Формирователь управляющих импульсов для высоковольтного тиристорного вентиля

 

!

О П И С А Н И Е < >660163

ИЗОБРЕТЕН И Я

Со1оз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное 1к аат. свод-ву— (22) Заявлено 01.04.77 (21) 2469515/24-07 с арисоединением заяв1ки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл Н 02 М 1/08

Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень ¹ 16 (53) УДК 621.314.58 (088.8) (45) Дата опубликования описания 18.06.79 (72) Авторы изобретения P Д. Абрамович, Ю. Д. Виницкий, С. М. Гинзбург и А. П. Сытин (71) Заявитель Московское отделение Научно-исследовательско1G института постоянного тока (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ УПРАВЛЯЮЩИХ ИМПУЛЬСОВ

ДЛЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО

ТИРИСТОРНОГО ВЕНТИЛЯ

Изобретение относится к силовой полупроводниковой преобразовательной технике и может быть использовано для управления высоковольтными тиристорными вентилями (ВТВ) широкими частотно-заполненными импульсами. Наиболее предпочтительным является применение этой схемы в формирователе с кабельно-трансформаторной системой распределения импульсов по управляющим электродам тиристоров ВТВ.

При использовании частотного заполнения импульсов управления к указанной системе распределения импульсов с целью обеспечения максимального использования трансформаторов нагрузки, а также с целью получения заданной формы всего частотнозаполненного импульса необходимо применять формирователи импульсов управления (ФИУ), формирующие симметричные биполярные импульсы прямоугольной формы.

Известен ФИУ, содержащий подключенные к его входным зажимам цепочки, одна из которых состоит из двух конденсаторов, а другая из двух тиристоров, общая точка которых соединена с общей точкой двух конденсаторов через первичную обмотку выходного трансформатора. Частота заполнения пакета, формируемого этой схемой, низка, поскольку между формируемыми импульсами тока необходима пауза для восстановления запираю:цих свойств тирпсторов (1).

Известен также ФИУ для ВТВ, состоящий из двуx. идентичны.; блоков, каждый из которых состоит из двух конденсаторов, а другая нз двух тиристоров, соединенных между собой через дроссель, средняя точка которого связана с общей точкой двух конденсаторов через первичную обмотку выходного трансформатор",. Импульсы управления подаются на тиристоры первого и второго блоков с некоторым сдвигом во времени, что позволяет получить во вторичных обмотках трансформатора широкий частот15 но-Заполнс;1ны?1,импульс с высоким,коэффllц:lенто.;1 занолненllя (2).

Недостатками известных устро,cT3 является то, что онн требуют слож1гой с11стемы управле:111я и использования нескольких

20 первичных обмоток трансформаторов системы распределения импульсов. При исIIO 7i 3OII3IIl1I1 l7bICCKOBO 7bTHO 0 1 а бе 7я в 113честве первичной обмотки выходных трансформатороь, удов icTIIopcIII с последнему yc;Io1III1o превращается в серьезную техническую проблему.

Наиболее близким Ilo технической лщHOCTII u jOCTIil 3 XIOXI I pP3i 7hT3TI II изобретению является ФИУ, содержащий основЗО ной и всг1омогательный псточнпкзи питания, 660163

1О

60 б5 к эпдеисаторньтй накопитель, тиристорный коммутатор, зац1унтирова нный цепочкой, состоя1цей из диода и вспомогательного дросселя, а также вспомогатсльнbIé тиристор и зарядный !россель j3).

Недостатком известного устройства я 1ляется невозможность, получения симметричных импульсов с формой, близкой к прямоугольной, поскольку формируемый импульс тока обратной полярностями име т чисго синусоидал1т1.5 и форму. (Цсл1 1о изобретения является получение симметричных импульсов заполнения прямоугольной формы.

Для этого формирователь управляющих импульсо в для высоковольтного тиристорного вентиля, содержащий основной и вспомогател ный источники питания, конденсаторный накопитель, подключенный одной пз обкладок к плюсу вспомогательного источника питания, к минусу основного источника питания и к катоду. вспомогательного тиристора, à другой обкладкой к минусу вспомогательного источника питания и через нагрузку к катоду тиристорного коммутатора и к вспомогатлеьному дроссел>о, аноды вспомогательного тиристора и тиристорного коммутатора соединены, а зарядный дроссель подключен к плюсу основного источника питания дополнлтсльно снабжен двумя тир исторамп, а вспомогательный и зарядный дроссслп выполнены с общим магпитопроводом, причем гиристорный коммутатор шунтирован цепочкой, состоящей из первого тиристора, включенного встречно тиристорному коммутатору н вспомогательного дросселя, а последовательно с зарядным д россслем согласно с тиристорным комм1татором включен второй тиристор.

