Устройство для управления тиристором

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.05.73 (21) 1918423/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.76. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 10.11.76

17/56

1/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

Е. В. Лысенко (71) Заявитель

Ордена Октябрьской Революции всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей «Энергосетьпроект» (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРОМ

Изобретение касается автоматизации энергосистем.

Известны устройства для управления тиристором на основе транзисторных усилителей с туннельными диодами, которые позволяют получить стабильный порог срабатывания схемы при плавном изменении входного напряжения (1).

Однако такие устройства предназначены лишь для активной нагрузки, включаемой в анод тиристора, тогда как в типовых схемах управления выключателями их соленоиды управления включаются в катод тиристора, представляя собой активно-индуктивную нагрузку; и кроме того для питания транзисторных усилителей схемы треоустся дополнительный источник питания, причем этот источник связан с источником питания тиристора и era нагрузки (например 200 В) и поэтому. использование его для транзисторной защиты опасно с точки зрения воздействия импульсных помех от сети питания нагрузки тиристоров, Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для управления тиристором, содержащее активноиндуктивную нагрузку в цепи катода тиристора, к управляющему электроду которого подключены соединенные последовательно резистор и управляющий контакт, второй вывод которого подключен к конденсатору, подключенному второй обкладкой к катоду тиристора и входные клеммы.

Для обеспечения работы управляющего контакта УК при напряжении 30 — 40 В применяется известный технологический прием — использование делителя напряжения из резисторов. Учитывая значение тока управления, ток через делитель должен составлять 1 — 1,5 А, что приводит к потреблению порядка сотен ватт.

Кроме того, в процессе включения тиристора, по мере роста тока в цепи нагрузки, ток в цепи управляющего электрода снижается, причем когда ток нагрузки достигает всего лишь

15 порядка 15% от установившегося, диод запирается и ток в цепи управления падает до нуля, что существенно снижает надежность включения тиристора.

Целью изобретения является повышение»а20 дежности и экономичности устройства.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство дополнительно снабжено вспомогательным конденсатором, двумя диодами и делителем напряжения из трех резисторов, вклю25 ченного между положительной входной клеммой и катодом тиристора, причем общая точка первых двух резисторов соединена со вспомогательным конденсатором, другая обкладка которого через диод, включенный в прямом

30 направлении, соединена с общей точкой соеди535395

15

55 нения второго и третьего резисгоров делителя, обкладки конденсатора и управляющего контакта, анод упомянутого диода подключен к катоду другого диода, анод которого связан с общей точкой соединения третьего резистора делителя, обкладки конденсатора и катода тиристора.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из тиристора 1, активноиндуктивной нагрузки 2 в цепи катода тиристора (например соленоида), конденсаторов

3, 4, резисторов 5, б управляющего контакта 7, диодов 8, 9, резисторов 10 — 12 делителя напряжения, блок-контакта выключателя 13, резистора 14 и конденсатора 15 в блоке управления тиристором.

B нормальном режиме (с включенным питанием) с замкнутым блок-контактом 13 и разомкнутым контактом 7 конденсаторы 3 и 4 заряжены до напряжений 30 и 190 В соответственно, которые определяются высокоомным делителем напряжения 11 и 12, поскольку сопротивлением резистора 10 можно практически пренебречь. В цепи соленоида 2 отключения выключателя протекает ток порядка нескольких мА, который может использоваться для контроля исправности цвпи отключения.

При замыкании управляющего контакта 7, например выходного повторителя защиты, конденсатор 3 через резистор 5 разряжается на цепь управляющего электрода тиристора 1 и резистор б, который обеспечивает помехоустойчивость схемы управления тиристором. При включении тиристора напряжение анод-катод снижается до 2 — 3 В и конденсатор 4 весьма быстро разряжается по цепи — резистор 10, диод 9, анод-катод тиристора, причем диод 8 остается закрытым, и весь заряд конденсатора

3 расходуется на импульс тока управления, величина которого не зависит от анодного тока тиристора. Во включенном положении тиристора конденсаторы практически разряжены и контакт 7 размыкается при отсутствии тока в его цепи.

Гашение тиристора производится размыканием цепи блок-контактом 13 выключателя и после его повторного замыкания конденсаторы 3 и 4 весьма быстро (за время не более

0 05 с) заряжаются по цвпи — соленоид отключения 2, диод 8 и резистор 10, причем напряжение на них распределяется обратно пропорционально их емкости и поддерживается делителем, после чего схема готова к повторному действию. Резистор 14 и конденсатор 15 являются. стандартными элементами блока управления тиристорами, исключающими его самопроизвольное срабатывание при коротких фронтах анодного напряжения. В нормальном режиме потребление схемы соответствует току через высокоомные резисторы 11 и 12 и не превышает нескольких мА.

Таким образом, применение предложенного устройства позволяет повысить надежность управления тиристором в цепи соленоидов отключения и тем предотвратить возможныйущерб при развитии аварии в случае отказа схемы управления, когда повреждение отключается выключателями смежных элементов, например, генераторов или трансформаторов большой мощности.

К дополнительным достоинствам схемы можно отнести малое потребление мощности от источника питания нагрузки и малое время повторной готовности, Формула изобретения

Устройство для управления тиристором, содержащее активно-индуктивную нагрузку в цепи катода тиристора, к управляющему электроду которого подключены соединенные последовательно резистор и управляющий контакт, второй вывод которого подключен к конденсатору, подключенному второй обкладкой к катоду тиристора и входные клеммы, отл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и экономичности, оно дополнительно снабжено вспомогательным конденсатором, двумя диодами и делителем напряжения из трех резисторов, включенного между положительной входной клеммой и катодом тиристора, причем общая точка первых двух резисторов соединена с вспомогательным конденсатором, другая обкладка которого через диод, включенный в прямом направлении, подключена к общей точке соединения второго и третьего резисторов делителя, управляющего контакта и обкладки конденсатора, анод упомянутого диода подключен к катоду другого диода, анод которого соединен с общей точкой соединения третьего резистора делителя, обкладки конденсатора и катода тиристора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. В. В. Михайлов, Тиристоры в устройствах аварийного управления, изд. «Энергия», 1968 г. стр. 32, рис. 21.

2. Технический справочник «Тиристоры», перевод с английского под редакцией В. А. Лабунцова, изд. 2-е Москва, 1971 г. стр. 351, рис.

14 — 12 (прототип).

535395

4 4221"

Составитель Л. Ферштман

Техред М. Семенов

Редактор Н. Каменская

Корректор Л, Котов, Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2479,, 5 Изд. № 1759 Тираж 1029 Г!одписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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