一种强制关断晶闸管的系统以及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种强制关断晶闸管的系统以及方法，系统包括：逆变器，电网的正输出端经由所述晶闸管连接逆变器的正输出端，电网的负输出端连接逆变器的负输出端，负载连接在逆变器的正输出端和负输出端之间；检测模块，用于检测流过晶闸管的电流is、逆变器的输出电压uinv、电网电压us；晶闸管电流控制模块，分别与所述检测模块以及逆变器连接，用于在晶闸管门级触发脉冲消失后，根据检测模块实时检测到的流过晶闸管的电流is、逆变器的输出电压uinv、电网电压us，调节逆变器的输出电压uinv以使得流过晶闸管的电流is过零从而使晶闸管关断。本发明专利技术可以达到晶闸管门级触发信号消失后，晶闸管能快速关断的效果。

System and method for forced turn off thyristor

The invention discloses a system of forced turn off thyristor and method. The system includes: inverter, positive output end of the power grid through the thyristor is connected with the output end of the inverter, the negative output end of the power grid connected inverter negative output end of the load between the positive output and negative output inverter end; detection module for detecting current flowing through the is thyristor inverter output voltage Uinv, voltage us; thyristor current control module is respectively connected with the detection module and inverter for pulse tube in the thyristor gate disappeared, according to is, through the thyristor inverter current detection module the real-time detection of the output voltage is Uinv, voltage us, current is output voltage Uinv inverter so that through the thyristor zero so that the thyristor turn off. The invention can achieve the effect that the thyristor can be rapidly switched off after the thyristor gate level triggering signal disappears.

