Устройство для управления последовательно соединенными запираемыми тиристорами

Авторы патента:

H02M1/088 - для одновременного управления последовательно или параллельно соединенными полупроводниковыми приборами

Сущность изобретения: при поступлении импульса от формирователя отпирающих импульсов отпираются ключевые элементы 13 и на управляющие электроды двухоперационных тиристоров 1 поступают отпирающие импульсы. При поступлении -сигнала с формирователя запирающих импульсов 12 запирающий ток через последовательно соединенные диоды 14 протекает через управляющие переходы двухоперацйонных тиристоров. Конденсаторы 19 обеспечивают подачу на управляющие переходы двухоперационных тиристоров отрицательного напряжения смещения при отсутствии сигналов на выходах формирователей 11 и 12. 1 ил. # .

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 02 М 1/088

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

7-!

z-г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4727164/07 (22) 02.08.89 (46) 15.04.93. Бюл. ЬЬ 14 (71) Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения (72) В.Я.Меньшиков и П.E.Êóçíåöîâ (56) Патент Японии М 50-118883, кл. Н 02 M

1/06. 1983.

Авторское свидетельство СССР

N-936270, кл. Н 02 М1/08,,1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫМИ ЗАПИРАЕМЫМИ ТИРИСТОРАМИ

„„5Ц „„1809512 А1 (57) Сущность изобретения: при поступлении импульса от формирователя отпирающих импульсов отпираются ключевые элементы 13 и на управляющие электроды двухоперационных тиристоров 1 поступают отпирающие импульсы, При поступлении

-сигнала с формирователя запирающих импульсов 12 запирающий ток через последовательно соединенные диоды 14 протекает через управляющие переходы двухоперационных тиристоров. Конденсаторы 19 обеспечивают подачу на управляющие переходы двухоперационных тиристоров отрицательного напряжения смещения при отсутствии сигналов на выходах формирователей 11 и

12. 1 ил.

1809512

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении систем управления высоковольтными запираемыми вентилями статических преобразователей.

Целью изобретения является снижение потребляемой мощности и повышение надежности запирания тиристоров.

Цель достигается за счет того, что в блоки управления введены дополнительный импульсный трансформатор, первый и второй конденсаторы и ограничительный диод.

Предлагаемое техническое решение позволяет сформировать постоянное отрицательное смещение управляющего перехода тиристоров во всех ячейках без введения специальных источников питания, а также исключить взаимное влияние отпирающего

15 и запирающего импульсов.

Указанные особенности позволяют по- 20 высить надежность запирания последовательно соединенных тиристоров, повысить стойкость к эффекту вЂ”, помехоустойчи®

Cil вость, упростить систему управления после- 25 . довательно соединенными запираемыми тиристорами в целом.

На чертеже представлена схема устройства управления последовательно соединенными запираемыми тиристорами. 30

Параллельно каждому из "и" последовательно соединенных запираемых тиристоров 1 присоединены резистор 2 и цепь из последовательно соединенных конденсатора 3 и резистора 4. Резистор 4 шунтируется 35 диодом 5, Указанные элементы обеспечивают равномерное распределение напряжения по тиристорам и ограничивают перенапряжения в процессе отпирания и запирания тиристоров, 40

Устройство содержит блоки управления

6 по числу тиристоров. Блок управления включает в себя трансформатор отпирающих импульсов 7, дополнительный импульсный трансформатор 8, трансформатор 45 запирающих импульсов 9 и ячейки управления 10.

Первичные обмотки трансформаторов . отпирающих импульсов 7 и дополнительных транзисторов 8 соединены последова- 50 тельно и подключены к формирователю отпирающих импульсов 11, Первичные обмотки трансформаторов запирающих импульсов 9 также соединены последовательно и подключены к формирователю 55 запирающих импульсов 12.

Вторичная обмотка трансформатора отпирающих импульсов 7 соединена последовательно с ключевым элементом 13, к управляющим выводам которого подключена вторичная обмотка дополнительного трансформатора 8;

Вторичная обмотка трансформатора запирающих импульсов 9 через цепочку последовательно соединенных диодов 14 включена между двумя выходными зажимами 15 и 16 блока управления, предназначенными для подключения к управляющим выводам соответствующего тиристора.

