Устройство для управления симметричным тиристором

 

Союз Советских

Социапнстичесних

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ ()868945 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 220180 (21) 2872921/24-07 с присоединением заявки Нов (23)Приоритет—

Опубликовамо 300981. Ьюллетень Й9 36

Дата опубликования опмсанмя 300981 (51pPA К з

Н 02 М 1/08

ГвсударственныЯ квинтет

СССР ае делам нзобретеннй и вткрытнЯ (53) УДК 621.316..727(088.8) (72) Авторы изобретения

Коммунарский горно-металлургический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИММЕТРИЧНЫМ

THPHCTOPOM электродам симметричного тиристора, подключен ко входу генератора-усилителя импульсов управления симметричным тиристором (3).

Недостатком этого устройства является невозможность работы симметричного тиристора с качестве реверсивного регулируемого выпрямителя тока нагрузки, что сужает функпнональные возможности устройства.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей. .Поставленная цель достигается тем, что в.устройстве для управле-. ния симметричным тиристором фазосдвигающий блок выполнен в виде датчика полярности питающего напряжения, инвертирующий и неинвертирующий выходы которого через дифференцирующие блоки и логический блок И-ИЛИ подключены к регулируемой линии задержки, а блок запрета выполнен в виде датчика напряжения симметричкого тиристора, прямой и обратный выходы которого.

25 . Дключены через элем нт ИЛИ к элементу И.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 и

3 - временные диаграммы при работе .

30 устройства на активно-индуктивную

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для выпрямпения с помощью симметричных тиристоров переменного напряжения и тока, а также для фазового регулирования переменного тока в таких нагрузках.

Известны устройства для фазового управления двумя встречно-параллельными тиристорами, содержащие фазосдвигающий блок и генератор управляющих импульсов, использующие в качестве источника питания силовое напряжение тиристора (1) и (2).

Однако такие устройства не позволяют получить разнополярный выпрямленный и регулируеьый ток нагрузки из-за несимметрии полупериодов установившегося или циклического тока, что приводит к насыщению трансформаторов и, как еледствие, перегрузке по току вентилей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является .устройство для управления симметричHQM тиристором, содержащее фазосдвигающий блок, один из входов которого подключен к источнику питания, а выход через блок запрета, один из входов которого подключен к силовым

В.В.Калюжный, С.Г.Обухов, IO.Ï„.Ñàì÷åëååâ и В.Г.Дрючин

868945 нагрузку соответственно в режиме реверсивного выпрямителя и в режиме регулятора переменного тока.

Устройство для управления симметричным тиристором 1 содержит фазосдвигающий блок 2, выполненный в виI де подключенного к источнику 3 питания датчика 4 полярности питающего напряжения, инвертирующий и неинвертирующий выходы которого через дифференцирующие блоки 5 и б соответственно и логический блок И-ИЛИ 7 подключены к регулируемой линии 8 ,задержки. Выход линии 8 задержки подключен к одному из входов блока

9 запрета, образованному элементом

И 10, датчиком ll напряжения и элементом ИЛИ 12, вход датчика напряжения подключен к силовым электродам симметричного тиристора 1, а прямой и обратный выходы через элемент

ИЛИ 12 подключены к элементу И 10.

Выход блока 9 запрета подключен к генератору-,усилителю 13 импульсов управления симметричным тиристором 1.

Устройство работает следующим образом.

При работе в режиме реверсивного выпрямителя на вход блока логики

И-ИЛИ 7 поступают внешние сигналы управления М = 1 и N = 0 (фиг.2). В момент времени to ЭДС источника "

3 пиТания становйтся положительной, что контролирует датчик 4 полярности, и на его неинвертируьщем выходе вырабатывается единичный сигнал Х4 °

Положительный перепад этого сигнала выделяется дифференцирующим блоком

5 и подается на блок И-ИЛИ 7, на выходе которого вырабатывается кратковременный синхронизирующий сигнал

Х для запуска регулируемой линии 8 задержки.

По истечении времени задержки в момент t на выходе линии 8 задержки формируется сигнал Хз, поступающий на первый вход элемента

И 10. На второй вход этого блока поступает сигнал Х1 с выхода элемента ИЛИ 12. Сигнал Х <является повторением сигнала Х„„ на прямом выходе датчика 11 напряжения, который контролирует прямое напряжение

U < на тиристоре 1.

