Устройство для управления @ -параллельного соединенными тиристорами

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABVOPClCOhAY СВИ RTEJlbCTBY

Союз Советских

Социапистичвских

Респубпик

<1 877734 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 190280 (21) 2884715/24-07 (5!)М. Кл.

Н 02 М 1/08 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 301081 Бюллетень М 40

Дата опубликования описания 3Q, 10, 81 (5З) УДК 621 314 . 27 (088. 8) (72) Авторы изобретения

И.A,Ýáîðîâñêèé, P.Ã.ÃÜëüäèí и В.М,Катун (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ М ПАРАЛЛЕЛЬНО

СОЕДИНЕННЬМИ THPHCTOPANH

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в тиристорных преобразователях.

Из в ес т но ус трой с тв о для управ ления параллельно соединенными тиристорами путем равномерного распределения тока между параллельными ветвями, содержащее соответственно числу параллельных ветвей магнитопроводы, на каждом из которых размецены две обмотки, причем первые обмотки включены каждая в одну из парал. лельных ветвей, а все вторые соеди- 15 иены последовательно между собой и диодом, параллельно которому включен конденсатор, образуя замкнутый контур (1 ).

Недостаток данного устройства состоит в том, что равномерное распределение тока между параллельно соединенными тиристорами не обеспечивает одинаковой температуры тиристо- 25 ров, так как вольт-ампернЫе и тепловые характеристики, а также условия охлаждения тиристоров не совпадают.

Кроме того„ указанное устройство характеризуется относительно низкой на- 30 дежностью работы тиристоров и их недоиспользованием по силовому току.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления параллельно соединенными тиристорами, содержащее блок управления, п выходов которого соединены с управляющими электродами тиристоров, тя датчиков температуры тиристоров и и ключей, каждый из которых имеет два вывода, один из которых подключен к управляющим электродам тиристоров 2 ).

Однако известное устройство недостаточно точно выравнивает температуру параллельно включенных тиристоров, что снижает их надежность.

Цель изобретения — повышение надежности путем улучшения выравнивания температуры тиристоров.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство для управления уп параллельно соединенными тиристорами снабжено 1и блоками сравненйя, ти блоками согласования, источником питания, переменным реэисто ром, общим блоком согласования, а ключи выполнены, управляемыми, при чем датчики температуры между со877734

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит (для случая,,когда m=3) три параллельно соединен ных тиристора 1, блок 2 управления тиристорами 1, три датчика 3 температуры тиристоров 1, три ключа 4 с выводами 5 и б, подключенных соответственно к управляющему электроду и катоду тиристора 1. Устройство содержит также три блока 7 сравнения с двумя входами 8 и 9 в каждоМ, один из которых (8 )через соответствующий 5 блок 10 согласования соединен с одним из трех датчиков 3 температуры тиристорон 1. Все датчики 3 температуры соединены последовательно и подключены к источнику 11 питания, па-у) раллельно которому подключен переменный резистор 12. Другой вход 9 каждого блока 7 сравнения соединен с общим блоком 13 согласования, вход которого соединен с частью 14 сопротив- З5 ления резистора 12. Выход 15 каждого блока сравнения соединен с управляющим входом соответстнующего ключа 4.

Каждый блок 7 сравнения может представлять собой, например, операционный усилитель, на выходе которо- 40 го включен диод. В качестве датчика

3 температуры может использоваться, в частности, терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. Каждый согласующий 45 блок 10 и 13 представляет собой, например, трансформатор с выпрямителем на его выходе, т.е. он преобразует один род тока в другой и выполняет однонременно функцию гальвани- 50 ческой развязки. Функцию ключа 4 может выполнять, например, транзистор, геркон или реле.

Устройство работает следующим образом.

Не. входы 8 и 9 каждого блока 7 сражения поступают сигналы напряжений,пропорциональные амплитудным величинам напряжений на терморезисторе 3 и на части 14 сопротивления переменного резистора 12. Напряжение на каждом бО терморезисторе находится в строгом соответствии с температурой тиристо. ра

Так как но всем терморезисторам течет одинаковый ток, то напряжени 65

55 бой соединены последовательно и подключены к источнику питания, выходы датчиков температуры подключены через блоки согласования к одним входам блоков сравнения, переменный резистор подключен к источнику питания выход переменного резистора через общий согласующий блок подключен ко вторым вХодам блоков сравнения,.

