Устройство для управления силовыми тиристорами

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со1оз Советских

Социалистических

Республик

<п>980229

7 р

4+<ú

/у= г

c. ; (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 1901.81 (21) 3238658/24-07 с присоединением заявки N2(23) Приоритет—

Опубликовано 07.1 2.82 Бюллетень Мо 45

Дата опубликования описания 07.1 282

013 М. Кл.

Н 02 Н 1/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК621. 316.

727(088.8) Э.Н. Гречко, В.Е. Павленко, О.И. Фирсов, A.A. Озерянский и О.П. Алымов с . с.

1 (72) Авторы изобретения

1

Институт электродинамики AH Украинской-61ГР.- .

1 (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВИКИ

THPHCTOPAMH

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении выходных каскадов систем управления тиристорами.

Известны устройства для управления тиристорами, содержащие генератор высокочастотных импульсов, трансформаторы, транзисторные ключи и диоды (1).

Недостаток указанных устройств,— невысокая надежность, обусловленная сложностью их схем

Наиболее близким к предлагаемому по средствам и достигаемому результату является устройство для управления силовыми тиристорами, содержащее задающий генератор, выход ко торого подсоединен к входной обмотке первого трансформатора, выходная обмотка которого крайними выводами соединена через диоды с крайними зажимами и средним выводом через эмиттерно-коллекторные переходы транзисторов — к средним зажимам входных обмоток трансформаторов соответствующих ключей по количеству управляемых тиристоров, вторичные обмотки каждого из которых подсоединены к усилителям мощности по количеству управляемых тиристоров с трансформаторами, выходные обмотки каждого из которых через диоды подсоединены к клеммам для подключения управляемых тиристоров 52)..

Недостатками известного устройства являются значительный уровень помех от высокочастотного наполнения управляющего импульса и повышенная установленная мощность ключей переменного тока.

Цель изобретения — снижение установленной мощности ключей и уровня помех.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено генератором промежуточной частоты, триггером и каскадом согласования, количество каналов которого соответствует числу управляемых тиристоров, при этом каждый канал снабжен двумя элементами И, выходы которых соединены через трансформатор с выпрямителем, подсоединенным своими выходными выводами соответственно с базой и эмиттером транзистора соответствующего ключа, причем выход генератора промежуточной частоты соединен с входом триггера, прямой и инверсный выход которого соединены с первыми

980229

60 входами элементов И каждого канала каскада согласования, а вторые входы элементов И соединены с клеммами для подключения источника управляющего напряжения.

На чертеже приведена принципиаль- 5 ная электрическая схема устройства для управления силовыми тиристорами.

Устройство для управления тиристорами содержит задающий генератор 1 с выходным трансформатором 2, ключи 10

3.1,...,3.п переменного тока, каждый из которых собран на диодах

4.1,...,4.п и 5.1,...,5.п, транзисторах 6.1,...,6.п и трансформаторах 7.1,...,7n, при этом число ключей соответствует числу групп одновременно включаемых тиристоров, усилители 8.1,...8.п мощности, которые собраны на транзисторах

9.1,...,9 и, 10.1,...10. и и содер- 20 жат выходные трансформаторы.

11.1,...11. п, при этом число усилителей мощности соответствует числу групп одновременно включаемых тиристоров и подключены входами к вторичным обмоткам выходных трансформаторов ключей, а к вторичным обмоткам ,трансформаторов усилителей мощности число которых соответствует числу тиристоров в каждой группе одновременно управляемых тиристоров, подключены выпрямители с входом тиристоров 12.1,...12.п, причем число выпрямителей в каждой группе соответствует числу одновременно управляе х тиристоров, BTopQA генератор 35

13 промежуточной частоты, подключенный к выходу генератора триггер

14, каскады 15.1,...,15 и согласования, состоящий каждый из двух двухвходовых элементов И 16 . 1,..., 16. и и 40

17. 1,...,17 и, промежуточных трансФорматоров 18.1,...,18.п, вспомогательных выпрямителей 19.1,...,19. л, причем первые входы каждых двух элементов И каскадов согласования объ- 45 единены и образуют входные зажимы управления каждой одновременно управляемой группой тиристоров

20.1,...,20.п, а вторые входы каждых двух элементов И поочередно 50 подключены к прямому и инверсному выходам триггера 14.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 1 и генератор

13 промежуточной частоты работают в автоколебательном режиме и формируют на своих выходах напряжение прямоугольной формы повышенной частоты. B качестве генератора 1 в устройствах управления обычно используют магнитотранзисторный мультивибратор, так называемый генератор Роэра, работающий с частотой

5-50 кГц в зависимости от верхней рабочей частоты тиристоров преобразователя. Конструктивно второй генератор 13, триггер 14 и элементы

И каскадов согласования выполняются так же, как и логическая часть системы управления на основе интегральной схемотехники, используя повышенную рабочую частоту наполнения около 200 кГц с целью снижения массогабаритных показателей промежуточных трансформаторов 18.1,...18.п.

