promel (967628), страница 94
Текст из файла (страница 94)
На рис. 7.5 приведены временные диаграммы, хар ключ теризующие рассматриваемый режим при гл =- 4. Вкл1очение клю преобразователей здесь также производится со сдвигом во вр емен в данном случае равным Т,/4. Режиму работы с перекрытием соотв ствует увеличение времени включенного состояния ключей й каждо из преобразователей до значения /„) Т,. В результате в дна иапазо Рис.
7.3. Принцип построения много тнктных ИППН 40з а~ аз ° ' ь са Нъ с» ° а с~ ~Ф а '4 аа ь ОЗ а а. а О. а -а а О О ОЗо а. а ооа а, ааа ,О о О. '2 а а а юал ааа О ОЯ 'а ц р а ,а,аа о а~~ а О.са О й~ Оан а. р О а а. И а а о О С б Маза а а а о ОО М .д = О а а аа.оЗ У. а с3 О1, а. цд ЯЖ э'с а о оа ~~~ а ~ аа О а~ регулирования ~„от Т,Гт до 7 отсутствуют интервалы времени, к' к нагрузке ие прикладывается напряжение со стороны преобрателей, и пауза в эквивалентном напряжении и, -.„(рис, 7 5 Эквивалентное напряжение на нагрузке я где и — число преобразователей, у которых одновременно замки' все ключи.
При 1„= Т, напряжение иа нагрузке максимально, значе и„„, во всех йнтеРвалах выходного напРЯжениЯ Равны Е. Вело не Е равно и среднее значение напряжения на нагрузке (уе все преобразователи протекает постоянный ток!„=7, + ! ~-' ... -~'; При г, ( Тг имеем У,,„, < Е. Ток отдельных преобразов лей из-за относительно Г .ьшой длительности паузы по отноше, к ~„будет сильно пульсерующим (рис. 7.5, а — г).
Ток же нагру ьь равный сумме токов отдельных преобразователей и определяе напряжением и„„„с относительно малой длительностью паузы, получается хорошо сглаженным (рис. 7.5, д). й тзв УЗЛЫ ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ КОНДЕНСАТОРНОЙ КОММУТАЦГ( ТИРИСТОРОВ В ИППН иа одиооперациоиных тиристорах перевод тиристор', закрытого состояния в открьпое с целью формирования на вь ' преобразователя импульсов напряжения (см.
рис. 7.2, в) осушес" ется подачей в цепь его управляющего электрода отпираюШего . пульса от системы управления. Для создания паузы 1„в кривой" ходного напряжения по окончании времени Г„тиристор нужно аа реть. Для осуществления операции запирания ток тиристора ходимо уменьшить до нуля, после чего к тиристору в течение некоспд го времени приложить обраггное напряжение. Указаянгяе условия, требуемые для запирания тиристора, в." ких преобразователях, как )правляемые выпрямители и завися ииверторы, создаются воздействием переменного напряжения пит шей сети при отпирании другого тиристора преобразователя.
цесс запирания тиристоров под действием питающей сети пере, яого тока называют е с т е с т в е н н о й к о м м у т а ц и е й В преобразователях, рассматриваемых в данной главе, пит осуществляется постоянным геком, в связи с чем запирание тири ра здесь возможно лишь путы принудительной подачи на прибор.
пульса напряжения отрицательной полярности с использова, предварительно заряженного конденсатора. Такую коммутацию . иято называть принудительной (искусствени' Этот вид коммутации наряд" с ИППН применяется в тирнсто автономных инверторах (см. гл. 8), а также в тиристорных вь' телах и прерывателях постогнного тока.
Таким образом, для проведения принудительной коммутации му основных цепей тиристорного ИППН (см. рис. 7.2, а) допел По ,еь1ентами коммутации, образуьощими к о м м у т а ц и о н и ы й зал (КУ). Помимо конденсатора в КУ могут входить также доу лиительные элементы — дроссели, тиристоры и диоды, которые „роме запирания основного тиристора преобразователя используют „ля решения вспомогательных задач (начального заряда конденсатоа при пуске, его дозаряда или перезаряда в процессе работы и т. д.). Принцип действия узлов принудительной коммутации. Узлы параллельной и последовательной комльутации Схемы коммутационных узлов довольно разнообразны.
Они раздкчаются как способами соединения основных элементов, непосредственно участвующих в запирании тиристора преобразователя (силового тиристора), так и способами выполнения цепей, предназначенных для решения вспомогательных задач. На рис. 7.6, а, б и 7.7, а, б приведены в упрощенном виде наиболее аУ 4л б) 'г ийт) 411 ~,гг тн ~ тлл б) рнс. аня "с 7.6.
Примеры выполне" 'т. "" узлов параллельной комком Утадии (а, б); кравая тока Ра на оммутнрующего кондепсатолоаом на этапе приложения к сивое'У тиристору обратного напряжения (в) Рнс. 7.7. Примеры выполнения узлов последовательной коммутации (а, б); кривая на. пряжения на конденсаторе на этапе приложения к силовому тиристору обратного напряжения (в) распространенные схемы КУ, применяемые в тиристорных преобра":, зователях. Обозначения на схемах: Т, — силовой тиристор преобра.,:.
