Файл: Бирзниекс, Л. В. Импульсные преобразователи постоянного тока.pdf

После первого перезаряда коммутирующего конден­ сатора С по цепи С—Т1—L—Д Н —Д2— С в конце интер­ вала 2 (рис. 9-l,ß и 9-2) к вспомогательному тиристору Т2 по цепи С—Д2'—С2—Д Н —L—Д1— С прикладывает^ ся прямое напряжение. Если принять, что дроссель насыщения ДН перемагничивается постоянным по величине током /к (период собственных колебаний кон-

б)

тура LC обычно значительно больше промежутка вре­ мени, в течение которого происходит насыщение ДН), то скорость нарастания напряжения на вспомогатель­ ном тиристоре Т2 может быть приближенно определена по расчетной схеме на рис. 9-4,6 из выражения

как

207

Ток перемагничения /к для этого выражения может Аыть найден как

ДН целесообразно включить именно по схеме, показан­ ной на рис. 9-4,а, так как включение ДН последователь­ но с контуром Т2—Д2 приводит к скачкообразному воз­ растанию обратного напряжения на диоде Д при отпи­ рании 77. В этом случае после отпирания 77 напряже­ ние конденсатора приложено к ДН и, если принять, что перемагничивание ДН осуществляется постоянным по величине током 7К, то напряжение на дросселе переза­ ряда L равно нулю и к диоду Д приложено входное на­ пряжение U по цепи U—77—L—Д—U. Включение дрос­ селя насыщения последовательно с контуром 77— Д1 также нежелательно, так как при этом в процессе перемагничивания ДН после отпирания Т2 к нагрузке при­ кладывается сумма входного напряжения и напряжения конденсатора С. В этом случае также можно считать, что напряжение на дросселе L равно нулю и поэтому по цепи U — С — Т2 — L — Я — OB — U к нагрузке Я — OB приложено U+Ucxa).

Однако, несмотря на это, в высоковольтных и высо­ кочастотных прерывателях с тиристорами, допускающи­ ми du/dt не более 100 В/мкс, для ограничения скорости нарастания напряжения на главных тиристорах прихо­ дится -включить дроссель насыщения также в цепи по­ следовательно в контуром 77—Д1. Это необходимо потому, что ограничение скорости нарастания напряже­ ния на Г/ только цепочкой rtCi приводит к необходи­ мости установить конденсатор относительно большой емкости С{ и, следовательно, резистор г{ значительной мощности. Коммутационные процессы в таком прерыва­ теле рассмотрены в [Л. 23].

9-2. КОММУТАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ДВУХФАЗНОМ

ДВУХОПЕРАЦИОННОМ ПРЕРЫВАТЕЛЕ

Пренебрегая пульсациями входного напряжения и и выходного тока і0, коммутационные процессы в рассмат­ риваемом двухфазном двухоперационном прерывателе

208

(рис. 9-5) можно охарактеризовать диаграммами токбВ и напряжении, приведенными на рис. 9-6. Эти диаграм­ мы составлены на основе аналитических исследований

ипроверены экспериментально [Л. 28]. При отпирании

изапирании тиристоров одной параллельной цепи (фа­ зы) можно выделить шесть характерных интервалов времени. Рассмотрим подробно коммутационные про­ цессы при отпирании и запирании тиристоров Т1 и ТЗ.

Рис. 9-5. Принципиальная схема двухфазного двухоперациопного прерывателя.

В интервале 1 после отпирания тиристоров Т1 и ТЗ входное напряжение U приложено к входной индуктив­ ности Li и, следовательно, ток в ней прямо пропорцио­ нален времени

В конце этого интервала ток тиристоров Т1, ТЗ до­ стигает величины тока нагрузки /0, а ток в шунтирую­ щем диоде Д уменьшается до нуля. Следовательно, продолжительность этого интервала равна:

Индуктивность Li должна быть выбрана из условия

Продолжительность интервала 2, в течение которой} через тиристоры Т1 и ТЗ протекает ток нагрузки, опре­ деляется системой управления. Интервал 3 начинается после отпирания «гасящего» тиристора Т2 второй фазы. При этом начинается перезаряд коммутирующего кон­ денсатора по контуру С — L — Т Ң Д 1 ) — Т2— С.

По своему характеру коммутационный .процесс двух­ фазного прерывателя в интервала 3 и 4 аналогичен про-

Рис. 9-6. Упрощенные диаграммы токов и напряжений в двухфазном прерывателе (рис. 9-5).

210

цессу запирания рассмотренного однофазного прерыва­ теля в интервалах 4 и 5 (см. рис. 9-1). Здесь ток и на­ пряжение конденсатора также являются соответственно синусоидальной и косинусоидальной функциями вре­ мени

где

Y L / C

а продолжительность интервалов в соответствии с (9-9), (9-12) может быть определена как

где Т0 = 2п ]/ТС.

Напряжение на конденсаторе в конце интервала 4, так лее как по (9-11), может быть найдено после под­ становки в (9-67) t = T0/A-\-,hJ2

Поэтому индуктивность L должна быть выбрана со­ гласно условию

Емкость коммутирующего конденсатора С необходи­ мо выбрать такой, чтобы продолжительность интервала 4 была больше времени восстановления запирающих свойств тиристоров, т. е. А*>Азап-

Если напряжение на конденсаторе в конце интервала 4 меньше входного напряжения, т. е. U c k i < ‘U , т о далее следует интервал 5, в течение которого конденсатор по цепи C—L— ТЗ—Я— ОВ— и —

6. Интервал 5 аналогичен ин­ тервалу 6 однофазного преры­ вателя (рис. 9-1), и поэтому его продолжительность может быть выражена по аналогии с (9-15) как

№