Устройство для поочередного управления параллельно включенными тиристорными ключами

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройтвам для управления тиристорными преобразователями большой мощности, и может быть использовано для управления электроприводом, электросварочными аппаратами и при защитном шунтировании высоковольтных электрических цепей. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для поочередного управления параллельно соединенными тиристорными ключами путем обеспечения поочередного управления большим количеством параллельно соединительных ключей. Указанная цель достигается тем, что увеличено количество блоков управления тиристорами, которые включаются поочередно с помощью кольцевого счетчика, образованного, например, двоичным счетчиком и дешифратором, и счетного триггера. Порядок включения тиристоров, используемых в устройстве определяется схемой подключения согласующих элементов к счетному триггеру и кольцевому счетчику. Фаза включения тиристоров определяется блоком импульсно-фазового управления. 2 ил.

C0IG3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5! )4 Н 02 ) )/08

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ы А8ТОРСЫОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

l)O ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4 227 706/24-07 (22) 13.04.87 (46) 30. 11 .89. Бюл. !i 44 (71 ) Всесоюзный научно-ис следо вательский институт безопасности труда в горнорудной промышленнос ти (72) А.В.Пирожненко и A.Ã.Ëèêàðåíêî (53) 621 .31 6 .727 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

1= 702468, кл. Н 02 !! 1/08, 1979.

Авторское св идет ельст во СССР

1 1206915, кл. Н 02 H 1/088, 1986. (54) УСТР01!СТВО ДГ)Я ПООЧЕРЕДНОГО УПРАВЛЕНИЯ Г!АРАЛЛЕЛЬНО ВК)ПОЧЕННЬГ!1!! ТИРИСТОРНЬП 1И КЛОЧА)"!И (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для управления тиристорными преобра— зователями большой мощности, и может быть использовано для управления электроприводом, электросварочными аппаратами и при защитном шунтироваИзобретение относится к электро— технике, в частности к устройствам для управления тиристорными преобра— эователями большой мощности, используемых в электроприводе, электросварке и при защитном шунтировании высоковольтных электрических цепей.

Белью изобретения является расширение функциональных воэможностей устройства для поочередного управления параллельно соединенными тирис торными ключами путем обеспечения поочередного управления N параллельно включенными тиристорными ключами.

„„SU„„1525 31, A 1

2 нии высоковольтных электрических цепей. Белью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для поочередного управления параллельно соединенными тиристорными ключами путем обеспечения поочередного управления большим количеством параллельно соединенных ключей. Указанная цель достигается тем, что увеличено количество блоков управления тиристорами, которые включаются поочередно с помощью кольцево—

ro счетчика, образованногр, например, двоичным счетчиком и дешифратором, и счетного триггера. Порядок включения тиристоров, используемых в устройстЯ ве, определяется схемой подключения согласующих элементов к счетному триггеру и кольцевому счетчику. Фаза включения тиристоров определяется С: блоком импульсно-фазового управления.

2 ил, На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства, на фиг ° 2 — временные диаграммы его работы.

Предлагаемое устройство представляет собой тиристорный регулятор переменного напряжения, образованный параллельно включенными тиристорами

1 .1 -1 .и 2 .! -2 .п, 3 ..I -Э.п, 4 .1 -4 .и .

Тиристорный регулятор подключен последовательно с нагрузкой 5 к сети переменного тока клеммами 6. Поочередное управление тиристорами 1 .!в

I n, 2,1-2п, 3.1-3п, 4 ° 1-4п по фазовому способу осуществляется блоком

1525831

7 импульсно-фазового управления и распределителем 8 импульсов. Блок 7 им11ульсно-фазового управления может быть выполнен по одной иэ типовьгх схем, содержащих, например, узел 9 синхронизации, фазосмещающий узел 10, на входы которого подаются сННхроННзирующее напряжение и напряжение за— дания Б „д, и выходное формирующее устройство !1. Распределитель импульсов состоит из нуль-органа 12, счетчика периодов синхронизирующего напряжения, образованного счетными триггерами 13 и 14, двоично-десятич— ного счетчика 15, десятичного дешифратора lб, каждый выход которого соединен с соответствующими первыми входами согласующих элементов 17.1-17.п, .l8 .1 -18,п, вторые входы которых подключены к выходам счетного триггера

14, а выходы — к входам вспомогательных тиристоров 19,1-19.п, 20.1 -20.п, которые могут быть выполнены, например, в виде тиристорной оптопары. ФО- 25 тотиристоры оптопар 19.1 — 19.п, 20.!в

20 .и включены последовательно с первичными обмотками выходных трансформаторов 21.1-21.п вторичные обмотки которых включены между управляющими электродами каждой пары параллельно включенных тиристоров, управляюц|ие электроды которых шунтированы диодами 22. Оконечный усилитель импульсов управления выполнен на транзисторе

23, формирующей цепочке 24 и одновибра торе 25, вход которого подкл1очен к выходу блока 7 импульсно-фазового управления.

Устройство работает следуюцим об в 40 разом.

Блок 7 импульсно-Ьазового управления, работа которого не отличается от работь1 типовых схем, формирует на выхОде КороТКНе пОлОжительные имlпуль 45 сы (U, фиг.2), фаза которых относительно синхронизирующего напряжения, формируемого узлом 9 синхронизации, определяется величиной напряжения

11,„ фазосмещающего узла 10. !

