Формирователь импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для испытания электрических аппаратов в шиоо-ком диапазоне значений испытательных напряжений итоксв. Целью изобретения является повышение надежности плавного нарастания переднего фронта одиночной полуволны в течение^ одного полупериода питающего напряжения. Нагрузка (Н) 2 силовой цепи подключается к питающей сети переменного тока силовыми тиристорами (СТ) 1, включенными параллельно. Цепьупразления содержит два тиристора, один из которых запускающий тиристор (ЗТ) 4, второй'тиристор выполнен светоугфавляемым (СУТ) 5. Анод ЗТ 4 через замыкатель 8 и источник 9 постоянного тока подключен кL^L^1Лс» оinaoA 01

СОЮЗ rОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 03 К 5/01

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М

1 !

1 )

Q©

С) (Я .фь (21} 4814072/21 (22) 16.04.90 (46) 07.12.92. Бюл. hh 45 (71) Московский энергетический институт (72) С. В. Соколов и В. П. Соколов (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 534855, кл. Н 03 К 5/01, 1974;

2. Авторское свидетельство СССР

N 11004466992233,, кКл, Н 03 К 5/01, 1983. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для испытания электрических аппаратов в шиоо» АХ 1780154 А1 ком диапазоне значений испытательных напряжений итоков. Целью изобретения является повышение надежности плавного нарастания переднего фронта одиночной полуволны в течение одного полупериода питакицего напряжейия. Нагрузка (Н) 2 силовой цепи подключается к питающей сети переменного тока силовыми тиристорами (СТ) 1, включенными параллельно. Цепь управления содержит два тиристора, один из которых запускающий тиристор (ЗТ) 4, втоpoA òèðèñTîð выполнен светоуправляемым (СУТ) 5. Анод ЗТ 4 через замыкатель 8 и источник 9 постоянного тока подключен к

1780154 катодам СТ 1, катод ЗТ 4 через резисторы 6 и 7 подсоединен к управляющим электродам СТ 1. Анод СУТ 5 через резистор 7 соединен с управляющими электродами СТ 1, а катод СУТ 5 соединен с катодами CT 1. Цепь запуска СУТ 5 образована последовательным согласным вкл очением светоизлучающего диода (СД) 10 и диода 11 и подключена

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для испытанил электрических аппаратов в шираком диапазоне значений испытательных напряжениЙ H TQKoB.

Известен формирователь импульсов, обеспечивающий выделение одного полупериода из сети переменного тока и содержащий основной и вспомогательный тиристоры, выпрямитель, пусковой контакт, конденсатор, стабилитрон и резисторы (1).

Однако этот формирователь не обеспечивает плавнога нарастания напряжения на нагрузке с уровня, равного нулевому значению, iT0 Ограничивает функциональные возможности устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является формирователь импульсов, принятый за прототип, содержащий силаву:о цепь подключения нагрузки l< nu GlolUBA сети переменногс тока через с<4ловай тиристар, цепь управления, состоящую из двух светоуправляемых тиристарав, двух резисторов, замыкателя и источника постояннага тока, цепь заг;уска, состоящую из двух светоизлучающих диодов л двух диодов и падключенну а через третий резистор к питающей сети переменного тока (21.

Это известное устрой4ства имеет ограничение по коммутацлоннай спосаанаст 4 при использовании одного силавага тиристара в силовой цепи подключения нагрузки к питающей сети переменного тока и является недастаточЙО надежным при пслучении импульса одиночной полувалны в течение одного палупериода питающего напряженил при выполнении силового тиристора в виде параллельно включенных тиристоров для увеличения коммутационной способности известного устройства, Цель изобретения — повышение надежности получения и14пульса Одиночной палуволны в течение одного полупериода питающего напряжения при выпальении

40 Б к питающей сети переменного тока через резистор 14. Импульсный пик-трансформатор (flT) 14 имеет две обмотки 13 и 16. Первичная обмотка 13 через резистор 12 подключена параллельно цепи запуска (СД

10 и диод 11), вторичная обмотка 16 через резистор 17 подсоединена между управляющим электродом и катодом ЗТ 4. 1 ил. силового тиристора в виде параллельна включенных тиристоров, Для достижения поставленной цели в формирователь импульсов, содержащий силовую цепь падкл очения нагрузки к питающей сети переменного тока через силовой тириcrop, запускающий тиристор цепи управления, анод которого через замыкатель и источник постоянного тока подключен к катоду, а катод через первый и второй резисторы подсоединен к управляющему электроду силового тиристора, второй тиристар цепи управленил, выполненный светоуправляемым и соединенный своим анодом через второй резистор с управляющим электродам, а катодом — с катодом силового тиристора, цепь запуска второго тиристора, падкл оченную через третий резистор к пиГающей сети переменнага тока и образованну.а последовательна согласно включенными светоизлуча ощим диодом и диодом, введень! четвертый и пятый резисторы и импульсный пик-трансформатор.