;а выходы блоков сравнения под= ключены к управляющим входам ключей, вторые выводы которых соответ- fo ственно подключены к катодам тиристоров. на каждом из входов 8 блока 7 сравнения ранно

О„- К (6„), О -К (HZ) U>=VI-(,)p (1)

< где сопротивления терморезис торов зависят только от соответствующей температуры тиристорон, а К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Напряжение на .резисторе 12 равно сумме напряжений на терморезисторах

3. Поэтому на каждом входе 9 блока

7 сравнения напряжение равно

К 3

0 — K (6p) (2 )

И=1

Из равенств 1 и 2 следует, что на один вход 8 каждого блока 7 сравнения подается напряжение, соответствующее температуре тиристора, а на другой вход 9 того же блока напряжение, соответствующее средней температуре всех параллельно соединенных тиристоров.

На ныходе 15 И-го блока 7 сравнения,. где И = 1,2,3 напряжение пропорционально либо (U - 0), если указанная разность имеет отрицательный знак, либо равно нулю. В первом случае И -ый тиристор имеет большую, а во втором — меньшую температуру по сравнению со средней температурой всех тиристоров.

В первом случае. сигнал с выхода

15 И-го блока 7 сравнения поступает на управляющий вход И-го ключа 4, который срабатывает и блокирует импульсы управления И-го тиристора, поступающие с блока 2 управления.

При этом И-ый тиристор заперт до тех пор, пока его температура не сравняется со средней температурой всех тиристорон. При запертом И-ом тиристоре еro долю нагрузки принимают другие тиристоры, имеющие температуру ниже средней. Следовательно, н рас сматриваемом случае блокирование импульсов управления И-го тиристора приводит к снижению его температуры и повышению температурЫ сравнительно холодных тиристоров.

Во втором случае, когда напряжение на выходе 15 И -ro блока 7 сравнения. равно нулю, сигнал на управляющий вход И -го ключа 4 не поступает, И-ый ключ 4 разомкнут, и импульсы управления с блока 2 своевременно поступают на И-ый тиристор, В рассматриваемом случае по И -ому тиристору протекает доля общего нагрузочного тока в те интервалы времени, которые определяются нормальной работой преобразователя.

Таким образом, предлагаемая система анторегулирования построена по принципу отклонения регулируемого параметра и стремится выравнять температуру всех тиристоров. Причем тиристоры, у которых температура ниже

877734

1 или равна средней, отпираются csoeaременно беэ запаздывания au,сигналу с блока 2 управления тиристоров 1,: так как между укаэанным блоком и входом каждого из тиристоров нет никаких элементов, которые вносят saйаздывание.

Предлагаемое устройство может быть использовано в тиристорных пре-образователях любого назначения при двух и большем числе ветвей параллельно соединенных тиристоров в плече.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить надежность благодаря более равномерному выравниванию температуры тиристо-. ров и исключению запаздывания, Формула изобретения

Устройство для управления щ па-. раллельно соединенными тиристорами, 20 содержащее блок управления, N выходов которого соединены с управляющими электродами тиристоров Vvlдатчиков температуры тиристоров и N ключей, каждый из которых имеет два вывода, один из которых подключен к. управляющим электродам тиристоров, о тличающееся тем, что с целью повышения надежности путем улучшения выравнивания температуры,. оно снабжено уи блоками сравнения, и блоками согласования, источником питания, переменным резистором, общим блоком согласования, а ключи выполнены управляемыми, причем датчики температуры между собой соединены последовательно и подключены к источнику питания, выходы датчиков температуры подключены через блоки согласования к одним входам блоков сравнения, переменный резистор подключен к источнику питания, выход переменного резистора через общий согласующий блок подключен ко вторым входам бло". ков сравнения, а выходы блоков сравнения подключены к управляющим входам ключей, вторые выводы которых соответственно подключены к катодам тиристоров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторсное свидетельство СССР

Р 604099, кл. Н 02 М 1/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 539359, кл. H 02 М 1/08,Н 02 P 13/16,, 1974 прототип .

877734

Составитель F.. Жданов

Редактор Л.Филь Техред А.Бабинец Корректор Л.Бокшан

Заказ 9637/83 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул.Проектная, 4