Устройство для импульсного управления тиристорами или ртутными вентилями высоковольтного п-фазного каскадно- мостового

 

Севе Советские

Сециеоиотнчеокил

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСИУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 07.11.1968 (№ 1216012/24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 08Л.1973. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 28.lll.1973

Й. Кл Н 02р 13/16

Комитет оо делам изобретений и открытий ори Сосете Министров

СССР ЛК 621 314 57 (088,8) Авторы изобретения

Л. В. Травин и В. Г. Спув

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО УПРАВЛЕНИЯ

ТИРИСТОРАМИ ИЛИ РТУТНЫМИ ВЕНТИЛЯМИ

ВЫСО КО ВОЛ ЬТ НОГО п-ФАЗ НОГО КАСКАДНО-МО СТО В ОГО

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

В настоящее время для управления венгилями высоковольтных многофазных преобразователей применяют устройства, формирующие широкие импульсы, длительность которых равна времени горения вентиля, пли серии узких управляющих импульсов.

Однако эти устройства имеют следующие недостатки. При работе преобразователя в режиме прерывистых токов неизбежны случаи, когда при наличии положительного управляющего импульса напряжение на высоковольтном тиристорном блоке отрицательно.

При этом обратные токи тиристоров увеличиваются в десятки и сотни раз, что приводит, во-первых, к значительному увеличению мощности, рассеиваемой на тиристоре, и к тепловому пробою, а во-вторых, — к неравномерному делению обратного напряжения на сотнях последовательно соединенных тиристоров блока и в результате этого — к пробою ряда тиристоров. Мощность, потребляемая схемами формирования и усиления широких управляющих импульсов или сериями узких управляющих импульсов, довольно велика, что приводит к увеличению мощности собственных нужд ртутного вентиля или высоковольтного тиристорного блока и затрудняет осуществление перспективного способа питания собственных нужд непосредственно от напряжения, приложенного к ртутному вентилю илп высоковольтному тпристорному блоку.

Предлагаемое устройство отличается тем, что дополнительный вход логического элемента формирователя управляющих импульсов подключен к источнику синхронизирующих импульсов через ждущий мультпвибратор, формирующий импульсы, ширина которых равна времени горения вентиля и-фазного

1о преобразователя. Это повышает надежность всей системы, снижает мощность, потребляемую следящей системой управления, а также обеспечивает требуемую скорость нарастания фронта управляющих импульсов.

15 На фпг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства.

В течение 120 эл. град (в случае трехфазпой схемы преобразователя) после прихода импульса от источника синхронизирующих

20 импульсов 1 на формирователь управляющих импульсов 2 датчик 8 обеспечивает однократный запуск формирователя 2 в момент каждого перехода напряжения на тиристорном блоке 4 через нуль в область положительных величин, а датчик 5 обеспечивает запирание формирователя 2, если к тиристорному блоку 4 приложено отрицательное напряжение.

Управляющие импульсы подаются на тиристорный блок 4 от формирователя 2 через

30 расщепитель управляющих импульсов 6. Изо292590

З0

3 ляция цепей управления от земли обеспечивается с помощью изолирующих импульсных трансформаторов или световых каналов между частями системы.

Подробная блок-схема предлагаемого устройства, основные элементы которого находятся на платформе тиристорного блока или ртутного вентиля, показана на фиг. 2.

Это устройство содержит на потенциале земли источник синхронизирующих импульсов 1, световой канал 7, на потенциале венгиля-формирователь 2, управляющих импульсов, вход которого выполнен в виде логического элемента 8 типа «И», а выходной усилительный блок 9 формирователя 2 подключен через расщепитель б управляющих импульсов к высоковольтному тиристорному блоку 4 (или ртутному вентилю) . Устройство снабжено также ждущим мультивибратором 10, датчиком 5 полярности напряжения на тиристорном блоке 4, датчиком 8 моментов перехода напряжения на тиристорном блоке 4 через нуль в область положительных величин, логическим элементом 11 типа

«ИЛИ».

Устройство работает следующим образом.

Узкий первичный импульс от источника синхронизирующих импульсов 1 системы автоматического регулирования преобразователя поступает через световой канал 7 на вход ждущего мультивибратора 10 и на один из входов логического элемента 11 типа «ИЛИ».

На второй вход логического элемента 11 поступает сигнал с датчика 8. Мультивибратор 10 вырабатывает прямоугольный импульс, длительность которого определяется временем горения вентилей, подаваемый на один из входов логического элемента 8 типа «И», На другой вход элемента 8 подается выходное напряжение датчика 5, выполненного в виде делителя напряжения 12 и двухполярного ограничителя 18. На третий вход логического элемента 8 подается сигнал с логического элемента 11. Узкие импульсы от элемента

11 пройдут через элемент 8 только при наличии напряжений, причем соответствующей полярности, на его остальных двух входах.

Этим обеспечивается подача узких управляющих импульсов на тиристорный блок 4 в моменты перехода напряжения на этом блоке через нуль в положительную сторону и запирание системы управления в периоды, когда к тиристорному блоку приложено отрицательное напряжение.

На фиг. 3 показана блок-схема устройства для импульсного управления, основные элементы которого находятся на потенциале земли. На платформе тиристорного блока 4 расположен датчик 5. Связь с остальными элементами системы управления осуществля4 ется по двум световым каналам 7 и 14. Такая система управления особенно удобна для управления высоковольтным тиристорным блоком, состоящим из фототиристоров, управляемых непосредственно световым лучом.

На фиг. 4 показаны формы напряжений на выходе элементов схемы для случая, когда к тиристорному блоку или ртутному вентилю приложено положительное напряжение.

На фиг. 5 — то же для случая, когда к тиристорному блоку или ртутному вентилю приложено отрицательное напряжение. Для простоты принято, что напряжению У5 на тиристорном блоке или ртутном вентиле в интересующий период времени дважды переходит через нуль в положительную сторону.

На фиг. б показана принципиальная схема одного из разработанных вариантов выполнения логической части устройства для импульсного управления.

Сигнал с датчика 5 полярности напряжения на тиристорном блоке после усилителя на транзисторе 15 и эмиттерного повторителя на транзисторе lб подается на вход логического элемента 8 типа «И», на диодах 17 и 18 и транзисторе 19. Первичные импульсы от источника синхронизирующих импульсов 1 подаются на ждущий мультивибратор на транзисторах 20 и 21.

Широкий импульс, например, длительностью 120 эл. град. с выхода мультивибратора после усиления на транзисторах 22, 28 и 24 подается на дополнительный вход логического элемента 8. Выходной сигнал логического элемента дифференцируется, усиливается на транзисторе 25 и подается на усилитель управляющих импульсов.

Предмет изобретения

Устройство для импульсного управления тиристорами или ртутными вентилями высоковольтного и-фазного каскадно-мостового преобразователя, содержащее источник синхронизирующих импульсов, датчик полярности и перехода через нуль в положительном направлении напряжения на вентиле, которые подключены ко входному каскаду формирователя управляющих импульсов, выполненному в виде логического элемента «И», отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при работе преобразователя в режиме прерывистых токов, дополнительный вход вышеуказанного логического элемента

«И» подключен к источнику синхронизирующих импульсов через ждущий мультивибратор, формирующий импульсы, ширина которых равна времени горения вентиля и-фазного преобразователя.

Ри2. 5

Составитель Ю, Баева

Редактор Л. Бердник Техред Т. Курилко Корректоры Г. Запорожец и Л. Чуркина

Заказ 726 Изд. № 1089 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Загорская типография