На ф11г. 1 п))иведен формирователь управляющих импульсов; на фиг. 2 — диаграммы напря>ксний и токов на элементах нагрузки.

Формирователь содержит основной источник 1 пптан>ия; вспомогательный источник 2 питания; первый вспомогательный тир истор з, Tпрпсторный коммутатор 4; емкостный накопитель 5; первичную обмотку б выхо.1ного трансформатора, явля1ощуюся нагрузкой; зарядный дросссль 7; вспомога.тельный дроссель 8, 1выполнен ный с заряднь-м дроссслсм на одном магнитопроводе; тиристор 9 в цепочке, шунтирующей тиристорпый коммутатор; второй вспомогательный тир.истор !О.

Рассмотрим рабогу ФИУ.

В исходном состоянии включены тиристоры,> и 10, à cìêîñò!iûé накопитель 5 зар5!>êc.II от вспомогатслbHîго источника 2 с поч51р11ость1О, указанной на фиг. 1 без скобок. Г1р!1л is!<, IIo«e>ia!H т>1ристорного коммута20

25 зо

4О

45 тор а 4 создается контур ком мутации тока, состоящий из элементов 3 — 4 — 6 — 5. В момент времени на нагрузке 5 формируется передний фронт импульса. Затем вспомогательный тиристор > запирается, и ток, протекавший ранее по цепи 1 — 7 — 10 — 3, начинает протекать по цеп1и 1 — 7 — 10 — 4 — 6 — 5.

Параметры схемы выбраны такими, что при этом емкостный накопитель 5 перезаряжастся практическл постоянным током до полярности, указанной на фиг. 1,в скобках. При этом в нагрузке б формируется практически непрямоугольный импульс тока.

По достижению величины напряжения на смкостном накопителе 5 определенного уровня одновременно включаются вспомогательный тиристор 8 и тиристор 9. При этом тлристор 10 и коммутатор 10 выключаются, а благодаря магнитной связи между дросселями 7 и 8 ток, протекавший ранее в дросселе 7, переводится на дроссель

8. Таким образом, создастся контур обратного перезаряда емкостного накопителя 5 по цепи 5 — 6 — 8 — 9 — 3, причем в этом контуре имеются.начальные условия по току и напряжению такие >кс, как и при формировании предыдущего импульса. При перезаряде конденсаторного накопителя 5 до заданного уровня напряжения включаются коммутатор 4 и тиристор !О и так далее до конца пакета. В результате в нагрузке б формируется пакет симметричных биполярных импульсов, форма которых близка к п р я м оу голь ной.

Формула изобретения

Формирователь управляющих .импульсов для высоковольтного тиристорного Bp&ITiH;I5I, содержащий основной и вспомогательный источники питания, конденсаторный накопитель, подключенный одной из обкладок и плюсу вспомогательного источника питания, к минусу основного, источника питания и I( катоду вспомогательного тиристора, а другой обкладкой к млнусу вспомогательного источника имитация и через .нагрузку к катоду тиристорного коммутатора и K вспомогательному дросселю, аноды вспомогательного тирзистора и тиристорного коммутатора сосдинепы, а зарядный дроссель подключен к плюсу основного источпика питания, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью получения симметричных импульсов заполнения прямоугольной формы, оно дополнительно снабжено двумя тиристорами, а зспомогательный и зарядный дроссели выполнены с общим магнитопроводом, причем тиристорпый коммутатор шунтирован цепочкой, состоящей из первог1э тиристора, вкл1очен ного встречно тиристорному коммутатору и вспомогательного дросселя, а последователь:1п с зарядным дросселем согласно с тиристорным коммутатором включен второй тиристор.

660163 (в

Составитель О. Наказная

Техред Л. Котова

Корректор И. Симкина

Редактор Ю. Челюканов

Заказ 315/513 Изд. № 289 Тираж 855 Подписное

НПО Государственного комитета СССР Ilo делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ № 1563395, кл. Н 02 Ч

1/08, 1968.

2. Патент ФРГ № 1638637, кл. Н 02 М

1 08, 1967.

3: Авторское свидетельство СССР

¹ 448830, кл. Н 02 М 7/24, 1973.