Устройство для управления @ последовательно соединенными тиристорами

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления высоковольтными тиристорными коммутаторами. Целью изобретения является повышение надежности за счет уменьшения неодновременности включения силовых тиристоров. С этой целью введены управляемые ключевые элементы 24,25, а параллельно силовым тиристорам 1 и 2 подключены датчики 26 и 27 скорости нарастания прямого напряжения. При воздействии скачков прямого напряжения с достаточно крутым фронтом, вызванных включением тиристора 3, напряжение на резисторах 28 и 29 превышает пороговое напряжение стабилитронов 34 и 35. Через светодиоды оптопар 24,25 протекает ток, что приводит к отпиранию их фоторезисторов. На управляющие электроды силовых тиристоров 1 и 2 одновременно поступают управляющие импульсы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4Н 02 М 1 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР (21) 4070243/24-07 (22) 03.04,86 (46) 23 ° 09.89, Бюл. № 35 (71) Отделение Всесоюзного электротехнического института им.В.И.Ленина в г.Тольятти . (72) А.А.Кувшинов и В.В.Орлов (53) 621.316.727 (088.8) (56) Верховский С.Я., Егоров В.П.

Высоковольтньв(тиристорный коммутатор с оптоэлектронным управлением.

ПТЭ, 1985, № 3, с, 118, Авторское свидетельство СССР № 1201973, кл. Н 02 М 1/08, 1982.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ Я ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫМИ ТИРИСТОРАМИ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления высоковольтными .тиристорными коммутаторами.

Целью изобретения является повышение надежности за счет уменьшения возможности неодновременности включения силовых тиристоров. С этой целью введены управляемые ключевые элементы 24, 25, а параллельно силовым тиристорам

1 и 2 подключены датчики 26 и 27 ско3 151 рости нарастания прямого напряжения.

При воздействии скачков прямого напряжения с достаточно крутым фронтом, вызванных включением тиристора 3, напряжение на резисторах 28 и 29 превышает пороговое напряжение ста0051

4 билитронов 34 и 35. Через светодиоды оптопар 18, !9 протекает ток, что приводит к отпиранию их фотореэисторов. На управляющие электроды силовых тиристоров 1 и 2 одновременно поступают управляющие импульсы. 2 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть испольэовано для управления высоковольтными тиристорными коммутаторами. !5

Целью изобретения является повышение надежности за счет уменьшения возможности неодновременности включения силовых тиристоров.

На фиг. 1 приведена структурная 20 схема устройства; иа фиг. 2 — один из вариантов конкретного выполнения устройства.

Устройство для управления тиристорами 1 — 3 содержит ячейки 4-6 управления и зажимы 7 и 8 для подключения источника управляющего сигнала. Каждая ячейка управления содержит емкостно-омический делитель напряжения,высоковольтным плечом которого являются резисторы 9-11 соответственно, а низковольтным — конденсаторы 12-14 соответственно, шунтированные соответствующими стабилитронами 15-1?. Каждая ячейка содержит так- 35

1 же тиристорную оптопару 18-20, фототиристор которой включен в цепь управляющего электрода силового тиристора, причем светодиод оптопары 18 через токоограничивающий резистор 21 40 подключен к зажимам 7 и 8, светодиод оптопары 19 через токоограничивающий резистор 22 и фототиристор оптопары 18 — параллельно конденсатору

12, а светодиод оптопары 20 через ре-45 эистор 23 и фототиристар оптопары 19параллельно конденсатору 13. Между фототиристорами онтопар 18 и 19 и управляющими электродами силовых тиристоров 1 и 2 включены ключевые эле-50 менты 24 и 25, управляющие входы которых подключены к датчикам 26 и 27 скорости нарастания прямого напряжения, включенным параллельно тиристорам 1 и 2.

Каждый датчик скорости нарастания прямого напряжения выполнен на базе резисторов 28-31, конденсаторов 32 и 33 и стабилитронов 34 и 35 соответственно. Диоды 36 и 37 исключают воэможность появления обратного напряжения на выходах датчиков 26 и 27 скорости нарастания прямого напряжения. При воздействии скачков прямых напряжений с достаточно крутым фронтом нарастания, вызванных включением силового тиристора 3, напряжения на резисторах 28 и 29 превышают пороговые напряжения стабилитронов 34 и 35.

Через светодиоды оптопар !8, 19 протекает ток, что приводит к отпиранию их фототиристоров. На управляющие электроды силовых тиристоров 1 и 2 одновременно поступают управляющие импульсы.

Устройство работает следующим образом.

