Ячейка высоковольтного тиристорноговентиля

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советски к

Социалистическик

Республик (t ai 819896

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.05.79 (21) 2761496/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (51) М.К .з

Н 02 М 1/08

Гееуддрстеееный кемитет

СССР

00 делам наебретений : и открытей (23) Приоритет— (53) УДК 621.376..54 (088.8) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 17.04.81

А. И. Федотов, В. Ф. Баракаев, А. А. Маслов и О. П. Нечаев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЯЧЕЙКА ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ТИРИСТОРНОГ9

ВЕНТИЛЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено, в частности, для использования в высоковольтных тиристорных вентилях.

Известно преобразовательное устройство, содержащее рабочий тиристор, зашунтированный запальной ветвью из вспомогательного тиристора с дросселем в анодной цепи и резистором в катодной цепи, и емкость (1).

Недостатком этого устройства является зависимость напряжения включения тирис- 10 торов рабочей ветви от режима преобразовательного устройства или от его угла регулирования и большая расчетная мощность запальной ветви.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее рабочий тиристор, зашунтированный запальной ветвью из вспомогательного тиристора с дросселем в анодной цепи и резистором в катодной цепи, генератор управляю- 2о щих.импульсов, включенный в цепь управления вспомогательным тиристором, и пороговый блок, включенный в цепь управления рабочим тиристором 12).

Недостатком этого устройства является то, что задержка включения рабочей ветви остается переменной с обратной зависимостью от угла регулирования, а уровень напряжения включения тиристоров рабочей ветви изменяется в зависимости.от режима.

Целью изобретения является повышение надежности и уменьшение потребляемой мощности.

Эта цель достигается тем, что ячейка высоковольтного тиристорного вентиля снабжена подключенным к генератору управляющих импульсов блоком формирования опорного напряжения, подключенным параллельно силовой цепи рабочего тиристора, датчиком напряжения и блоком согласования, включенным между выходом порогового блока и управляющим электродом рабочего тиристора, причем выход блока формирования опорного напряжения соединен с пороговым блоком.

На фиг. 1 представлена электрическая схема ячейки высоковольтного тиристорного вентиля; на фиг. 2 — пример практической реализации ячейки.

Ячейка имеет рабочую ветвь, содержащую рабочий тиристор 1, запальную ветвь;

819896

15 максимальную величину задержки включения рабочего тиристора. При углах регулирования, меньших 90 эл. град., время достижения безопасного уровня будет уменьшаться и рабочий тиристор будет включать40

50 тиристорного вентиля с раскрытием новых узлов. Блок формирования опорного напряжения 6 состоит из диода 10, последовательно соединенного с конденсатором 11, и стабилитрона 12, параллельно подключенного 55 конденсатору, причем одна из общих точек конденсатора ll и стабилитрона 12 соединена с общим катодным проводом. Имподключенную параллельно рабочей и содержащую вспомогательный тиристор 2, индуктивность 3 и резистор 4, а также генератор управляющих импульсов 5, подключенный к нему блок формирования опорного напряжения 6, пороговый блок 7, подключенный к узлу формирования опорного напряжения и датчику напряжения 8 на рабочей тиристорной ветви, и блок согласования 9, подключенный к выходу порогового блока 7. Выход блока согласования соединен с управляющим электродом рабочего тиристора 1.

Ячейка работает следующим образом.

Сигналы от генератора управляющих импульсов 5 поступают одновременно на управляющий электрод вспомогательного тиристора 2 и в блок формирования опорного напряжения 6. В процессе включения вспомогательного тиристора в, пороговом блоке 7 происходит сравнение аналогового сигнала датчика напряжения 8 с опорным напряжением. Когда напряжение датчика становится меньше опорного напряжения на определенную величину, задаваемую уставкой, пороговый блок 7 выдает выходной сигнал, который в качестве сигнала управления поступает через блок согласования 9 на управляющий электрод рабочего тиристора 1. Изменением установки порогового блока можно выбрать необходимый безопасный уровень напряжения включения рабочего тиристора. При угле регулирования

90 эл. град., т. е. когда напряжение включения запальной ветви равно максимуму, требуется некоторое время для снижения этого напряжения в процессе включения вспомогательного тиристора до выбранного безопасного уровня. Это время определит ся с меньшей задержкой. Наконец, при угле регулирования, соответствующем равенству напряжения включения запальной ветви указанному безопасному уровню, произойдет одновременное включение вспомогательного и рабочего тиристоров. Таким образом, ячейка обеспечивает постоянный уровень напряжения включения рабочего тиристора при изменении угла регулирования в пределах от некоторой минимальной величины до 90 эл. град. включительно.

На фиг. 2 представлен вариант практической реализации ячейки высоковольтного

Зо

35 пульс управления, поступающий на вход узла формирования опорного напряжения, заряжает через диод 10 конденсатор 11.

Стабилитрон 12 стабилизирует напряжение на конденсаторе 11. Выход узла формирования опорного напряжения соединен с одним из входов порогового блока.

Пороговый блок 7 в простейшем варианте может быть выполнен на тиристоре 13 со стабилитроном 14, подключенным своим катодом к аноду тиристора, а анодом к управляющему электроду тиристора. Тиристор 13 и стабилитрон 14 составляют пороговый элемент. Стабилитрон 14 задает уставку узла сравнения. Тиристор 13 со стабилитроном 14 могут быть заменены одним элементом — динистором.

Последовательно с тиристором 13 включен диод 15, предотвращающий шунти ровку датчика напряжения 8 узлом формирования опорного напряжения. На второй вход узла сравнения поступает сигнал от датчика напряжения 8 (в данном случае через блок согласования 9).

В качестве датчика напряжения 8 может использоваться, например, компенсированный делитель напряжения, состоящий из высоковольтного плеча 16, !7 и низковольтного плеча 18, 19, общая точка которых соединена со вторым входом порогового блока 7.

Блоком согласования 9 в данном примере реализации служит разделительный трансформатор 20, первичная обмотка которого включена между вторым входом порогового блока и общей точкой делителя напряжения. Вторичная обмотка трансформатора через диод соединена с управляющим электродом рабочего тиристора 1 и его катодом.

Использование новых узлов — узла формирования опорного напряжения, порогового диода, датчика напряжения и блока согласования выгодно отличает предлагаемую ячейку, так как появляется возможность точно зафиксировать безопасный уровень напряжения включения рабочих тиристоров и значительно разгрузить по току запальную ветвь.

Формула изобретения

Ячейка высоковольтного тиристорного вентиля, содержащая рабочий тиристор, зашунтированный запальной ветвью из вспомогательного тиристора с дросселем в анодной цепи и резистором в катодной цепи, генератор управляющих импульсов, включенный в цепь управления вспомогательным тиристором, и. пороговый блок, включенный в цепь управления рабочим тиристором, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения потребляемой мощности, она снабжена подключенным к генератору управляющих импульсов блоком

819896 формирования опорного напряжения, подключенным параллельно силовой цепи рабочего тиристора, датчиком напряжения и блоком согласования, включенным между выходом порогового блока и управляющим электродом рабочего тиристора, причем выход блока формирования опорного напряжения соединен с пороговым блоком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии № 1210918, кл, Н 02 М 1 08, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 608397, кл. Н 02 М 1/08, 1978.

819896

Составитель В. Рыкова

Редактор Г. Бельская Тех ред А. Бойкас Корректор Е. Рошко

Заказ 1185/32 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4