зователя; Д, — обратно включенный диод; ˄— нагрузка активно"=".:. индуктивного характера (сглаживающий дроссель для упрощения не;, показан). В коммутационные узлы схем также входят: коммутирую:;" ший дроссель Ьл; коммутирующий конденсатор С„, предварительипк заряжаемый до напряжения (7(0) с полярностью, указанной на схе. мах; коммутирующий тиристор Т„, предназначенный для управле,' ния моментом запирания силового тнристора. Особенностью схеме рис.
7.6, а, б является наличие диода Д, включенного встречно-парал;, . лельно силовому тиристору. Вспомогательные цепи, предназначен.. ные для начального заряда и перезаряда коммутирующих конденсакп торов, на схемах не показаны. Эти цепи рассматриваются при после.,' дующем изучении схем преобразователей с коммутационными узл лами. М Рассмотрим процессы, протекающие в схемах при запирании си-; лового тиристора, которые следуют после подачи управляющего им.',.
пульса на отпирание тиристора Т„. В схемах рис. 7.6, а, б процесс коммутации обусловливается оба разованием колебательного контура, в который входят включенныгет) встречно-параллельно тнристор Т, и диод Д, конденсатор С„и откры~', тый тиристор Т„. В схеме рис. 7.6, б помимо указанных элементов Ф; контур коммутации входит источник питания Е( (/(0). В момент времени 1, с отпиранием тиристора Тв (см. рис.
7.6, в$ в контуре коммутации начинается колебательный процесс перезаряда) конденсатора, в котором ток )с имеет вид полусинусоиды (активныьф сопротивлением контура, вносящим затухание, обычно можно пре;:.', небречь). Направление тока 1с указано на схемах. На интервалв; 1, — 1з (см. рис. 7.6, в) ток 1с протекает через открытый тиристор Т„;. навстречу току 1„. На этом интервале под действием возрастающего., тока 1с происходит уменьшение тока тиристора.
В момент времени," 1, 1с = 1„и ток силового тиристора равен нулю. С этого времени воз-; растающийй по сии усоидальному закону ток 1с протекает через диод Д', Цепь протекания тока 1„при этом создается диодом Д, ток которог равен разности 1с — 1,. Во время протекания тока через диод Д н„. силовом тиристоре действует обратное напряжение, требуемое д восстановления его запирающих свойств. Обратное напряжени определяемое падением напряжения на диоде, составляет 0,8 — 1,2 Вт".. Время протекания тока через диод Д характеризуется интервалоф — (см. рис.
7.6, в), на котором 1с) 1,. Указанный интерв определяет время 1„„предоставляемое коммутационным узлом д восстановления запирающих свойств силового тиристора. Услови необходимое для запирания тиристора, следует считать выполне ным, если время 1„, будет не меныпе времени восстановления зап раюших свойств (времени выключения) прибора 1„т. е. Отметим еше одну особенность схем рис. 7.6, а, б.
На этапе прот кания коммутационного процесса запирания силового тиристо элементы КУ создают связь нагрузки с источником питания и натру ка продолжает потреблять энергию от источника питания до окон" 412 иия этого процесса. Причина заключается в том, что на этапе коммутации элементы КУ подключаются либо параллельно силовому ти- ристоРУ (см. Рис.
7.6, а), либо паРаллельно нагРУзке (см. Рис. 7.6, б). В соответствии с этим такие схемы относят к узлам и а р а л л е л ьиой коммутации. В схемах рис. 7.7, а, б коммутирующий конденсатор при отпирании тиристора Т„подключается через диод Д, к тиристору Т, (в схеме рис.
7.7, б в цепь входит также конденсатор С, большой емкости, заряженный до напряжения 0,5Е). Под действием тока конденсатора С„ток ранее открытого тиристора Т, быстро (практически мгновенно) спадает до нуля и к тиристору прикладывается обратное напряжение.
При этом ток 1п активно-индуктивной нагрузки замыкается через открытый обратный диод Д,. С отпиранием тиристора Т, в схемах рис. 7.7, а, б также создается колебательный контур 7.„— С„, в котором происходит процесс пере- заряда коммутирующего конденсатора. В схеме рис. 7.7, а в контур коммутации входит источник питания Е, а в схеме рис. 7.7, б — конденсатор большой емкости См заряженный до напряжения 0,5Е. В колебательном контуре схем процесс перезаряда конденсатора начииается от его начального напряжения (/(0) (рис. 7.7, в). При этом на силовом тиристоре с помощью конденсатора поддерживается обратиое напряжение им необходимое для запирания тиристора. Время действия обратного напряжения 1„, определяется интервалом, в течение которого изменяющееся в процессе перезаряда напряжение иа конденсаторе достигает некоторого уровня напряжения (7„ (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
