Claims (2)
Однако он характеризуетс ограниченными функциональнь1ми возможност ми и предназначен дл применени в цеп х синусоидаль ного тока при наличии фазового сдвига между током и напр жением.. Такой способ не позвол ет переключать ответвлени преобразовательного трансформатора , у которого фазный ток отличаетс от синусоидального, может не иметь фазового сдвига относительно напр жени и может име значительные паузы нагрузочной составл ющей обусловленные работой выпр мител , наприме трехфазного моста. Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей переключени ответвлений. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу переключени ответвлений обмотки трансформатора, путем поочередного включени последующего и отключени преды дущего тиристорньгх ключей заданные момент времени, включение последующего и отключение предыдущего тиристорных ключей осуществл ют в момент времени, опережающий переход напр жени через нулевое значение на врем , равное времени выключени тиристоров ключей. Сущность предлагаемого способа состоит в следующем. Протекание тока любой формы через тиристорный ключ одного из ответвлений обеспечиваетс наличием непрерывных импульсов на обоих тиристорах работающего ключа, что исключает перенапр жени на тиристорах при паузах тока, обусловленных работой выпр мител . ITДл переключени ответвлении на оба тири стора последующего ключа подают импульсы управлени , одновремнно сн в их с обоих ти ристоров предьщущего ключа, в момент времени , опережающий переход напр жени через нулевое значение на врем , равное времени выключени тиристоров. При зтом коммутаци тиристоров может сопровождатьс кратко временным замыканием ступени регулировани длительность тока которого не превыЩает двухкратного значени времени выключени тиристоров, а величина - в несколько раз меньще амплитудного значени , установивщегос тока короткого замыкани ступени. При коммутации тиристоров, когда замыкание ступени не происходит, необходимо обеспечить закрывание тиристоров до смены пол рности напр жени , что и обуславливает опережение момента переключени по отнощению к нулевому значению напр жени на величину време ни выключени тиристоров. На фиг. 1 представлена функциональна схе ма устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - диаграммы, по сн ющие процесс переключени ответвлений по предлагаемому способу. Устройство содержит преобразовательный трансформатор 1 (фиг. 1) с ответвлени ми, последовательно с которыми включены тиристорные ключи, причем тиристоры 2 и 3 образуют ключ ответвлени пониженного напр жени нагрузки, а тиристоры 4, 5 - ключ ответвлени повышенного напр жени , датчик напр жени 6, вход которого подсоединен к выводам питани 7 и 8, логические элементы И 9 и 10, к первым входам которых присое- динен выход датчика напр жени 6, а ко вторым - цепи управлени Выше 11 и Ниже 12, триггер 13, входы которого сое|Динены с выходами логических элементов 9 и 10, а выходы - через согласующие цепи 14 и 15 присоединены к цеп м управлени тиристоров 2 и 3, 4 и 5. На фиг. 2 даны следующие диаграммы: g - напр жение питающей сети на входных выводах 7 и 8 (фиг. 1), фазный ток трансформатора; сЗ - выходной сигнал датчика 6 напр жени ; -ё - сигнал Выше по цепи 11; Т. - сигнал Ниже по цепи 12; д сигнал управлени тиристоров 2 и 3 с инверсного выхода триггера 13; е - сигнал управлени тиристора 4 и 5 с пр мого выхода триггера 13; Ж - напр жение на тиристорах 2 и 3; - напр жение на тиристорах 4 и 5; U- - ток через тиристоры; -Ц - момент перюключени тока нагрузки с тиристоров 2 и 3 на тиристоры 4 и 5; -tg. момент переключени тока нагрузки с тиристоров 4 и 5 на тири4торы 2 и 3; Т - длительность тока замыкани ступени. Устройство работает следующим оЬразом. Предположим, что первоначально открыты тиристоры 2 и 3 ключа ответвлени пониженного напр жени , что обеспечиваетс импульсами управлени , поступающими на тиристоры с согласующей цепи 15 по сигналу с инверсного выхода триггера 13. На тиристорах 4 и 5 импульсы управлени отсутствуют, при этом переключение импульсов управлени происходит в следующем пор дке. Датчик 6 напр жени выполненный на основе выпр мител и регулируемого нуль-органа , имеет выходной сигнал в виде пр моугольных импульсов (фиг. 26), задний фронт которых опережает переход напр жени через нулевое значение на врем , равное времени выключени тиристоров. Это врем можно получить , регулиру порог срабатывани нульоргана . 