Элементы 13 и 14 входят в состав ячейки управления 10, в которую также входят включенные между выходными зажимами

15 и 16: ограничительный диод 17, включенный последовательно и встречно с первым диодом 18; последовательно соединенные первый конденсатор 19 и второй диод 20, зашунтированный первым резистором 21; последовательно соединенные второй конденсатор 22 и второй резистор 23, параллельно которому включена цепь из соединенных последовательно вторичной обмотки трансформатора отпирающих импульсов 7 и ключевого элемента 13.

Устройство работает следующим образом.

При положительном напряжении на цепочке последовательно соединенных запираемых тиристоров 1 формируется отпирающий импульс, который с выхода формирователя 11 подается в цепь основных 7 и дополнительных 8 трансформаторов. Сигнал с дополнительного трансформатора 8 открывает ключевой элемент 13 и отпирающий импульс через основной трансформатор 7 и ключевой элемент 13 подается на управляющий электрод тиристора 1. Тем самым обеспечивается одновременное отпирание всех последовательно соединенных тиристсров, через которые в дальнейшем проходит ток.

Емкость конденсатора 22 выбирается такой, что конденсатор не препятствует, практически, прохождению отпирающего импульса, Эапирание тиристоров 1 осуществляется импульсом, который с выхода формирователя 12 подается в цепь трансформаторов 9.

Со вторичной обмотки трансформаторов 9 через диоды 14 запирающий импульс поступает на управляющий переход тиристоров

1, что обеспечивает одновременное запирание всех "n" последовательно соединенных тиристоров.

К моменту подачи зайирающего импульса ключевой элемент 13 должен быть закрыт.

При запирании тиристоров 1 сопротивление управляющего перехода этих тиристоров резко возрастает, что может вызвать существенное повышение напряжения на вторичной обмотке трансформатора 9, ра1809512

20 сный трансформатор, первый и второй конденсаторы и ограничительный диод, включенный последовательно и встречно с первым диодОм между выходными зажимами блока управления, между которыми включены соединенные последовательно первый конденсатор и второй диод, зашун30 тированный первым резистором, и соединенные последовательно второй конденсатор и второй резистор, параллельно которому включена цепь из соединенных последовательно вторичной обмотки трансформатора отпирающих импульсов и ключевого элемента, к управляющим выводам которого подключена вторичная обмотка дополнительного трансформатора, причем соединенные последовательно первичные обмотки трансформаторов отпирающих импульсов блоков управления предназначены

40 для подключения к формирователю отпирающих импульсов, а соединенные последовательно первичные обмотки трансформаторов запирающих импульсов блоков управления предназначены для подключения к формирователю запирающих импульсов

Составитель В.Меньшиков

Техред М.Моргентал Корректор П.Гереши

Редактор Т.Иванова

Заказ 1290 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ботающего в режиме трансформатора тока, Перенапряжения в этом случае ограничиваются тем, что ток трансформатора 9 после восстановления управляющего перехода коммутируется в цепь первого конденсатора 19 и диода 20. Полярность напряжения на конденсаторе 19 соответствует показанной на фиг. 1, а его величина не превышает напряжения стабилизации ограничительного диода 17.

Напряжение на конденсаторе 19 через резистор 21 обеспечивает смещение управляющего перехода запираемых тиристоров

1 в обратном направлении после прекращения импульса запирания в течение всей длительности непроводящего пери.ода.

Конденсатор 22 препятствует разряду конденсатора 19 через резистор 23, а также ключевой элемент 13 после его включения.

Число последовательно соединенных

} диодов 14 выбирается исходя из того, чтобы при подаче отпирающего импульса вторичная обмотка трансформатора 9 не оказывала для этого импульса шунтирующего влияния, т.е. и >,Ж э.-K а где m вЂ” число последовательно соединенных диодов;

ЛОуз. вЂ” к вЂ” падение напряжения между управляющим электродом и катодом запираемых тиристоров при прохождении отпирающих импульсов;

Л Од вЂ” напряжение "отсечки" диода, Наличие цепи из последовательно соединенных диодов 14 и ключевого элемента

13 с дополнительным трансформатором 8 исключает взаимное влияние цепей канала отпирания и канала запирания. Диоды 14 и ключевой элемент 13 должны быть высокочастотными с тем, чтобы обратный ток в их цепи в процессе восстановления запирающих свойств был минимальным, Таким образом, данное решение обеспечивает отрицательное смещение управляющего перехода запираемых тиристоров при их последовательном соединении. без использования специальных источников питания и исключает взаимное влияние каналов отпирания и запирания, Тем самым достигается поставленная цель вЂ” снижается потребляемая мощность и повышается надежность запирания тиристоров.