Рассмотрим работу первого каскада

15.1 согласования. При нулевом сигнале на входном зажиме 20.1 каскада элементы И 16.1 и 17.1 закрыты и соответственно на выходе вспомогательного выпрямителя 19.1 имеем нулевой сигнал. В этом случае транзистор 6.1 закрыт, тем самым закрыт ключ 3.1. При единичном сигнале на входном зажиме каскада 15.1 осуществляется синхронное противофазное переключение элементов И 16.1 и 17.1 с повышенной промежуточной частотой генератора 13. В дальнейшем данный сигнал трансформируется, выпрямляется выпрямителем 19.1 и приводит к открытию транзистора 6.1.

Другие каскады согласования работают аналогично рассмотренному каскаду. При включении транзистора 6.1 трансформатор 7.1 через диоды 4.1 и

5.1 подключаются к выходному трансформатору задающего генератора и, тем самым, сигнал с задающего генератора поступает на усилитель 8.1 мощности. Выходное напряжение усилителя мощности, снимаемое с вторичных обмоток выходного трансформатора 11.1, выпрямляется выпрямителями 12.1 и поступает на входы первой группы одновременно управляемых тиристоров.

Длительность управляющего импульса на входах тиристоров определяется временем присутствия единичного сигнала на входном зажиме 20.1 первого каскада согласования. Лналогично через остальные п каскадов согласования осуществляется с помощью ключей управление работой соответствующих усилителей мощности и, тем самым, формирование управляющих импульсов на входах остальных и групп одновременно управляемых тиристоров.

Использование изобретения обеспечивает снижение установленной мощности ключей за счет того, что они коммутируют не полную мощность импульса управления в цепи силовых тиристоров, как это имеет место в известной схеме, а только мощность сигнала задающего генератора для раскачки усилителя мощности; урбвня помех на входе устройства за счет того, что ключи подключены не к выходу усилителя мощности, а к выходу задающего генератора, на выходных зажимах которого мощность выходного сигнала значительно меньше

980229

Формула изобретения

9377/45 писное уровня помех на входе устройства, так как входной зажим, который служит для непосредственного подключения к логической части системы управления, гальванически отделен от ключей с помощью промежуточных трансформаторов.

Устройство для управления силовыми тиристорами, содержащее задающий генератор, выход которого подсоединен к входной обмотке первого трансформатора, выходная обмотка которого крайними выводами соединена через диоды с крайними зажимами и средним выводом через эмиттерно-коллекторные переходы транзисторов — к средним зажимам входных обмоток трансформаторов соответствующих ключей по количеству управляемых тиристоров, вторичные обмотки каждого из которых подсоединены к усилителям мощности по количеству управляемых тиристоров с трансформаторами, выходные обмотки каждого из которых через диоды подсоединены к клеммам для подключения управляемых тиристоров, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения установленной мощности ключей и уровня помех, оно снабжено генератором промежуточной частоты, триггером и каскадом согласования, количество каналов которого соответствует числу управляемых тиристоров, при этом каждый канал снабжен двумя элементами И, выходы которых соединены через трансформатор с выпрямителем, подсоединенным

10 своими выходными выводами соответственно с базой и эмиттером транзистора соответствующего ключа, причем выход генератора промежуточной частоты соединен с входом триггера, !

5 прямой и инверсный выход которого соединены с первыми входами элементов И калдого канала каскада согласования, а вторые входы элементов И соединены с клемма-ми для подключения источника управляющего напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 505095, кл. H 02 М 1/08, 1976.

2. Гречко Э.И. и др. Формирователи управляющих импульсов тиристорами статических преобразовательных устройств. Препринт-181. ИЭД АН СССР, Киев, 1978, с. 10, рис. 5.

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