51 После по влени сигнала Выше (фиг.2в) по цепи 11 (фиг. 1) на выходе элемента И 9 по вл ютс сигналы, совпадающие по форме с сигналом напр жени датчика 6. По заднему фронту первого сигнала с элемента 9 триггер 13 опрокидываетс , сн в импульсы с тиристоров 2 и 3 и перебросив их на тиристоры 4 и 5. Переброс импульсов управлени с тиристоров 4 и 5 на тиристоры 2 и 3 происходит по сигналу Ниже (фиг. 2г) аналогично, тол ко триггер 13 опрокидываетс по сигналу с элемента И-10. Таким образом, переключение импульсов управлени с тиристоров одного ключа на тиристоры другого ключа происходит в момент, опережающий переход напр жени через нулевое значение на врем , равное времени выключени тиристоров. Рассмотрим процесс тех переключений ответ влении, которые сопровождаютс замыканием ступени в соответствии с предлагаемым способом . Предположим, что первоначально открытым тиристорам 2 и 3 ток нагрузки протекает через отвод пониженного напр жени . Предположим также, что к моменту tj ток нагрузки протекает через тиристор 3, что соответствует активно-емкостному характеру нагрузки и ЭДС ступени имеет пол рность (фиг. 1). Если в момент ti перебросить импульсы управлени с тиристоров 2 и 3 на тиристоры 4 и 5, то под действием ЭДС ступени открываетс тиристор 4, образу контур замыкани ступени через тиристоры 3 и 4. В момент времени, когда ток замыкани ступени становитс равным нулю, закрываетс тиристор 3,- разрыва контур замыкани ступени. После закрывани тиристора 3 в работе остаютс тиристоры 4 и 5, которые обеспечивают протекание тока через ответвление повышенного напр жени . Длительность короткого замыкани ступени не превышает двухкратного времени выключени тиристоров, а максимальное значение тока в несколько раз меньше амплитуды уст новившегос тока замыкани ступени, что обеспечиваетс выбором момента начала замы кани ступени и закрыванием тиристора 3 при нулевом значении тока. Переключение тока на ответвление понижен ного напр жени может сопровождатьс замы канием ступени, если к моменту t2 (фиг.2) при пол рности ЭДС ступени (фиг. 1), ток протекает через тиристор 4, что соответствует индуктивно-активному характеру нагрузки. В момент tj, когда импульсы перебрасывают с тиристоров 4 и 5 на тиристоры 2 и 3 возни 39 кает контур замыкани ступени через тиристоры 4 и 3. KopotKoe замыкание прекращаетс в момент закрывани тиристора 4, что происходит при прохождении тока через нулевое значение. После закрывани тиристора 4 ток нагрузки протекает через тиристоры 2 и 3. Короткое замыкание ступени не возникает при переключении на ответвление повышенного напр жени , если на пол рности ЭДС ступени (фиг. 1) в момент ti ток протекает чериз тиристор 2. В этом случае, в момент Переброса импульсов с тиристоров 2 и 3 на тиристоры 4 и 5, открываетс тиристор 4, а к тиристору 2 прикладываетс o6paiTHoe Напр жение. Тиристор 2 должен закрыватьс до смень пол рности напр жени ЭДС ступени, в противном случае после смены пол рности возникает замыкание ступени через тиристоры 2 и 5, длительность которого соизмерима с половиной периода напр жени сети и величина тока может достигнуть максимального значени установившегос тока замыкани ст)Т1ени. При переключении на ответвление пониженного напр жени замыкание не возникает, если при указанной пол рности ЭДС ступени в момент tj ток протекает через тиристор 5. В этом случае ток переключаетс на тиристор 3. При этом тиристор 5 закрываетс до смены пол рности ЭДС ступени дл предотвращени замыкани ступени длительностью до полупериода . Последние два переключени вл ютс частными случа ми переключени по известному способу (2). Длительность и величина тока замыкани Упени зависит от параметров ступени ЭДС И полного сопротивлени , а также от момента начала замыкани , и не зависит от направлени переключени ответвлений. При заданном моменте переключени , определ емом временем выключени тиристоров, длительность и величина тока замыкани минимальны. Предлагаемый способ позвол ет переключать ответвлени как на первичной, так и на вторичной обмотках трансформатора при его работе на многофазный выпр митель, на холостом ходу трансформатора, на индуктивную , емкостную и активную нагрузки, т.е. имеет более широкие функциональные возможности по сравнению с известным способом и позвол ет уменьшить до минимального значени ток замыкани ступени при переключении тнристоров , что снижает установленную мощность тиристоров и токоограничивающих элементов, т.е. повышает его технико-экономические харак теристики за счет снижени потерь в номинальных режимах. .Формула изобретени Способ переключени ответвлений обмотки трансформатора путем поочередного включени последующего и отключени предыдущего тиристорных ключей в заданные моменты времени , отличающийс тем, что, с целью расишрени функциональных возможностей , включение последующего и отключение предыдущего тиристорных ключей осуществл ют в момент времени, опережающий переход напр жени через нулевое значение 100 98 на врем , равное времени выключени тири сторов ключей. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии № 53-38020, кл. Н 02 Р 13/16, 1978. However, it is characterized by limited functionality and is intended for use in sinusoidal current circuits in the presence of a phase shift between current and voltage. Such a method does not allow switching branches of the converter transformer, in which the phase current differs from sinusoidal, may not have a phase the shift is relative to the voltage and may have significant pauses of the load component due to the work of the rectifier, for example a three-phase bridge. The aim of the invention is to enhance the switching functionality of the branches. The goal is achieved by the method of switching branches of a transformer winding by alternately switching on and disconnecting the previous thyristor switches to set the specified time, switching on the following and disconnecting the previous thyristor switches at a time that is ahead of the voltage going through zero value by time, equal time off thyristors keys. The essence of the proposed method consists in the following. The flow of current of any form through the thyristor key of one of the branches is ensured by the presence of continuous pulses on both thyristors of the operating key, which prevents overvoltage on the thyristors during current pauses caused by the operation of the rectifier. IT To control the branch to the two thyristors of the subsequent key, control pulses are applied, simultaneously discharging the previous key to them from both the thyristors, at the time point leading the voltage to go through zero value by the time equal to the thyristors off time. In this case, the switching of the thyristors may be accompanied by a brief temporary closure of the control stage, the current duration of which does not exceed twice the value of the thyristors off time, and the value is several times less than the amplitude value established by the short circuit current of the stage. When switching thyristors, when the stage is not closed, it is necessary to ensure the closure of the thyristors before changing the polarity of the voltage, which causes an advance of the switching moment relative to the zero voltage value by the value of the thyristors off time. FIG. 1 shows the functional scheme of the device implementing the proposed method; in fig. 2 are diagrams explaining the process of switching branches according to the proposed method. The device contains a converter transformer 1 (Fig. 1) with branches, in series with which thyristor switches are included, and thyristors 2 and 3 form a switch key for undervoltage, and thyristors 4, 5 are switch for boost voltage, voltage sensor 6 whose input is connected to power terminals 7 and 8, logic gates And 9 and 10, to the first inputs of which voltage output 6 is connected, and to the second - control circuit Above 11 and Below 12, trigger 13, the inputs of which | Dinen with logical logic outputs cops 9 and 10, and outputs - through matching circuits 14 and 15 are attached to the chains controlling the thyristors 2 and 3, 4 and 5. FIG. 2 the following diagrams are given: g - supply voltage at the input terminals 7 and 8 (Fig. 1), the phase current of the transformer; c3 is the output of voltage sensor 6; - it is a signal Above on a chain 11; T. - signal Below on the circuit 12; e the control signal of thyristors 2 and 3 from the inverse output of the trigger 13; e is the control signal of thyristor 4 and 5 from the direct output of trigger 13; G - voltage on thyristors 2 and 3; - voltage on thyristors 4 and 5; U- - current through thyristors; -C - moment of switching the load current from thyristors 2 and 3 to thyristors 4 and 5; -tg. the moment of switching the load current from thyristors 4 and 5 to thyrirators 2 and 3; T - the duration of the current circuit stage. The device works as follows. Suppose that the thyristors 2 and 3 of the low voltage branch key are initially opened, which is provided by control pulses arriving at the thyristors from the matching circuit 15 on the signal from the inverse output of the trigger 13. There are no control pulses on the thyristors 4 and 5, while the control pulses are switched in the following order. Voltage sensor 6, made on the basis of a rectifier and an adjustable zero-organ, has an output signal in the form of square pulses (Fig. 26), the falling edge of which is ahead of the voltage going through zero value by a time equal to the thyristors off time. This time can be obtained by adjusting the threshold of the nullorgan. 