Формула изобретения

Устройство для управления последовательно соединенными запираемыми тиристорами, содержащее блоки управления по числу тиристоров, каждый из которых содержит первый и второй диоды, первый и второй резисторы, трансформатор отпирающих импульсов, ключевой элемент и трансформатор запирающих импульсов, вторичная обмотка которого через цепочку последовательно соединенных диодов включена между двумя выходными зажимами блока управления, предназначенными для подключения к управляющим выводам соответствующего тиристора, о т л и ч а ю ще е с я тем, что, с целью снижения потребляемой мощности и повышения надежности запирания тиристоров, в каждый блок управления введены дополнительный импупь

Высоковольтный тиристорный блок // 1653089

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регуляторах ; ср монного нагтря сння Цель н оО ч тения - повышение надеж-

Устройство для включения параллельно соединенных тиристоров // 1324085

Устройство для управления вентилями // 1252873

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в узлах управления тиристорами агрегатов постоянйого и переменного тока и в преобразователях частоты с непосредственной связью

Устройство для поочередного управления параллельно соединенными тиристорами // 1206915

Устройство для управления последовательно соединенными тиристорами // 1201973

Высоковольтный тиристорный вентиль // 1122194

Устройство для управления высоковольтным блоком последовательно соединенных вентилей // 510064

Устройство для включения п параллельно соединенных вентилей // 390649

Устройство фазового управления // 310467

Устройство управления группой симисторов (тиристоров) // 2189102

Изобретение относится к электротехнике, более конкретно к системам контроля и управления силовыми симисторными (тиристорными) выпрямительными устройствами

Способ удвоения тока в шестифазной схеме выпрямления // 2230424

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для повышения общего допустимого тока тиристорного преобразователя, собранного по шестифазной схеме выпрямления

Тиристорный регулятор напряжения // 1819371

Устройство управления и способ управления, используемые при шунтировании блоков питания // 2518093

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройстве и способе управления, используемых при шунтировании блоков питания. Технический результат - уменьшение пульсации выходного напряжения. Способ управления при шунтировании блока питания включает в себя: измерение первого трехфазного выходного электрического сигнала; вычисление соответственно составляющих первых прямой и обратной последовательностей первого трехфазного выходного электрического сигнала; формирование заданных составляющих прямой и обратной последовательностей фаз, чтобы соответственно выполнить автоматическую компенсацию составляющих первых прямой и обратной последовательностей, таким образом, выводя составляющие вторых прямой и обратной последовательностей; сложение вторых составляющих прямой и обратной последовательностей и вывод второго трехфазного выходного электрического сигнала в заданном режиме. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

Способ фазового управления тиристорными преобразователями, одновременно работающими на индивидуальные нагрузки // 2539323

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на электроподвижном составе переменного тока. Технический результат - увеличение угла задержки импульсов до 18 эл. градусов в средней части полупериода напряжения и уменьшение максимальной мощности полной нагрузки тиристорных преобразователей. В способе фазового управления двумя или более тиристорными преобразователями, одновременно работающими на индивидуальные нагрузки и питаемыми от одной сети переменного тока, импульсы разных преобразователей подают со сдвигом между собой на угол Δα, который выбирается равным максимальному Δαmax, если импульсы управления находятся в средней части полупериода сетевого напряжения, плавно увеличивается от нуля до Δαmax в области от 0 эл. градусов сетевого напряжения между прямыми Δα=α*Δαmax/18 и Δα=α*Δαmax/54, где α - угол выдачи первого импульса управления, эл. градусов, и плавно уменьшается от Δαmax до нуля при углах управления, приближающихся к 180 эл. градусам между прямыми Δα=(180-α)*Δαmax/18 и Δα=(180-α)*Δαmax/54.Угол Δαmax выбирается в пределах 1-18 эл. град. 1 ил.

