Повышение технических характеристик электрической передачи переменного тока, страница 19

     С целью снижения установленной мощности коммутиру­ющих дросселей, уменьшения уровня прямого напряжения, прикладываемого к тиристорным плечам, и ограничения скорости изменения тока в линейных и коммутирующих ти­ристорах УПК, выполняют для одной фа­зы нагрузки.

     В проводящем состоянии линейного тиристора коммутирующий конденсатор заряжен до напряжения с полярностью «плюс» слева, «минус» справа. Для выключе­ния тиристора  необходимо включить коммутирующий тиристор , причем в момент его включения начинается переход тока нагрузки, равного , в коммутирующий кон­тур. При достижении током коммутирующего контура ве­личины тока тиристора  последний выключается, и вклю­чается обратный диод , обеспечивая восстановление вентильных свойств выключаемого тиристора за счет при­ложения к нему отрицательного напряжения, равного па­дению напряжения на диоде (для увеличения отрица­тельного напряжения, прикладываемого к линейному тиристору, в цепь обратного диода можно вводить последова­тельный дроссель или резистор). Ток перезаряда комму­тирующего конденсатора становится более , при этом составляющая тока , замыкается по контуру, со­держащему конденсатор , нагрузку, соответствующий линейный тиристор другой фазы нагрузки, тиристор  и коммутирующий дроссель , а составляющая тока, равная () замыкается через обратный диод.

     При уменьшении тока конденсатора  до величины  выключается обратный диод и продолжается заряд кон­денсатора током  по цепи нагрузки, содержащей также тиристор , дроссель , конденсатор , соответству­ющий линейный тиристор другой фазы нагрузки и источ­ник питания. При достижении напряжением на конденсато­ре уровня напряжения источника включается обратный ди­од  и запасенная в дросселе энергия переходит в конденсатор , осуществляя его дозаряд по контуру, содержащему дроссель , конденсатор , обратный диод , источник питания и коммутирующий тиристор . При этом конденсатор оказывается заряженным до напря­жения  с полярностью «плюс» справа, «минус» слева.

     Недостатком рассматриваемого АИН является увеличе­ние напряжения на коммутирующем конденсаторе при уменьшении тока нагрузки. Для устранения этого недостат­ка в АИН вводят цепи сброса избыточной энергии , со­держащие диоды  и и резистор . В этом случае после окончания описанного выше процесса коммутации, в результате которого конденсатор зарядился до напряжения, большего , создается контур апериодического разряда конденсатора до напряжения, меньшего , вклю­чающий в себя дроссель , резистор , диод  , источник питания и диод .

     Для обеспечения начального заряда коммутирующего конденсатора и надежной коммутации тиристорных плеч АИН при малых токах нагрузки используют заряд и подзаряд коммутирующего конденсатора от источника пита­ния по контуру, содержащему соответствующие линейные, зарядные ( и ) тиристоры, коммутирующий дрос­сель и резистор .

     В силовые цепи АИН с групповой коммутацией вводят  дополнительный   источник коммутирующего напряжения . В этом случае УПК для анодной (катодной) вентильной группы (линейные тиристо­ры , ,  или , , ) состоит соответственно из коммутирующих тиристоров , , , (, , ), конденсатора   (), дросселей , ,  (,,) и источника коммутирующего напряжения  ().

     Цепи, состоящие из диодов  () и дросселей  (), предназначены для заряда коммутирующих конден­саторов, причем величину индуктивности зарядного дроссе­ля выбирают из условия обеспечения к моменту включения соответствующего коммутирующего тиристора заряда ком­мутирующего конденсатора до уровня , обеспечивающе­го гарантированную коммутацию. Выбранная таким обра­зом величина , должна быть примерно в  раз больше , что позволяет обеспечить нормальную работу АИН.

     Как и в предыдущем АИН, в данном инверторе устанав­ливают цепи сброса избыточной энергии в источник пита­ния, содержащие трансформатор сброса, первичные обмот­ки которого через диоды сброса ...  соединены с коммутирующими дросселями, а вторичная — через ди­од  — с источником питания. Такая структура цепей сброса энергии позволяет упростить конструкцию коммути­рующих дросселей.

     Для выключения линейного тиристора  необходимо подать управляющий сигнал на коммутирующий тиристор , при включении которого конденсатор , заряжен­ный с полярностью «плюс» вверху, «минус» внизу до на­пряжения , начинает перезаряжаться током  по кон­туру, содержащему . При этом тиристор  выключается, и к нему прикладывается в обратном направ­лении напряжение  до тех пор, пока напряжение на конденсаторе  не уменьшится до величины . В те­чение этого интервала времени тиристор  восстанавли­вает свои вентильные свойства. При уменьшении напряже­ния на конденсаторе  до величины  включается за­рядный диод , и образуется второй контур (), ток  в котором растет мед­ленно, поскольку . При достижении током ком­мутирующего тиристора  нулевого значения () тиристор выключается, конденсатор заряжается от источника  через диод  и дроссель , а ток коммутирующего   дросселя  замыкается   через диод сброса  и обмотку  трансформатора сброса благо­даря чему осуществляется возврат избыточной энергии в питающую сеть.