Первичная обмотка импульсного пик-трансформатора через четвертый резистор подключена параллель,о цепи запуска, состоящей из паследавательнага согласнаго соединения светоизлучающега диода, управлжащего вторым тиристаром, и диода, Рторичнал обмотка пик-трансформатора через пятый резистор падсаединена между

УПРОВЛЯЮЩИМ ЭЛЕКТРОДОМ И КатОДОМ ЗаПУскающега тиристора.

Благодаря смене светоизлучающега диода (прототип) на импульсный пиктрансформатор и соответствующее его вкл ачение, увеличивается промежуток времени для подготовки к открытию группы пар -. .льна вкл аченных силовых тиристоров, зющих большой разброс па времени вклю ния, В результате повышается надежнocTL" адновременногo аткоытия всех параллельна включенных силовых т.1ристоров при подаче на их анод-катод положительной палуволны напряжения сети паг. 4еннага тока и павы шве гся нз,еж,- 780154 ность получения большой мощности одиночного импульса испытательного напряжения в течение одного полупериода питающего напряжения с плавным нарастанием переднего фронта, начиная от нулевого значения до амплитудного значения, В просмотренных источниках информации указанные отличительные признаки не обнаружены, Следовательно, предложенное решаwe отвечает критерию существенности отличий.

На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого формирователя.

Формирователь импульсов содержит силовую цепь, основу которой составляют силовые тиристоры 1, включенные парап лельно. Силовые тиристоры 1 подключаю. нагрузку 2 к питающей сети 3 переменного тока. Силовыми тиристорами 1 управляет цепь управления, состоящая из запуска:о-. щего тиристора 4, второго тиристора 5, двух резисторов 6 и 7, замыкателя 8 и источника питания 9, Запускающий тиристор 4 своим анодом через замыкатель 8 и источник

9 питания подсоединен к катодам силовых тиристоров 1, а своим катодом через резисторы 6 и 7 подсоединен к управляющим электродам силовых тиристоров 1, Второй тиристор 5 выполнен светоуправляемым и своим анодом через резистор 7 соединен с управляющими электродами силовых тиристоров 1, а своим катодом соединен с катодами силовых тиристоров 1.

Светоизлучающий диод 10, управляющий светоуправляемым тиристором 5, соединен последовательно согласно с диодом 11. Параллельно цепочке светоизлучающего диода 10 и диода 11 через третий резистор t2 подсоединена обмотка 13 импульсного пиктрансформатора 14. Обе эти цепочки образуют цепь запуска, которая через четвертый резистор 15 подсоединена к питающей сети

3 переменного тока. Вторичная обмотка 16 импульсного пик-трансформатора 14 через пятый резистор 17 подсоединена между управляющим электродом и катодом запуска.«ощего тиристора 4, Нагрузка 2 может подкл|очаться непосредственно на напряжение питающей сети (при испытании электрических аппаратов испытательным импульсом гака) или может быть подключена через испытательный повышающий трансформатор 18 (при испытании электрических аппаратов испытательным импульсом напряжения), а напряжение питающей сети 3 может прикладываться к параллельно включенным силовым тиристорам 1 через регулятор 19.

Напряжение на нагрузке 2 (испытуемом электрическом аппарате) измеряется при5

1.5

Ф 1

5 бором 20, Устройство работает следующим образом, В первый переход через нулевое значение из положительного полупериода в отрицательный полупериод напряжения U .питающей сети 3 после замыкания замыкателя 8 на вторичной обмотке 16 импульсного трансформатора 14 генерируется запускающий импульс Hàпряжения еи.. Полярность подключения вторичной обмотки 16 импульсного трансформатора 14 между управляющим электродом и катодом запускающего тиристора 4 выбирается такой, чтобы в момент перехода напряжения U питающей сети 3 иэ положительного полупериода в отрицательный полупериод запускающий импульс напряжения еи с обмотки 16 вызывал протекание тгка в цепи управляющего электрода запуск;:ющего тиристора 4 в прямом направлении, т.е. от управляющего электрода к катоду, приводящего K открытию запускающего тиристора 4 поддействием напряжения "сточника 9 постоянного тока.

