Устройство управления группой симисторов (тиристоров)
Изобретение относится к электротехнике, более конкретно к системам контроля и управления силовыми симисторными (тиристорными) выпрямительными устройствами. Устройство содержит усилители-формирователи импульсов тока управления симисторами (тиристорами), управляемый выпрямитель на операционном усилителе, формирователь знакопеременных импульсов, дифференцирующую цепь, соединенные последовательно, разделительные конденсаторы. Вход усилителя-формирователя на ОУ подключен к сети переменного тока, являющейся одновременно источником питания для группы симисторов, а выход формирователя импульсов управления подключен к входу управляемых симисторных ключей через разделительные конденсаторы С1-Cn, величина емкости которых определяется из равенства С=
/2
Хс, где - длительность запускающего импульса; Хс - сопротивление емкости на частоте запуска. Технический результат - повышение надежности. 4 ил.
Изобретение относится к электротехнике, более конкретно к системам контроля и управления силовыми симисторными (тиристорными) выпрямительными устройствами.
Известно устройство контроля и защиты тиристора, включающее: генератор прямоугольных управляющих импульсов, соединенный с управляющим электродом тиристора через усилитель-формирователь импульсов тока управления тиристором, датчик напряжения на тиристоре в виде оптопары, выход которой подключен к информационному входу основного D-триггера, стробирующий вход которого предназначен для соединения с выходом генератора прямоугольных управляющих импульсов, а инверсный выход - с индикатором, исполнительный орган защиты, дополнительный D-триггер, дополнительный индикатор, логический инвертор и элемент ИЛИ, причем информационный вход дополнительного D-триггера объединен с информационным входом основного D-триггера, стробирующий вход дополнительного D-триггера соединен со стробирующим входом основного D-триггера через логический инвертор, а прямой выход дополнительного D-триггера соединен с дополнительным индикатором, при этом инверсный выход основного D-триггера и прямой выход дополнительного D-триггера через элемент ИЛИ соединены с выходом исполнительного органа защиты (аналог, А.С. СССР 16603686, Опубл. в БИ 22, 03.05.89 г.). Недостатком рассмотренного аналога является недостаточная надежность схемы защиты при увеличении числа тиристоров в группе. Известен способ фазового управления тиристорным преобразователем по вертикальному и горизонтальному принципу, по которому формируют импульсы длительностью, равной фазовому углу управления для распределения по тиристорным преобразователям, формируют сигнал о включенном состоянии соответствующего тиристорного преобразователя и по среднему фронту этого сигнала формируют заданный фронт импульсов управления тиристорами преобразователя (аналог, Н 02 М 1/08, СССР 1660111, Опубл. в БИ 22 от 15.01.88). Недостатком устройства, реализующего способ фазового управления тиристорным преобразователем, является низкая надежность, поскольку при выходе из строя даже одного тиристора прекращается работа всех тиристорных преобразователей группы либо их выход из строя. Задачей данного технического решения является повышение надежности работы группы симисторных (тиристорных) преобразователей. Задача повышения надежности работы группы симисторных (тиристорных) преобразователей решается дополнительным включением: управляемого выпрямителя на операционном усилителе (ОУ), формирователя знакопеременных импульсов, дифференцирующей цепи, соединенных последовательно, разделительных конденсаторов С1-Сn. Вход усилителя формирователя на ОУ подключен к сети переменного тока, являющейся одновременно источником питания для группы симисторов, а выход формирователя импульсов управления подключен к входу управляемых симисторных ключей, через разделительные конденсаторы С1-Сn, величина емкости которых определяется из равенства С=/2Хc, где - длительность запускающего импульса; Хc - сопротивление емкости на частоте запуска. На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства, где введены следующие обозначения: управляемый выпрямитель на операционном усилителе - 1, формирователь знакопеременных импульсов - 2, дифференцирующая цепь - 3, формирователь импульсов управления - 4, управляемые симисторные ключи - 5. Все блоки соединены последовательно. На фиг. 2 приведена функциональная схема управляемого выпрямителя на операционном усилителе. На фиг. 3. приведена функциональная схема группы симисторных преобразователей с раздельными нагрузочными сопротивлениями. На фиг. 4 приведены эпюры напряжений на выходе блоков устройства: Uвх - напряжение на входе управляемого выпрямителя на операционном усилителе 1, 6 - напряжение на выходе управляемого выпрямителя на операционном усилителе 1, 7 - эпюра напряжения на выходе формирователя знакопеременных импульсов 2, 8 - сформированные импульсы на выходе дифференцирующей цепи 3, 9 - напряжение на выходе формирователя импульсов управления симисторами 4, 10 - напряжение на нагрузочных сопротивлениях симисторов (тиристоров) 5. Устройство работает следующим образом. Питающая устройство сеть переменного тока подается на вход управляемого выпрямителя на ОУ 1 и на симисторные (тиристорные) ключи 5. Управляемый выпрямитель на ОУ работает в режиме усиления-ограничения. С выхода управляемого выпрямителя на ОУ выходной сигнал (эпюра 6) поступает на формирователь знакопеременных импульсов 2. С выхода формирователя 2 напряжение в виде знакопеременных импульсов (эпюра 7) поступает через дифференцирующую цепь 3 (эпюра 8) на вход формирователя униполярных импульсов 4, состоящего из импульсного усилителя-формирователя и силового ключа. Включение силового ключа обусловлено необходимостью формирования для запуска симисторов импульсов тока отрицательной полярности (эпюра 9) (для тиристоров импульсы запуска положительные). Формирование импульса запуска (эпюра 9) задним фронтом импульса (эпюра 7), обеспечивает задержку от точки t=0 на 100-150 мкс. Время задержки регулируется изменением коэффициента усиления усилителя-ограничителя. Изменение коэффициента усиления усилителя-ограничителя (1) обуславливает обратно пропорциональные изменения ширины провала в выпрямленном напряжении (эпюра 6). Пропорционально изменению ширины провала изменяется длительность импульсов на выходе формирователя 2 (эпюра 7). Такая задержка позволяет в момент запуска симистора (тиристора) иметь в нагрузке ток больше тока удержания, при этом возможна минимальная длительность импульса запуска, а следовательно, возможность использовать маломощный источник питания всей схемы. Например, применять конденсаторные источники питания с минимальными значениями емкостей 0,1 мкФ - 0,15 мкФ, поскольку ток потребления от сети 220 В составляет 10 мА, а потребляемая мощность при напряжении питания 9 В не превышает 90 мВт. От одного устройства возможен запуск порядка 15 симисторов типа ТС106-10, Тс112-16 или подобных им. Конденсаторы С1-Сn выбираются из расчета Un/Xc=Iупр, Xc=1/2fC, где f определяется по длительности запускающего импульса (), равного 20-30 мкс. При выходе из строя одного или нескольких тиристоров (симисторов) и попадании фазного напряжения на запускающий электрод напряжение делится на делителе C1R при R = 80 Ом (см. фиг. 3.). 
при C1-Cn= 0,1 мкФ, R
80 Ом, К дел=400, тогда напряжение помехи в точке (9) будет равно 0,8 В (амплитудное значение). Из неравенства Uпит-
Uпом>Uотп.мин можно определить сколько симисторов, вышедших из строя, не окажет существенного влияния на работу оставшихся в группе исправных симисторов. Указанное неравенство справедливо и для оценки работоспособности формирователя (2). Напряжение управления (Uyпp), не отпирающее постоянное напряжение, не превышает 0,25 В. Напряжение помехи (Uпом) может превышать 0,25 В, но запуск тиристоров возможен при токе управления, превышающем 2 мА. При установке в цепи запуска тиристоров (симисторов) конденсаторов С1-Сn сопротивлением на частоте 50 Гц (частота помехи) более 30 кОм помеха амплитудой 0,8 В создает ток в цепи управления не более 30 мкА, что недостаточно для запуска исправных тиристоров. Следовательно, данная схема группового запуска тиристоров (симисторов) сохраняет работоспособность при выходе из строя до 30% тиристоров рабочей группы. Предлагаемое устройство может быть использовано для управления группой электронагревательных приборов от одного устройства регулировки температуры.
Формула изобретения
С=
/2Хс,где
- длительность запускающего импульса;Хс - сопротивление емкости на частоте запуска.
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Похожие патенты:
Тиристорный регулятор напряжения // 1819371
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 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
Высоковольтный тиристорный вентиль // 1122194
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для повышения общего допустимого тока тиристорного преобразователя, собранного по шестифазной схеме выпрямления
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.
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.
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.
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.
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.
