Тиристорный вентиль

 

ТИРИСТОРНЫЙ ВЕНТИЛЬ, содержащий последовательно соединенные тиристоры , каждый из которых зашунтирован цепью из последовательно соединенных конденсатора и. резистора, и линию передачи управляющих импульсов в виде двух параллельно соединенных цепей из последовательно включенных RC-элеменТов,между соединительными про водами которых включены дифференциальные трансформаторы тока по количе ству тиристоров, выходные обмотки каждого из которых подсоединены од;ним выводом к катоду, а вторым выводом - через диод к управляющему электроду соответствующего тиристора , причем первые выводы каждой цепи RC-элементов подключены к аноду первого тиристора, вторые выводы - к формирователю упр.авляющих М4пульсо8 на потенциале земли, включающему последовательно соединенные вспомогательный ко |денсатор, тирнсторный ключ и резистор, при этом выводы резисторов каждого RC-элемента параллельно соединенных цепей зашунтированы двумя последовательно соединенными резисторами, общая точ ка которых подключена к катоду сорт§ ветствующего тиристора, о т л и чающийся тем , что, с целью О) повышения надежности и помехоустой-, .чивости, в него введены два порого вых элемента и два ре акт и элемента , причем каждый выход формиро вателя управляющих импульсов соединен с землей через соответствующую цепь из последовательно соединенных D порогового и реактивного элементов. эо эо а

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) 01) У51) Н 02 М l/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCXOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ (21) 3347083/24-07 (22) 21.10. 81, (46) 30.03,83. Бюл. Н 12 (72) Г.Б.Черников (71) (53) 621.316.,727(088.8) (56) 1. Патент Франции М 2041951, кл. H 02 М 1/08, 1969.

2. Пат ент Вели кобрит ании У 1236212 кл. Н 02 М 1/08, 1968. (54) (57) ТИРИСТОРНЫЙ ВЕНТИЛЬ, содержащий последовательно соединенные тиристоры, каждый из которых зашунтирован цепью из последовательно соединенных конденсатора и резистора, и лиwe передачи управляющих импульсов в виде двух параллельно соединенных цепей из последовательно включенных

RC-элементов, между соединительными про" водами которых включены дифференци альные трансформаторы тока по количеству тиристоров, выходные обмотки каждого из которых подсоединены одним выводом к катоду, а вторым выводом - через диод к управляющему электроду соответствующего тиристора, причем первые выводы каждой цвпи RC-элементов подключены к аноду первого тиристора, вторые выводы - к формирователю управляющих импульсов на потенциале земли, включающему поСледовательно соединенные вспомогательный конденсатор, тиристорный ключ и резистор, при этом выводы резисторов каждого RC-элемента na" раллельно соединенных цепей .зашунтированы двумя последовательно соединенными резисторами, общая точ ка которых подключена к катоду соот. ветствующего тиристора, о т л и - Я ч а ю шийся . тем, что, с целью повышения: надежности и помехоустой-,,чивости, в него введены два порого-. вых элемента и два реактивных элемента, причем каждый выход формирователя управляющих импульсов соединен с землей через соответствующую цепь из последовательно соединенных порогового и реактивного элементов.

1 10088

Изобретение относится к преобра-, зовательной технике и может быть ис пол ьэ о вано в эле кт роз не р гет иче ских установках среднего и высокого на" пряжения с тиристорным управлением.

Известны устройства для управления тир исторами, содержащие входной трансформатор, передаточные трансформаторы и формирователи импульсов управления, выход каждого из кото- IO рых подключен к управляющему электроду соответствующего тиристора (1l. Недостаток данных устройств - на. высокая помехоустойчивость.

Наиболее близок к предлагаемому 1 тиристорный вентиль, содержащий по. следовательно соединенные ти9исторы, каждый из которых зашунтирован цепью из последовательно соединенных конденсатора и резистора, и линию пере- рр дачи управляющих импульсов в виде двух пар аллел ь но соеди не нных цепей из последовательно включенных RC-эле-, ментов, между соединительными прово-— дами которых включены дифференциаль" 25 ные трансформаторы тока по количеству тиристоров, выходные обмоткй каждого из которых подсоединены одним выводом к катоду, а вторым выводомчерез диод к управляющему элв<троду щ соответствующего тиристора, причем первые i выводы каждой цепи RC-эле" ментов подключены к аноду первого тиристара, вторые выводы - к формирователю управляющих импульсов на потенц иале зеипи, включающему последовательно соединенные вспомогательный конденсатор, тиристорный ключ и резистор, при этом выводы резисторов каждого RC-элемента параллельно соединенных цепей зашунтированы двумя последовательно соединенными резисторами, общая точка которых подключена к катоду соответствующего тиристора (2 1.

Недост ат ком известного тиристор-. ного вентиля является невысокая помехоустойчивость, что снижает его надежность.

Цель изобретения - повышение по50 мехоустоичивости тиристорного вентиля.

Поставленная цель дости гается тем, что в тиристорный вентиль, содержащий последовательно соединенные тиристоры, каждый из которых зашунтирован цепью из последовательно соединенных конденсатора и резистора, и линию переда и управляющих импуль.

