР3 511835 э кл, Н 02 Н 7/1 Оф 1976