Преобразователь частоты и способ управления им // 2562254

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в вакуумных установках для плавки и термообработки металлов. Технический результат: непрерывный контроль симметрии и величины напряжения вывода индуктора относительно заземленной нейтрали питающей сети, быстрое снижение напряжения на нагрузке при увеличении контролируемого напряжения выше установленного значения, надежное и плавное выключение преобразователя при пробое вывода нагрузки на заземленную нейтраль, повышение электрического КПД индуктора, улучшение формы выходного тока. В преобразователь частоты введен четвертый мост. Нагрузка выполнена из двух параллельно соединенных секций, включенных последовательно между инвертирующими мостами двух параллельных цепей. Рассмотрен способ управления преобразователем частоты. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Высоковольтный транзисторный ключ // 2579433

Предлагаемое изобретение относится к области высоковольтной преобразовательной техники и может быть использовано в структурах преобразователей напряжения для преобразования напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока и наоборот. Технической задачей предложенного изобретения является создание такого высоковольтного транзисторного ключа, в котором обеспечена его полная управляемость при одновременном снижении воздействий на компоненты схемы управления, а также обеспечено сокращение времени замены отказавшего оборудования без демонтажа внутренних связей. Поставленная техническая задача достигается за счет того, что в высоковольтном транзисторном ключе, содержащем последовательно соединенные полупроводниковые блоки, между которыми последовательно расположены охладители, для охлаждения полупроводниковых блоков, полупроводниковые блоки и охладители собраны в силовой столб посредством прижимной конструкции, состоящей из опорных пластин и прижимного узла, а каждый из полупроводниковых блоков содержит igbt-модуль прижимного типа, схему управления igbt-модулем, в качестве которой используют драйвер, а также защитную R-C цепь и измерительную R цепь в виде делителя напряжения. 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

Преобразователь напряжения с отдельными схемами комбинированного преобразования // 2617991

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в преобразователях понижающего и повышающего типа. Техническим результатом является повышение эффективности преобразователя в широком диапазоне входных и выходных напряжений в различных приложениях. Преобразователь (100) напряжения с отдельными схемами комбинированного преобразования включает схему (110) для понижения и повышения напряжения и блок управления (120, 200) для управления работой понижающего и повышающего преобразователя. Понижающий и повышающий преобразователь содержит схему понижения напряжения с первым набором переключателей (SW3, SW4) и схему повышения напряжения со вторым набором переключателей (SW5, SW6). Управление схемой понижения напряжения и схемой повышения напряжения можно выполнять независимо друг от друга. Блок управления выполнен с возможностью управления подачей напряжения от преобразователя напряжения на нагрузку (20) через схему понижения напряжения в режиме понижения напряжения путем управления операциями переключения первого набора переключателей и управления подачей питания от преобразователя напряжения на нагрузку через схему повышения напряжения в режиме повышения напряжения путем управления операциями переключения второго набора переключателей. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ управления n-фазным импульсным преобразователем // 2638295

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в многофазных импульсных преобразователях питания. Техническим результатом является снижение потерь энергии и улучшение качества напряжения. В способе управления N-фазным импульсным преобразователем постоянного напряжения, состоящем в формировании и подаче на параллельно включенные N силовых блоков импульсов управления, изменяемых по скважности в зависимости от требуемой величины выходного напряжения и сдвинутых друг от друга на время равное 1/Nf, где f - частота этих импульсов (Гц), и в контроле состояния силовых фазных блоков при обнаружении отказов m силовых блоков взаимный сдвиг импульсов устанавливают равным 1/(N-m)f. 3 ил.

Переключающая схема // 2645729

Изобретение относится к области преобразовательной техники. Технический результат – уменьшение потерь на переключение. Переключающая схема переключает первый БТИЗ и второй БТИЗ. Схема управления оснащена первым переключающим элементом, который выполнен с возможностью управления током затвора первого БТИЗ, вторым переключающим элементом, который выполнен с возможностью управления током затвора второго БТИЗ, а также третьим переключающим элементом, который включен между электродом первого БТИЗ и электродом второго БТИЗ. Схема управления управляет моментом включения и моментом выключения. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 11 ил.