60 2 сов в аиде двух параллельно соединенных цепей из последовательнЬ включенных RC-элементов, между соединительными проводами которых включены диф,ференциальные трансформаторы тока поколичеству тиристоров, выходные об мотки каждого из которых подсоединены одним выводом к катоду, а вторым выводом - через диод к управляющему электроду соответствующего тиристора, причем первые выводы каждой цепи

RC-элементов подключены к аноду первого тиристора, вторые выводы -к формирователю управляющих импульсов на потенциале земли, включающему последовательно соединенные вспомогательный конденсатор, тиристорный ключ и резистор, при этом выводы резисторов каждого RC"ýëåìåíòà параллельно соединенных цепей зашунтированы двумя последовательно соединенными резисторами, общая точка которых подключена к катоду соответствующего тиристора, введены два пороговых элемента и два реактивных элемента, причем каждый выход формирователя управляющих импульсов соединен с землей через соответствующую цепь из последовательно соединенных порогового и реактивного элементов. !

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема тиристорного вентиля.

Предлагаемый тиристорный вентиль содержит последовательно соединенные тиристоры 1, каждый из которых зашунтирован цепью из последовательно соединенных резистора 2 и конденсатора 3., а также линию передачи управ-.ляющих импульсов из последовательно соединенных конденсаторов 4 и резисторов 5, дифференциальные трансформаторы 6 тока, диоды 7, шунтирующие последовательно соединенные резисторы

8, вспомогательный конденсатор 9, (тиристорный ключ 10 формирователя импульсов, резистор 11, конденсаторы

12, пороговые элементы 13, и резистор 14. Реактивные элементы могут быть выполнены на основе конденсаторов или двухобмоточного дросселя.

Тиристорный вентиль работает следующим образом.

При поступлении стартового импульса на тиристорный ключ 10 он открывается,и конденсатор 9 через резистор 11 разряжается на две последовательно включенные цепочки из конденсаторов

3 100886

4 и резисторов 5, в результате чего в выходных обмотках дифференциальных трансформаторов 6 тока возникает управляющий импульс, который через диод

7 поступает на управляющие электроды тиристоров (групп тиристоров) 1 и открывает их.

При работе тиристорного вентиля на нем возникают значительные скачки напряжен йя, вызывающие токи- помехи, 10 которые могут вызвать ложное включение тиристоров, попадая на их управляющие электроды.

В предлагаемом вентиле скачки напряжения кмежобмоточной емкости транс- 1$ форматоров 6 не прикладываются, так как напряжение между звеньями RC-цепочек 3, 2 и 5, 4 одинаково. Если изза разброса параметров RC-цепочек

3, 2 и 5, 6 возникает небольшая раз- щ. пороговых элементов 13 должна выби" ность потенциалов, то ток, обусловленный этой разностью, будет протекать по шунту из резисторов 8, минуя управляющие электроды тиристоров 1.

Таким образом, при любой полярности скачков напряжения на вентиле в выходных обмУгках трансформаторов 6 не может возникнуть помеха, которая приведет к ложному включению тиристоров

Величина напряжения стабилизации раться в зависимости от величины разброса значений конденсаторов 4 и резисторов 5 и может составить несколько процентов напряжения вентиля. Резисторы 5 выбираются небольшой величины с тем, чтобы мощность формиро вателя была невелика. Резисторы 8 выбираются значительной величины, но на порядок меньшей межобмоточного емкостного сопротивления трансформаторов 6 для максимально возможной частоты воздействий на вентиль . Емкости конденсаторов 12 должны быть больше чем емкости конденсаторов 4.

Часть тока формирователя атветввяется через пороговые элементы 13 в конденсаторы 12, что несколько уве личивает мощность формирователя.

Поэтому в некоторых случаях целесообразно вместо конденсаторов 12 использовать дроссель со средней точкой, которая соединена с землей. В этом случае для тока от скачков напряжения обе его полуобмотки будут включены встречно и на работу вентиля влияния не окажут. В то же вре мя дпя тока от формирователя импуль, сов эти полуобмотки окажутся включенными согласно и поэтому представ( ляют значительное сопротивление.

Использование изобретения обесI печивает повышение помехоустойчивости тиристорного вентиля,к скачкам напряжения на вентилях, что повышает надежность.

В результате некоторого разброса значений конденсаторов 4 и резисторов 5 при приложении скачка напряжения по входным обмоткам трансформато ров 6 потекут направленные в одну 30 сторону неодинаковые токи, разность которых будет наводить некоторое напряжение на их выходных обмотках, Вследствие включения в цепь управления пороговых элементов 13 эта

3$ разность всегда наводит в выходных обмотках трансформаторов 6 напряжение, не создающее ток в цепи управляющего электрода тиристоров 1 (пунк тирная . стрелка) .

Например, при приложении к аноду тиристорного вентиля положительного скачка напряжения по RC-цепочкам 5,4 и входным обмоткам трансформаторов

6 потекут токи, направление которых. показано пунктирной стрелкой. В левон ветви схемы этот ток меньше, чем в правой из-за действия порогового элемента. Поэтому разность этих токов во входных обмотках трансформаторов

6 имеет направление, противоположное току управления, т.е. диод 7 для вторичного тока закрыт (пунктирная стрелка ).

0 4 . Если полярность скачка напряжения изменится, то направление тока в RCцепочках 5, 4 будет таким, как показано штрих-пунктирными стрелками. В результате действия правого порогово го элемента 13 этот ток в правой ветви cxew меньше, чем .в левой и, последовательно, в выходной обмотке. трансформаторов 6 опять наводится напряжение, направление которого противоположно направлению проводимоати диода 7.

I)

1 !

Составитель 8. Костюхин

Редактор Л, Пчелинская Техред И,Гайду .. Корректор Ю.Макаренко, Заказ 2355/65 Тираж 685 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4