1уль-орган 12 распределителя 8 им50 пульсов формирует короткие положительные импульсы в момент перехода че рез нуль синхронизирующего напряжения (U1, фиг.2), частота которых де— лится на два счетчиком периодов синх- 55 ронизации напряжения, выполненным на триггерах 13 H 14, С выхода счетчика снимаются импульсы (v, ), длите пьность которых равна длительности периода синхронизирующего напряжения. Эти им-, пульсы с прямого выхода триггера 14 поступают на вторые входы согласующих, элементов 18,1-18.п, с инверсного выхода импульсы в противофазе поступают на вторые входы согласующих элементов 17.1-17.п Первые входы согласующих элементов подключены попарно к выходам десятичного дешифратора, поэтому первоначально разрешающий сигнал будет присутствовать на первых входах двух элементов 17,1, 18.!,соединенных с нулевым выходом дешифратора (U«(0), фиг.2) . Импульсы с инверс— ного выхода триггера 14 поступают также на вход двоично-десятичного счетчика 15, выходы которого соедине— ны с входами десятичного дешифратора ! 6. На выходах дешифратора ("0"..."9") пООчереднО фОрмируются импульсы U (()»

U I((g) c длительностью, pGBHQH длительностии периода импульсов, пос тупающих на вход счетчика 15, т. е. их длительность составляет два периода синхронизирующего напряжения. Таким образом, B течение первых двух периодов синхронизирующего напряжения на первых входах элементов 17.1,18.1 буде т при сут с тво в а ть ра з решающий г иг— нал> на втором входе элемента 18.1, соединенном с прямым выходом триггера 14, и на его выходе, единичный сигнал будет присутствовать в течение первого периода синхронизиру1ощего напряжения и в течение этой длительности фототиристор оптопары 20.1 будет подготовлен к включению. Это приведет к подключению в двух полу— периодах подряд на время длительности управляющих импульсов, сформированных одновибратором 25 и дифференцирующей цепочкой 24, одной из пер— вичных обмоток выходного трансформатора 21 .! к источнику питания, что, в свою очередь, приведет к формированию во вторичной обмотке двух импульсов подряд положительной полярности (V 1,) . В течение двух последующих полупер иодов единичный сигнал будет сформирован на втором входе элемента 17.1, что приведет к подключению другой первичной обмотки выходного трансформатора 21.1 через фототиристор 19.1 к источнику питания и формированию во вторичной обмотке двух импульсов подряд отрицательной полярности, Аналогично будет проис5 15258 ходить работа последующих пар парал-. лельно включенных тиристоров (U г

U«„,ôèã,2), что обусловлено чередованиемм раэ решающе го с иг нала на первых входах элементов 17.1 17.п, 18.1-18.п.

В предлагаемом устройстве десятичный дешифратор позволяет обеспечить поочередное управление 20 параллельно соединенными тиристорами в каждой встречно-параллельно включенной группе. Для поочередного управления N параллельно соединенными тирис-15 торами количество каналов дешифратора должно быть расширено до N/2. Таким образом, устройство обеспечивает поочередное управление N параллельно соединенными тиристорами, 20

Использование устройства позволяет обеспечить выравнивание теплового режима параллельно соединенных тиристоров в преобразователях большой мощ- 25 ности как при нормальных, так и при аварийных нагрузках.

Формула изобретения

Устройство для поочередного управления параллельно включенными тиристорными ключами, каждый из которых выполнен в виде двух встречно-параллельно включенных пар тиристоров, по- 35 следовательно с нагрузкой включенных между полюсами источника питания, содержащее блок импульсно-фазового управления, первый и второй входы которого предназначены для подключения к 40 полюсам источника питания, а третий вход соединен с источником сигнала задания, распределитель импульсов, включающий нуль-орган, входы которого предназначены для подключения к по- 45 люсам источника питания, а выход соединен с входом первого счетного триггера, выход которого соединен с входом второго счетного триггера, вспомо r атель ные т ирис торы, аноды кото рых через первую и вторую первичные обмотки соотыетс твенно первого импульс— ного трансформатора подключены к одному полюсу источника постоянного напряжения, а катоды объединены и через выходной транзистор подключены к другому полюсу источника постоянного напряжения, база выходного транзистора через одновибратор подключена к выхоgy блока ычпульсно-фазового управления, первая и вторая вторичные обмотки импульсного трансформатора предназначены для подключения между управляющими электродами тиристоров соответствующей пары, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения управления N параллельно соединенными тиристорными ключами, распределитель импульсов снабжен N-1 дополнительной парой вспомогательных тиристоров, которые через первичные обмотки дополнительных импульсных трансформаторов и выходной транзистор подключены к полюсам источника постоянного напряжения аналогично первому и второму вспомогательным тиристорам, элементами И по числу дополнительных вспомогательных тирис торов и кольцевым счетчиком, причем первые входы элементов 11, в ключенных в цепи управления вспомогательными тиристорами, соединенными с первыми первичными обмотками импульсных трансформаторов, соединены с прямым выходом второго счетного триггера, с инверсным выходом которого соединены первые входы элементов И, включенных в цепи управления вспомогательными тиристорами, соединенными с вторыми первичными обмотками импульсных трансформаторов, вторые входы элементов И, включенных в цепи управления вспомогательными тиристорами, соединенными с первыми и вторыми первичными обмотками каждого импульсного трансформатора, соединены с соответствующими выходами кольцевого счетчика, вход которого соединен с одним из выходов второго счетного триггера.

Корректор Т.Палий

Редактор А.Лежнина

Заказ 7238/51 Тираж 648 Подписное

ВНЯЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303 5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина, 101 и, и, 1525831

Составитель A.Êèñåëåâ

Техред Л.Олийнык