【技术实现步骤摘要】
一种强制关断晶闸管的系统以及方法
本专利技术涉及电网领域，尤其涉及一种强制关断晶闸管的系统以及方法。
技术介绍
晶闸管一种半控型功率半导体器件。当晶闸管承受正向压降，收到门级触发信号，且电流大于擎住电流时，晶闸管会导通。当门级触发信号消失后，晶闸管并不能自己关断，而是只有当流过晶闸管的电流小于擎住电流时，才会关断。在50Hz的交流电路的应用中，每10ms流过晶闸管的电流都会有一次过零，这意味着在50Hz的交流电路中应用的晶闸管，至多需要等待半个周期的时间，晶闸管才能关断。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种强制关断晶闸管的系统以及方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种强制关断晶闸管的系统，包括：逆变器，电网的正输出端经由所述晶闸管连接逆变器的正输出端，电网的负输出端连接逆变器的负输出端，负载连接在逆变器的正输出端和负输出端之间；检测模块，用于检测流过晶闸管的电流is、逆变器的输出电压uinv、电网电压us；晶闸管电流控制模块，分别与所述检测模块以及逆变器连接，用于在晶闸管门级触发脉冲消失后，根据检测模块实时检测到的流过晶闸管的电流is、逆变器的输出电压uinv、电网电压us，调节逆变器的输出电压uinv以使得流过晶闸管的电流is过零从而使晶闸管关断。其中，所述的调节逆变器的输出电压uinv以使得流过晶闸管的电流is过零包括：当晶闸管门级触发脉冲消失后，如果流过晶闸管的电流is为正，则控制逆变器的输出电压uinv大于电网电压us，以使流过晶闸管的电流is减小并过零；如果流过晶闸管的电流is为负，则控制逆变器的输出电压uinv小于电网电压us，以使流过晶闸管的电流is增大并过零。较佳的，所述晶闸管电流控制模块包括：电压增量模块，用于根据流过晶闸管的电流is输出电压增量；电压差值计算模块，用于将电网电压us与电压增量模块的输出结果相加并减去输出电压uinv后输出；电压控制器，用于根据电压差值计算模块的实时输出结果通过PWM发生器控制逆变器的输出电压uinv等于电网电压us和电压增量之和；PWM发生器，用于将电压控制器的输出转换成一组PWM脉冲以驱动逆变器中的开关。较佳的，所述电压增量模块具体包括：符号模块，用于根据流过晶闸管的电流is以及函数f(is)，确定电压增量的符号，其中，乘法模块，用于将符号模块的输出乘以一个增量值Δu以得到所述电压增量并输出。较佳的，所述电压控制器为PI控制器或者滞环电压控制器。较佳的，所述晶闸管电流控制模块还包括：3s/2s坐标变换模块，连接于检测模块和电压差值计算模块之间，用于将检测模块输出的输出电压uinv从三相静止坐标系变换至两相静止坐标系后输入电压差值计算模块；2s/3s坐标变换模块，连接于电压控制器和PWM发生器之间，用于将电压控制器的输出从两相静止坐标系变换至三相静止坐标系后输入PWM发生器；较佳的，所述晶闸管电流控制模块还包括：PPL锁相环，用于根据电网电压确定旋转变换矢量角θ；3s/2r坐标变换模块，连接于检测模块和电压差值计算模块之间，用于基于所述旋转变换矢量角θ，将检测模块输出的输出电压uinv从三相静止坐标系变换至两相旋转坐标系后输入电压差值计算模块；2r/3s坐标变换模块，连接于电压控制器和PWM发生器之间，用于基于所述旋转变换矢量角θ，将电压控制器的输出从两相旋转坐标系变换至三相静止坐标系后输入PWM发生器。本专利技术还公开了一种强制关断晶闸管的方法，包括：检测模块检测流过晶闸管的电流is、逆变器的输出电压uinv、电网电压us；晶闸管电流控制模块在晶闸管门级触发脉冲消失后，根据检测模块实时检测到的流过晶闸管的电流is、逆变器的输出电压uinv、电网电压us，调节逆变器的输出电压uinv以使得流过晶闸管的电流is过零从而使晶闸管关断；其中，晶闸管电流控制模块分别与所述检测模块以及逆变器连接，电网的正输出端经由所述晶闸管连接逆变器的正输出端，电网的负输出端连接逆变器的负输出端，负载连接在逆变器的正输出端和负输出端之间。其中，所述的调节逆变器的输出电压uinv以使得流过晶闸管的电流is过零包括：当晶闸管门级触发脉冲消失后，如果流过晶闸管的电流is为正，则控制逆变器的输出电压uinv大于电网电压us，以使流过晶闸管的电流is减小并过零；如果流过晶闸管的电流is为负，则控制逆变器的输出电压uinv小于电网电压us，以使流过晶闸管的电流is增大并过零。较佳的，所述的调节逆变器的输出电压uinv以使得流过晶闸管的电流is过零具体包括：电压增量模块根据流过晶闸管的电流is输出电压增量；电压差值计算模块将电网电压us与电压增量模块的输出结果相加并减去输出电压uinv后输出；电压控制器根据电压差值计算模块的实时输出结果通过PWM发生器控制逆变器的输出电压uinv等于电网电压us和电压增量之和，其中，PWM发生器用于将电压控制器的输出转换成一组PWM脉冲以驱动逆变器中的开关。较佳的，所述的电压增量模块根据流过晶闸管的电流is输出电压增量包括：符号模块根据流过晶闸管的电流is以及函数f(is)，确定电压增量的符号，其中，乘法模块，用于将符号模块的输出乘以一个增量值Δu以得到所述电压增量并输出。实施本专利技术的强制关断晶闸管的系统以及方法，具有以下有益效果：本专利技术在晶闸管门级触发脉冲消失后，可以根据流过晶闸管的电流is、逆变器的输出电压uinv、电网电压us调节逆变器的输出电压uinv，以使得流过晶闸管的电流is过零从而使晶闸管关断，总之本专利技术可以达到晶闸管门级触发信号消失后，晶闸管能快速关断的效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：图1是本专利技术的强制关断晶闸管的系统的逻辑框图；图2是本专利技术的强制关断晶闸管的系统的等效原理图；图3是本专利技术应用于三相系统的结构示意图一；图4是本专利技术应用于三相系统的结构示意图二；图5是本专利技术应用于三相系统的结构示意图三。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的典型实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，词语“相等”、“相同”“同时”或者其他类似的用语，不限于数学术语中的绝对相等或相同，在实施本专利所述权利时，可以是工程意义上的相近或者在可接受的误差范围内。词语“相连”或“连接”或者其他类似的用语，不仅仅包括将两个实体直接相连，也包括通过具有有益改善效果的其他实体间接相连。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本专利技术总的思路是：在晶闸管门级触发脉冲消失后，根据实时检测到的流过晶闸管的电流is、逆变器的输出电压uinv、电网电压us，调节逆变器的输出电压uinv本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强制关断晶闸管的系统，其特征在于，包括：逆变器，电网的正输出端经由所述晶闸管连接逆变器的正输出端，电网的负输出端连接逆变器的负输出端，负载连接在逆变器的正输出端和负输出端之间；检测模块，用于检测流过晶闸管的电流is、逆变器的输出电压uinv、电网电压us；晶闸管电流控制模块，分别与所述检测模块以及逆变器连接，用于在晶闸管门级触发脉冲消失后，根据检测模块实时检测到的流过晶闸管的电流is、逆变器的输出电压uinv、电网电压us，调节逆变器的输出电压uinv以使得流过晶闸管的电流is过零从而使晶闸管关断。

