Дослідження комутаційних процесів в 24-пульсному випрямлячі з електронним зсувом фаз на IGBT-транзисторах з зворотною блокуючою властивістю

Abstract

При використанні в багатопульсних випрямлячах з електронним зсувом фаз одноопераційних напівпровідникових ключів та повністю керованих напівпровідникові ключів зі зворотною блокуючою здатністю-виникає проблема, яка зумовлена різним часом комутації цих типів ключів. Її вирішення можливе при використанні повністю керованих ключів для всіх 6-пульсних випрямлячів. Тим самим можна здійснити уніфікацію модулів перетворювача. Недоліком такого рішення є деяке збільшення вартості напівпровідникових елементів. Схема уніфікованих модулів може бути виконана на будь-яких повністю керованих ключах зі зворотною блокуючою здатністю. Наприклад, симетричних GTO, або IGBT з послідовним діодом. При використанні повністю керованих вентилів в випрямлячах з електронним зсувом фаз, перемикання вентилів відбувається практично миттєво. Оскільки накопичена енергія в кабелях мережі змінитися миттєво не може, це призводить до виходу ключів з ладу. Для захисту ключів, необхідно штучно створити додатковий контур комутації у вхідному ланцюзі випрямляча в момент часу переходу струму з однією фази на іншу. Метою цієї статті є дослідження комутаційних процесів в 24-пульсному випрямлячі з електронним зсувом фаз на IGBT-транзисторах з зворотною блокуючою здатністю і використанням ШІМ для балансування середнього значення випрямленої напруги уніфікованих випрямлячів.

When used in multi-pulse rectifiers with electronic phase shift, namely the use of single-operation semiconductor switches that can operate with lagging control angles and fully controlled semiconductor switches with reverse blocking capability that operate with leading control angles, the following feature occurs, namely that the switching time of single-operation keys and fully managed keys is different. The solution to this problem is possible when using fully controlled switches for all 6-pulse rectifiers, thereby unifying the converter modules. The disadvantage of such a solution is some increase in the cost of semiconductor elements. The scheme of unified modules can be performed on any fully controlled switches with reverse blocking capability, for example, symmetrical GTOs, or IGBTs with a series diode. When using fully controlled valves in rectifiers with an electronic phase shift, the switching of the valves occurs almost instantly, since the accumulated energy in the network cables cannot change instantly, this leads to the failure of the switches. To protect the keys, it is necessary to artificially create an additional switching circuit in the input circuit of the rectifier at the time of the current transition from one phase to another. The purpose of this article is to study the switching processes in a 24-pulse rectifier with an electronic phase shift on IGBT transistors with reverse blocking capability and the use of PWM to balance the average value of the rectified voltage of unified rectifiers operating with large and small control angles.