При наличии двух единичных сиг- налов Х „и ХЭ на входе элемента 10 на выходе этого элемента вырабатывается сигнал Х„о, который затем после усиления и заполнения высокочастотным сигналом в генератореусилителе 13 подается на управляю.щий электрод тиристора 1 °

Таким образом, в момент времени

t начинается процесс включения тиристора, который полностью завершается к, моменту времени . Время включения тиристора t „ будет определяться частотными свойствами тиристора 1, а также индуктивностью нагрузки (на фиг. 2 это время лишь для наглядности показано несравненно большим). После включения тиристора

1 мгновенное значение падения напря5 жения на нем уменьшается пРактически до нуля, в результате чего на прямом выходе датчика 11 вырабатывается нулевой сигнал Х„„, который передается на выход элемента 12, а затем -- .. на выход элемейта 10, что соответствует снятию сигналов управления с тиристора 1.

В момент времени t происходит смена полярности ЭДС источника питания, однако ток в вентиле подцерживается за счет индуктивности нагрузки до момента времени t

Очередное включение тиристора произойдет аналогичным образом в момент времени

20 Работа устройства, описанная выше, позволяет получить в цепи нагрузки ток i положительной полярности. Для осуществления реверса тока i в момент времени t осуществляется смена уровней внешнйх управляющих сигналов на противоположные, т.е. устанавливаются М = 0 и N = 1. При наличии такой комбинации управляющих сигналов на входе блока логики И-ИЛИ 7 сигнал Х

° В на его выходе начнет появляться в моменты времени, соответствующие началу отрицательной полуволны ЭДС источника 3 питания. Сигнал Хд на выходе линии 8 задержки появится с запаздыванием íà t$ g по отношению к Х и при наличии сигнала Х„ на выходе элемента ИЛИ, указывающего на спадание тока положительной полярности и восстановление запирающих свойств тиристора, произойдет выработка

40 сигнала X „ . Включение тиристора 1 осуществляется в течение отрицательной полуволны ЭДС источника питания, что соответствует реверсу тока в цепи нагрузки.

45 При работе устройства в режиме регулятора перемен. ого тока (фиг.3) на вход блока И-ИЛИ 7 подаются одновременно два единичных управляющих сигнала (М = 1 и N = 1)..При этом на щ его выходе будет вырабатываться сигнал Х через каждые полпериода питаю.щей ЭДС.После задержки этого сигнала на величину t вырабатывается сигнал управления как при положительной, так и при отрицательной полуволне напряжения Up„ на тиристоре 1, в результате чего через нагрузку будет протекать переменный ток i, величина которого регулируется временем 1 * .

Таким образом, выполнение фазо4() сдвигающего блока н блока запрета согласно изобретению позволяет обеспечить работу симметричного тиристора как в качестве реверсивного регулируемого выпрямителя, так и в качест 5 зе регулятора переменного тока, что

868945 расширяет Функциональные воэможности устройства.

Формула изобретения

Устройство для управления симмет5 рнчным тиристором, содержащее фазосдвигающий блок, один из входов которо о подключен к источнику питания, а выход через блок запрета соединен со О входом генератора-усилителя, причем один из входов блока запрета подключен к силовым электродам симметричного тиристора, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения .функциональных воэможностей, фазосдвигакиций блок выполнен в виде датчика полярности питающего напряжения, ннвертирующий и неинвертирующий выходы которого через дифференцирующие блоки и логический блок И-ИЛИ подключены к регулируемой линии задержки, а блок запрета выполнен в виде датчика напряжения симметричного тиристора, прямой и обратный выходЫ которого подключены через элемент

ИЛИ к элементу И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бруфман С.С., Трофимов Н.A.

Тнристорные переключатели переменного тока. М., Энергия, 1969, с. 21

2. Лекоргийе Ж. Управляемые электрические вентили и их применения

М» Энергия, 1971, с. 436-437. с. 436-437.

3. Авторское свидетельство СССР

9 573842, кл. Н 02 М 1/08, 1977;