【技术特征摘要】
1.一种强制关断晶闸管的系统，其特征在于，包括：逆变器，电网的正输出端经由所述晶闸管连接逆变器的正输出端，电网的负输出端连接逆变器的负输出端，负载连接在逆变器的正输出端和负输出端之间；检测模块，用于检测流过晶闸管的电流is、逆变器的输出电压uinv、电网电压us；晶闸管电流控制模块，分别与所述检测模块以及逆变器连接，用于在晶闸管门级触发脉冲消失后，根据检测模块实时检测到的流过晶闸管的电流is、逆变器的输出电压uinv、电网电压us，调节逆变器的输出电压uinv以使得流过晶闸管的电流is过零从而使晶闸管关断。2.根据权利要求1所述的强制关断晶闸管的系统，其特征在于，所述的调节逆变器的输出电压uinv以使得流过晶闸管的电流is过零包括：当晶闸管门级触发脉冲消失后，如果流过晶闸管的电流is为正，则控制逆变器的输出电压uinv大于电网电压us，以使流过晶闸管的电流is减小并过零；如果流过晶闸管的电流is为负，则控制逆变器的输出电压uinv小于电网电压us，以使流过晶闸管的电流is增大并过零。3.根据权利要求1或2所述的强制关断晶闸管的系统，其特征在于，所述晶闸管电流控制模块具体包括：电压增量模块，用于根据流过晶闸管的电流is输出电压增量；电压差值计算模块，用于将电网电压us与电压增量模块的输出结果相加并减去输出电压uinv后输出；电压控制器，用于根据电压差值计算模块的实时输出结果通过PWM发生器控制逆变器的输出电压uinv等于电网电压us和电压增量之和；PWM发生器，用于将电压控制器的输出转换成一组PWM脉冲以驱动逆变器中的开关。4.根据权利要求3所述的强制关断晶闸管的系统，其特征在于，所述电压增量模块具体包括：符号模块，用于根据流过晶闸管的电流is以及函数f(is)，确定电压增量的符号，其中，乘法模块，用于将符号模块的输出乘以一个增量值Δu以得到所述电压增量并输出。5.根据权利要求3所述的强制关断晶闸管的系统，其特征在于，所述电压控制器为PI控制器或者滞环电压控制器。6.根据权利要求3所述的强制关断晶闸管的系统，其特征在于，所述晶闸管电流控制模块还包括：3s/2s坐标变换模块，连接于检测模块和电压差值计算模块之间，用于将检测模块输出的输出电压uinv从三相静止坐标系变换至两相静止坐标系后输入电压差值计算模块；2s/3s坐标变换模块，连接于电压控制器和PWM发生器之间，用于将电压控制器的输出从两相静止坐标系变换至三相静止坐标系后输入PWM发生器；或者...

【专利技术属性】
技术研发人员：冼成瑜，
申请(专利权)人：深圳市盛弘电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44