Методы выключения тиристоров.

При наличии сети переменного тока выключение тиристоров происходит за счет изменения полярности напряжения питающей сети - естественная коммутация. В цепях постоянного тока приходится использовать специальные дополнительные схемы для выключения тиристоров – узлы принудительной коммутации. Способы принудительной

( искусственной) коммутации делятся на 5 групп:

1. Выключение тиристора с помощью подключенного параллельно ему предварительно заряженного конденсатора (рисунок 3.1).

При открытом основном тиристоре VS1 ток i_н течет по цепи (+E, R_н, VS1, -E) и через сопротивление R1 заряжается ёмкость С (+E, R₁, С, VS1, -E). При включении коммутирующего тиристора VS_к, конденсатор С оказывается подключенным параллельно VS1 и разряжается по контуру (+C, VS_к, VS1, -C). Тиристор VS1 закрывается. После запирания VS1, конденсатор перезаряжается по цепи (+E, R_н, С, VS_к, -E), что обеспечивает выключение VS_к при повторном включении VS1.

2. Выключение тиристора при соединении последовательно с ним предварительно заряженного конденсатора (рисунок 3.2).

Заряд конденсатора происходит по колебательному закону до напряжения, превышающего Е по контуру ( VD, L2, C). При включении VS_к , конденсатор С оказывается включенным последовательно с силовым тиристором VS1, что вызывает его выключение.

3. Выключение тиристора при спаде тока i_н до нуля за счет включения последовательно с ним LC контура (рисунок 3.3), обеспечивающего колебательный характер протекания процессов в нагрузке. Резистор R служит для разряда конденсатора С при запертом тиристоре VS.

4. Выключение тиристора в результате спада анодного тока до нуля за счет подключения параллельно тиристору LC контура (рисунок 3.4).

При запертом VS конденсатор перезаряжается по колебательному контуру (+Е, С, L, R_н, -E). При включении VS конденсатор перезаряжается по колебательному контуру С-L-VS и полярность напряжения на его обкладках меняется на обратную (в скобках),. В следующие полпериода ток конденсатора i_к направлен встречно току тиристора i_a и, когда результирующий ток через тиристор становится близок к нулю, тиристор запирается.

5. Выключение тиристора за счет напряжения отдельных источников, включаемых последовательно с ним (рисунок 3.5). Запирание открытого тиристора осуществляется включением транзистора VT, который включает вспомогательный источник Е_В положительным полюсом к катоду.

Существует большое количество схем узлов принудительной коммутации. Они отличаются по способам соединения основных элементов, непосредственно участвующих в запирании тиристора преобразователя, по способам выполнения цепей, предназначенных для решения вспомогательных задач. Однако все они могут быть отнесены к одной из двух групп: с параллельной или последовательной коммутацией.