Формирователь управляющих импульсов постоянного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ссноэ Советских

Социалистических

Республик о1993452 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 0110.80 (21) 2987621/18-,21 с присоединением заявки Но— (23) Приоритет—

Опубликовано 300133. Бюллетень М 4 (фф)М Кд 3

Н.ОЗ К 5/04

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (331УДК б21.374 (088. 8}

Дата опубликования описания 300183,Ь„. ,ф Я

В.Д. Михайлов б j";.к

Научно-исследовательский институт постоянного ой@ (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54 } ФОРМИРОВАТЕЛЛЬ УПРАВЛЯЮ Р ИХ ИМПУЛЬСОВ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение. относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах для генерирования импульсных токов, управляющих состоянием высоковольтных тиристорных вентилей и используемых, например, на преобразовательных подстанциях электропередачи постоянного тока.

Известны формирователи управляющих импульсов постоянного тока, в -которых используется эффект обрыва . обратного тока, обусловленного рас- : сасыванием неосновных носителей.в тиристоре Ll ).

Однако такие устройства обладают недостаточной псхиехоэащищенностью..

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для формирования импульсов постоянного тока, содержащее .ис-. точник постоянного тока, положительный полюс которого через дроссель и дополнительный тиристор, зашунтиро- . ванный зарядньва резистором, соеди- . нен с обкладкой накопительного конденсатора и анодом формирующего ти- ристора, катод которого через иидукTQBHocTb соединен с второй обкладкой накопительного конденсатора и отри- . цательньва полюсом источника постоян» ного тока. Катод формирующего тиристора через диод соединен с нагрузкой, выход которой соединен с первой

5 обкладкой накопительнОгО КОНДЕНСатОра через первичную обмотку трансреактора, вторичная обмотка которого через линию задержки соединена с цепью управления дополнительного тиристора Р2 3, Недостатками указанного устройства являются низкая.помехозащищенность, вероятность срыва в работе от помех и случайных запускающих импульсов.

Цель изобретения - повышение помехоэащищенности формирователя уп» равляющих импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в формирователь управляющих импульсов постоянного тока, содержащий источник постоянного тока, положительный полюс которого через дрос сель и дополнительный тиристор, за- шунтированный заряднмк резистором, соединен с обкладкой накопительного конденсатора и анодом формирующего тиристора, катод которого через катушку индуктивности соединен с второй обкладкой накопительного кон30 денсатора и отрицательным полюсом

993452 источника постоянного. тока, при этом катод формирующего тиристора через диод, включенный в проводящем направлении, соединен с нагрузкой, выход которой соединен с первой обкладкой накопительного конденсатора через первичную обмотку трансреактора, вторичная обмотка которого через ли- . нию задержки соединена с цепью управления дополнительного тиристора, .введены два трансформатора тока, дйа 30 выпрямителя, шунтирующий тиристор, дополнительный конденсатор, два раз- делительных диода, разрядный резистор, подпорный и пороговый стабилитроны, причем первичная обмотка пер- 5 вого трансформатора тока соединена последовательно с дополнительным тиристором, первичная обмотка второго трансформатора тока соединена последовательно с нагрузкой, вторичные обмотки указанных трансформаторов соответственно через первый и второй выпрямители подключены к дополнитель ному конденсатору, положительная обкладка которого через разрядный резистор и первый разделительный диод подключена к аноду шунтирующего тиристора, а отрицательная подключена к его катоду, при этом цепь управления формирующего тиристора через подпорный стабилитрон и второй -разделительный диод подсоединена параллельно шунтирующему тиристору, анод которого через ограничительный стабилитрон соединен с его электродом управления.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема формирователя управляющих импульсов.

Формирователь содержит источник

1 постоянного тока, положительный 4О полюс которого через дроссель 2,,первичную обмотку первого трансформатора 3 тока и зарядный резистор 4 соединен с обкладкой накопительного конденсатора 5 и анодом формирующего 45 тиристора 6.. Катод тиристора 6 через катушку 7 индуктивности соединен с второй обкладкой накопительного конденсатора 5 и отрицательным полюсом источника 1 постоянного тока, а через диод 8, включенный в проводящем направлении, с нагрузкой 9, выход которой через первичные обмотки второго трансформатора 10 тока и трансреактора 11 соединен с первой обкладкой накопительного конденсатора 5 °

Дополнительный тиристор 12 подключен в проводящем направлении параллельно зарядному резистору 4.

Вторичная обмотка трансреактора соединена с входом линии 13 задержки, выход которой подключен к цепи управления дополнительного тиристора 12.

Вторичные обмотки трансформаторов 3 и 10 тока через первый и яро- 65 рой выпрямители 14 и 15 подключены к дополнительному конденсатору 16, положительная обкладка которого че- реэ разрядный резистор 17, первый разделительный диод 18 и шунтирующий тиристор 19 соединена с отрицательной обкладкой.

Цепь управления формирующего тиристора 6 через подпорный стабилитрон 20 и второй разделительный диод

21 подключена параллельно шунтирующему тиристору 19, анод которого через ограничительный стабилитрон

22 соединен с электродом управления, Точка- соединения подпорного стабилитрона 20 и второго разделительного диода 21, а также катод тиристора 6 подсоединены к блоку 23 эа пуска.

Формирователь работает следующим образом, В режиме ожидания накопительный конденсатор 5 заряжен до напряжения источника 1 тока по цепи: дроссель

2 — первичная обмотка трансформатора .

3 тока — зарядный резистор 4, обладающий достаточно большим сопротивлением.

При подаче на управляющий электрод тиристора 6 (через стабилитрон

20) запускаюшего импульса от блока

23 запуска происходит перезаряд конденсатора 5 через включившийся тиристор 6 и катушку 7 индуктивности.