Включение запускающего тиристора 4 обеспечивает протекание тока спрямления от источника 9 постоянного тока по управляющим электродам параллельна вкл о; eHHbfx силс,;ь! < тиристоооа в прямом направлении, т.е. оТ управл,;þùèõ электро-1ов к катодам. То"; спрямления обеспечивает подготовку параллельно включенных силовых тиристоро;. 1 к открытию.

Отрицательн:, полупериод напряжения U питающей се-,и 3 обеспечивает закрытое состояние параллельно включенных силовых тиристоров 1.

Так как запускающий импульс напряжения е, с обмотки 16 и;лпульсного трансформатора 14 генерируется в начальный момент отрицательного полупериода напряжения U питагощей сети 3, до длительность отрицательного полупериода обеспечивает возможность надежного и полного открытия запускающего тиристора

4 и надежную полную подготовку к открытию всех параллельно включенных силовых тиристоров 1. имеющих большой разброс по време -!N подготовки к открытию, В следующий положительный полупериод напряжения U питающей сети 3 ток спрямления, про", ека ощий через управляющие электроды и".ðàëëåëüíà включенных силовых тиристоров 1, обеспечивает их от<рытие при напряжении U, близком к нулю

ы на испытуемый электрический аппарат 2 подается один полупериод испытательного напряжения с плавным нарастанием гередне ге: фронта, на,;.ная от нулевого значения да амплитудного значения. В этот же поло1780154

Составитель С. Соколов

Техред M,Mopãåíòàë Корректор О. Юрковецкая

Редактор

Заказ 4440 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК1!Т СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагар in, 101 жлтельный полупериод напряжения 0 питающей сети 3 возбуждается светоизлучающий диод 10, который включает второй тиристор 5.

Второй тиристор 5 закорачивает цепь, состоящую из резистора 7 и управляющих электродов параллельно включенных силовых тиристоров 1. Таким образом, прекращается протекание тока через цепь управляющих электродов параллельно включенных силовых тиристоров I и создаются условия для их закрытия.

При последующей смене полярности напряжения U на отрицательный полупериод параллельно включенные силовые тиристоры 1 закрываются и остаются в закрытом состоянии при включенном состоянии замыкателя 8, обеспечивающего протекание тока по тиристорам 4 и 5, После размыкания замыкателя 8 выключаются тиристоры

4 и 5 и схема устройства возвращается в исходное состояние и готова к последующей работе. Таким образом, независимо от момента замыкания эамыкателя 8, обеспечивается надежная подача к нагрузке 2

ToflbKo одного импульса испытательного напряжения одиночной полуволны в течение одного полупериода питающего напряжения с плавным нарастанием переднего фронта, начиная от нулевого значения до амплитудного значения.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным (прототипом) повышает коммутационную способность формирователя импульса за счет обеспечения возможности включать блок параллельно включенных силовь|х тиристаров, которые осуществляют коммутацию больших значений токов в цепи подключения нагрузки к питающей сети переменного тока. Кроме того, предлагаемое устройство повышает надежность работоспособности формирователя импульсов за счет обеспечения промежутка времени, необходимого для всего периода подготовки к открытию всех параллельно включенных силовых тиристоров, имеющих достаточно большой разброс по времечи.подготовки к открытию.

Повышение надежности и коммутационной способности предлагаемого устройства обеспечивает большой срок службы и обеспечивает унификацию конструкции

5 формирователя импульсов как составного устройства испытательного комплекса технического контроля параметров многих различных серий и типоразмеров электрических аппаратов в условиях массового про10 изводства, Указанные преимущества предлагаемого устройства повышают технико-зкономическую эффективность массового производства электрических, аппаратов.

Формула изобретения

Формирователь импульсов, содержащий силовую цепь подключения нагрузки к питающей сети переменного тока через си20 лавой тиристор, запускающий тиристор цепи управления, анод которого через замыкатель и источник постоянного тока подключен к катоду, а катод через первый ы второй резисторы подсоединен к управляю25 щему электроду силового тиристора, второй тиристор цепи управления, выполненный светоуправляемым и соединенный своим анодом через второй резистор с управляющим электродом, а катодом — с катодом си30 лового. тиристора, цепь запуска второго тиристора, подключенную через третий резистор к питающей сети переменного тока и образованную последовательно согласно включенными светоизлучающим диодом и

35 диодом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности формирования импульса с плавным нарастанием переднего фронта в течение одного полупериода питающего напряжения, введены четвер40 тый и пятый резисторы и импульсный пиктрансформатор, первичная обмотка которого через четвертый резистор подключена параллельно цепи запуска, а вторичная обмотка через пятый резистор подсоедине45 на между управляющим электродом и катодом запускающего тиристора, а силовой тиристор выполнен в виде параллельнс включенных тиристоров.