51 After the signal appears Higher (Fig. 2c), the circuit 11 (Fig. 1) at the output of element And 9 shows signals that coincide in shape with the voltage signal of sensor 6. On the trailing edge of the first signal from element 9, trigger 13 tilts The pulses from thyristors 2 and 3 and transferring them to thyristors 4 and 5. The transfer of control pulses from thyristors 4 and 5 to thyristors 2 and 3 occurs by a signal. Below (Fig. 2d), the trigger 13 is tilted by a signal element I-10. Thus, the switching of control pulses from the thyristors of one key to the thyristors of another key occurs at a time that leads the voltage to go through a zero value by a time equal to the time of switching off the thyristors. Consider the process of switching the response of the phenomenon, which is accompanied by the closure of the stage in accordance with the proposed method. Suppose that the initially open thyristors 2 and 3 load current flows through a low voltage tap. Suppose also that by the time tj the load current flows through the thyristor 3, which corresponds to the active-capacitive nature of the load and the emf of the stage has polarity (Fig. 1). If at time ti you transfer control pulses from thyristors 2 and 3 to thyristors 4 and 5, the thyristor 4 opens under the action of EMF of the stage, forming a stage closing circuit through thyristors 3 and 4. At the time when the stage closing current becomes zero, it closes thyristor 3, - discontinuity circuit of the stage. After the thyristor 3 is closed, the thyristors 4 and 5 remain in operation, which allow the current to flow through the high voltage branch. The stage short circuit duration does not exceed twice the thyristors off time, and the maximum current value is several times less than the amplitude of the installed stage closing current, which is ensured by selecting the start time for closing the stage and closing the thyristor 3 at zero current. Switching the current to the undervoltage branch may be accompanied by stage closure, if by the time t2 (Fig.2) with the EMF of the stage EMF (Fig. 1), the current flows through the thyristor 4, which corresponds to the inductively-active nature of the load. At time tj, when the pulses are transferred from thyristors 4 and 5 to thyristors 2 and 3, 39 circuit closure steps through thyristors 4 and 3. The KopotKoe circuit stops at the moment of closing the thyristor 4, which occurs when current passes through a zero value. After the thyristor 4 is closed, the load current flows through the thyristors 2 and 3. A short-circuit of the stage does not occur when switching to an overvoltage branch, if the polarity of the EMF is a step (Fig. 1) at the time ti the current flows through the thyristor 2. In this case, at the moment of Pulse transfer from thyristors 2 and 3 to thyristors 4 and 5, thyristor 4 opens, and o6paiTHoe voltage is applied to thyristor 2. Thyristor 2 must be closed until the polarity of the voltage is applied to the EMF of the stage, otherwise after changing the polarity there is a stage closure through thyristors 2 and 5, the duration of which is comparable to half the network voltage and the current can reach the maximum value of the established current of the circuit (st) T1eni. When switching to a low voltage branch, a circuit does not occur if, at the indicated polarity, the EMF of the stage at the time tj current flows through the thyristor 5. In this case, the current switches to the thyristor 3. In this case, the thyristor 5 closes before changing the polarity of the EMF of the stage to prevent short steps lasting up to half cycle. The last two switches are special cases of switching by a known method (2). The duration and magnitude of the Upeni closure current depends on the parameters of the EMF step and the impedance, as well as on the start time of the closure, and does not depend on the direction of switching of the branches. At a given switching time, determined by the thyristors off time, the duration and magnitude of the circuit current is minimal. The proposed method allows switching branches both on the primary and secondary windings of the transformer during its operation to the multiphase rectifier, at the idling of the transformer, to inductive, capacitive and active loads, i.e. It has wider functional capabilities in comparison with the known method and allows to reduce the stage closing current to the minimum value when switching transistors, which reduces the installed power of the thyristors and current-limiting elements, i.e. increases its technical and economic performance by reducing losses in nominal modes. Method of switching branches of a transformer winding by alternately switching on and off the previous thyristor switches at specified points in time, characterized in that, in order to increase the functionality, switching on and off the previous thyristor switches at a time that is ahead of voltage after a zero value of 100 98 for a time equal to the time of switching off the key thyristors. Sources of information taken into account in the examination 1. Japanese Patent No. 53-38020, cl. H 02 R 13/16, 1978.
2.Патент Франции № 2163916, кл. Н 02 Р 13/00, 1973.2.Patent of France No. 2163916, cl. H 02 R 13/00, 1973.