При прямом напряжении на силовых тиристорах 1-3 через резисторы 9-11 ячеек 4-6 управления протекает ток, заряжающий конденсаторы 12-14. Напряжение на конденсаторах 12-14 повышается до тех пор, пока не достигнет уровня стабилизации стабилитронов 15-17. После этого ток, ограниченный резисторами 9-1 1, протекает через стабилитроны 15-17, ячейки

4-6 управления подготовлены для формирования импульсов управления силовыми тиристорами 1-3. Управляющий импульс с зажимов 7 и 8 через токоограничивающий резистор 21 поступает на светодиод оптопары 18,. фототиристор оптопары 18 открывается и конденсатор 12 начинает разряжаться через токоограничивающий резистор 22 на светодиод оптопары 19. фототиристор оптопары 19 открывается, и конденсатор 13 начинает разряжаться через токоограничивающий резистор

23 на светодиод оптопары 20. Фототиристор оптопары 20 открывается, и конденсатор 14 разряжается на управляющий переход силового тиристора 3.

Последний включается, в результате чего на тиристорах 1 и 2 одновременно появляются скачки прямого напряже1510051 ния с крутым фронтом, которые вызывают срабатывание датчиков 26 и 27 скорости нарастания прямого напряжения. Сигналы с выходов датчиков 26 и

27 поступают на управляющие входы

5 ключевых элементов 24 и 25, последние включаются, и на управляющих переходах силовых тиристоров 1 и 2 одновременно появляются управляющие импульсы. Силовые тиристоры 1 и 2 включаются.

За время протекания тока через силовые тиристоры 1-3 конденсаторы 1214 полностью разряжаются. Фототиристоры оптопар 18-20 восстанавливают свои запирающие свойства, поскольку после разряда конденсаторов 12-14 ток через них не протекает. При появлении обратного напряжения на сило- 20 вых тиристорах 1-3 после их запирания через резисторы 9-11 и стабилитроны 15-17 протекает ток. Стабилитроны 15-17 выступают в качестве диодов и шунтируют конденсаторы 12-14, Напряжение на фототиристорах оптопар

18-20 практически отсутствует в течение всего времени действия обратного напряжения.

Напряжения, приложенные к электри- 30 ческой изоляции между фототиристором и светодиодом каждой оптопары 18-20, равны между собой и по величине соответствуют напряжению одного силового тиристора.

Аналогичным образом устройство работает и в том случае, если оно содержит и последовательно соединенных силовых тиристоров.

Таким образом, использование дат- 40 чика скорости нарастания прямого напряжения и дополнительного ключевого элемента позволяет осуществить одновременное включение (n-1) силовых тиристоров в цепи из и последователь45 но соединенных тиристоров.

Вследствие возможной неравномерности деления напряжения по цепи, на каждом из (и-1) силовых тиристоров в момент включения и-го силового тиристора возникают различные по величине скачки напряжения, Поэтому для обеспечения одновременности включения (n-1)силовых тиристоров необходимо, чтобы каждый датчик скорости нарастания прямого напряжения был настроен на срабатывание от самого меньшего по величине из возникающих скачков напряжения.

При появлении крутых скачков напряжения на зажимах силовых тиристоров 1 и 2, обусловленных внешними электрическими воздействиями, может произойти срабатывание датчиков 26 и 27 и ключевых элементов 24 и 25.

Однако на управляющих электродах силовых тирнсторов 1 и 2 импульсов нет, так как фототиристоры оптопар

18 и 19 закрыты. Поэтому крутые скачки напряжения без управляющих импульсов на клеммах 7 и 8 не вызывают ложного включения силовых тиристоров, Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для управления п последовательно соединенными тиристорами, каждый иэ которых зашунтирован емкостно-омическим делителем напряжения, содержащее и тиристорных оптопар, фототиристор каждой из которых анодом предназначен для соединения с общей точкой конденсатора и резистора соответствующего делителя напряжения, а катодом — с управляющим электродом соответствующего тиристо1 ра, светодиод каждой тиристорной оптопары, кроме первой, анодом соединен с катодом фототиристора предыдущей оптопары, а катодом через ограничительный резистор предназначен для соединения с катодом предыдущего тиристора, и стабилитронов, каждый из которых подключен параллельно конденсатору соответствующего делителя напряжения, причем анод и катод светодиода первой тиристорной оптопары соединены с выходами источника управляющего сигнала, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности за счет уменьшения возмож- . ности неодновременного включения тиристоров, введено по и-1 управляемых ключевых элементов и датчиков скорости нарастания прямого напряжения, предназначенных для подключения параллельно каждому, кроме последнего, тиристору, причем вход каждого управляемого ключевого элемента соединен с катодом фототиристора соответствующей тиристорной оптопары, выход предназначен для соединения с управляющим электродом соответствующего тиристора, а управляющий вход соединен с выходом соответствующего датчика скорости нарастания прямого напряжения, 1510051

Составитель А.Меркулова

Техред Л Олийнык . Корректор В,Кабаций

Редактор И.Шмакова

Заказ 5826/54 Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

ЮМ 4ЭЮююююй

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101