В результате колебательного процесса, при приложении к катоду тиристора 6 обратного напряжения от перезарядившегося конденсатора 5, тиристор 6 некоторое время, пока происходит восстановление его запирающих свойств в обратном направлении, пропускает ток, обусловленный рассдсыванием неосновных носителей.

В момент обрыва обратного тока тиристора 6 энергия, запасенная в магнитном поле катушки 7 индуктив- ности, вызывает протекание тока с крутым фронтом через цепочку: диод 8 - нагрузка 9 — первичные обмотки трансформатора 10 тока и трансформатора 11, При этом конденсатор начинает разряжаться через укаэанную цепочку, а к катоду тиристора 6 прикладывается запирающее напряжение, При формировании выходного импульса в нагрузке 9 с вторичной обмотки трансформатора 10 через выпрямитель 15 заряжается конденсатор

l6. При этом, напряжением на конденсаторе 16 через резистор 17, диод

18 и стабилитрон 22 происходит включение тиристора 19, что обеспечивает шунтирование цепи управления тиристора 6. Конденсатор 16, разряжаясь через резистор 17, диод 18 и тиристор 19, поддерживает последний во включенном состоянии.

993452

Вначение порога стабилизации подпорного стабилитрона 20 выбирается равным или превышающим сумму значений падения напряжения на диоде

21 и тиристоре 19, Напряжение стабилизации стабилитрона 22 должно превышать напряжение стабилизации стабилитрона 20 в сумме с падением

Одновременно при формировании вы ходного импульса сигнал с вторичной обмотки трансреактора 11 поступает на вход линии 13 задержки. По истечении времени надежного эапирания тиристора 6 на выходе линии 13 задержки формируется импульс, вклю- чающий дополнительный тиристор 12, при этом от источника 1 тока через . дроссель 2,;первичную обмотку трансформатора 3 и тиристор 12 происхо- f0 дит форсированный заряд конденсатора

5 °

Величина индуктивности дросселя выбирается из расчета допустимого значения скорости нарастания тока через тиристор 12, а также с учетом колебательного процесса при заряде конденсатора 5 от источника 1 тока„ близкого к апериодическому.

Последнее требование обусловлено целесообразностью заряда конденсатора 5 до напряжения, несколько превышающего значение напряжения источ-., ника 1 постоянного тока. При этом к катоду дополнительного тиристора

12 прикладывается положительное напряжение, что способствует его быстрому и.надежному выключению.

При прохождении тока через первич- 0 ную обмотку трансформатора 3 через выпрямитель 14 происходит подэаряд конденсатора 16, чем обеспечивается увеличение времени шунтирования цепи управления тиристора б, до окончания переходного процесса в устройстве формирования управляющих импульсов. !

С учетом максимально возможной частоты следования рабочих импульсов 40 от блока 23 запуска осуществляется регулировка времени включенного состояния шунтирующего тиристора 19. Указанная регулировка в широких пределах может осуществляться с 45 помощью изменения, например, величины емкости конденсатора 16 величины сопротивления резистора 17, количества витков вторичных обмоток трансформаторов 3 и 10. 50

Наличие подпорного стабилитрона

20 необходимо с целью предотвращения ложного включения тиристора б (например с повышенной чувствительностью по цепи управления) при прохождении помехи через диод 21 и включенный тиристор 19, напряжения на переходе управления тиристора 6.

Предлагаемый формирователь по сравнению с прототипом исключает срыв работы от помех и ложных импульсов запуска, повиаает помехозащищенность и надежность работы не только формирователя управляющих импульсов, но и всего вентиля в целом, а также преобразовательного моста, Применение. предлагаемого устройства обеспечивает снижение недоот" пуска электроэнергии.

Формула изобретения

Формирователь управляющих импульсов постоянного тока, содержащий источник постоянного тока, положительный полюс которого через дроссель и дополнительный тиристор, зашунтированный зарядным резистором, соединен с обкладкой накопительного конденсатора и анодом формирующего тиристора, катод которого через катушку индуктивности соединен с второй обкладкой накопительного конден.сатора и отрицательным полюсом ис-! точника постоянного тока, при этом катод формирующего тиристора через диод, включенный в проводящем направлении, соединен с нагрузкой, выход которой соединен с первой обкладкой накопительного конденсатора через первичную обмотку трансреактора, вторичная обмотка которого через линию задержки соединена с цепью управления дополнительного тиристора, отличающийся тем, что, с целью увеличения помехоэащищенности, в него введены два трансформатора тока„ два выпрямителя, шунтирующий тиристор, дополнительный конденсатор, два разделительных диода, разрядный резистор, подпорный и пороговый стабилитроны, причем первичная обмотка первого трансформатора тока соединена последовательно с дополнительным тиристором, первичная обмотка второго трансформатора тока соединена последовательно с нагрузкой, вторичные обмотки указанных трансформаторов соответственно через первый и второй выпрямители подключены к дополнительному конденсатору, положительная обкладка которого через разрядный резистор и первый разделительный диод подключена к аноду шунтирующего тиристора, а отрицательная подключена к его катоду, при этом цепь управления формирующего тиристора через подпорный стабилитрон и второй разделительный диод подсоединена параллельно шунтирующему тиристору, анод которого через ограничительный

993452

Составитель Л. Колосков

Редактор А. Мотыль Техред Е. Харитончик Корректор М. Шароши

„ч

Заказ 506/75 Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 стабилитрон соединен с его электродом управления, Источники..инФрмации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

Р 434883, кл. Н 02 М 1/08, 1972, 2. Авторское свидетельство СССР

9 680591 кл ° Н 03 К 17/12 1977,