Тиристорный вентиль Советский патент 1983 года по МПК H02M1/00 

Изобретение относится к преобразевательной технике и может быть ис пользовано в энергоустановках высо,koro напряжения , Известен тиристорный вентиль, в котором для деления напряжения на последовательно соединенных тиристо рах использованы емкостно-резистив ные цепочки с магнитосвязанными индуктивностями Г3. Известны также тиристорные венти ли, последовательно соединенные тир торы которых управляются каскадом трансформаторов. Устройства требуют дополнительных средств для деления напряжения на тиристорах f2 ир . -Указанные устройства сложны и имеют низкую надежность. Наиболее близок .к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту тиристорный вентиль, содержащий последовательно соедине ные тиристорные ячейки с дросселями насыщения, резисторы .и конденсаторы для деления напряжения между отдельными тиристорами, Дифференциальные трансформаторы тока, во бторичных обмотках которых включены диоды последовательно с управляющими переходами тиристоров, формирова тель управляющих импульсов и симмет рирующий дроссель . Данный тиристорный вентиль, кроме RC-цепочек, обес печивающих деление напряжения между отдельными тиристорами (группами тиристоров) , и источника управляющих импульсов, содержит систему передачи управляющих импульсов, содержащую дополнительные делительные .конденсаторы, трансформаторы, симметрирующий элемент . Недостатком известного устройст ва является сложность, обусловленная наличием наряду с системой расп ределения управляющих импульсов по тиристррам специальной системы для равномерного деления напряжения по отдельным тиристорам (группам). Устройство,- в свою очередь, обуславливает пониженную надежность. Цель изобретения - упрощение схемы вентиля и повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что в тиристорном вентиле, содержащем последовательно соединенные тиристорные ячейки с дросселя ми насыщения, резисторы и конденсаторы для деления напряжения между отдельными тиристорами, дифференциальные трансформаторы тока, во вторичных обмотках которых вклЬчены диоды последовательно с управляющими переходами тиристоров, формироваталь-управляющих импульсов и симметрирующий дроссель, резисторы и конденсаторы для деления напряжения между отдельными тиристорами собраны в две одинаковые и параллельно включенные RC-цепи, каждый элемент которых подключен к двум соседним (тиристорным ячейкам, причем точки подключения элементов обеих RC-цепей сдвинуты одна- относительно другой на , одну тиристорную ячейку, параллельно первой и последней тиристорным ячейкам включен один из двух дополнительно введенных конденсаторов, аервичные обмотки дифференциальных трансформаторов тока включены последовательно с элементами RC-цепей. а формирователь импульсов включен последовательно с обеими RC-цепями и шунтирован симметрирующим дросселем, средняя точка обмотки которого заземлена. Кроме того, между вторичной обмоткой дифференциальных трансформаторов тока и управляющим электродом тиристоров может быть включен дополнительный формирователь управляющего импульса. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Тиристорный вентиль содержит тиристоры 1 тиристорных ячеек, дроссели 2 насыщения, конденсаторы 3 и резисторьь k, собранные в две одинаковые и параллельно включенные RC-цепи, конденсаторы S, шунтирующие первую и последнюю тиристорные ячейки, дифференциальные трансформаторы 6 тока с диодами 7 в цепи, вторичной обмотки, формирователь 8 управляющих импульсов, содержащий накопитель и тиристорный ключ 10, а также симметрирующий дроссель 11 с заземленной средней точкой обмотки. Зарядное устройство накопителя 9 и источника стартовых импульсов для тиристорного ключа 10 не показаны. Устройство работает следующим образом. До прихода на ключ ТО стартового импульса все тиристоры 1 закрыты. На вентиль при этом могут воздействовать скачки анодного напряжения. Эти скачки напряжения вызовут в паи в первичных обмотках дифференциальных трансформаторов 6 тока соответствующие одинаковые токи. В первичных обмотках трансформаторов 6 эти токи направлены встречно (начала первичных обмоток на чертеже показаны точками ), и поэтому во вторичных обмотках этих трансформаторов тока не будет, как и в управляющих электродах тиристоров 1. Таким образом , от скачков анодного напряжения тиристоры 1 включаться не могутJ помехоустойчивость такой схемы весьма высока, особенно при выполнении соединений коаксиаль-; ным кабелем. Элементы RC-цёпей обеспе чивают равномерное распределение напряжения между отдельными тиристорами Величина емкостей конденсаторов 5 которые служат только для создания цепи управляющему сигналу, берется . значительно большей, чем емкости конденсаторов3, и поэтому на деление напряжения между тиристорными ячейкамй конденсаторы 5 не влияют. В симметрирующем дросселе 11 токи от скачков анодного напряжения направлены встречно (сплошные стрелки) , и поэтому дроссель 11 для ни) обладает нулевым сопротивлением , а обе RC-цепи являются полностью симметричными (напряжение на дросселе 11 от скачков анодного напряжения близко к нулю). После прихода стартового импульса на ключ 10 разряд накопителя 9 создает в петле RC-цепей управляющий импульс, который трансформируется трансформаторами 6 и через диоды 7 попадает в управляющие переходы тирис торов 1 и открывает их. Разряд RCцепей 3, при этом проходит через ветвление тока управляющего импульса незначительно, так как ампервитки по.ловинок.его обмотки относительно этого тока включены согласно (пунктирная стрелка) и представляют значительное сопротивление для управляющего сигнала. Таким образом, в предлагаемом уст роистве элементы делительных RC-цепей служат одновременно и каналом для распределения управляющего импульса по отдельным тиристорам (груп пам), что позволяет упростить.тиристорный вентиль и увеличить его надежность. Индуктивность петли из RC-цепей весьма незначительна, особенно при выполнении соединений между трансформаторами 6, конденсатора 3 и резисторами 4 с помощью коаксиального кабеля, что обеспечивает очень высокую крутизну управляющего импульса в ти|эисторах 1, Из-за разности токов утечек отдельных тиристоров в RC-цепях Moryj протекать токи помехи, однако их величина оказывается на несколько порядков меньше тока управляющего импульса, и поэтому привести к ложному срабатыванию (тиристоров,они не могут. В отдельных случая х, например... при большом числе ти| исторных ячеек, может оказаться целесообразным включение между вторичной обмоткой трансформаторов 6 и управляющими электродами дополнительных формирователей импульсов, для которых сигнал со вторичной обмотки трансформатора 6 будет являться стартовым.

1. ТИРИСТОРНЫЙ ВЕНТИЛЬ, содержащий последовательно соединенные тиристйрные ячейки с .дросселями насыщения, резисторы и конденсаторы для, .деления напряжения между отдел ьныкм тиристорами, дифференциальные трансформаторы тока-, во вторичных обмотках которых включены последовательно с управляющими переходами тиристоров, формирователь управляющих импульсов и симметририющий дроссель, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повыше ния надежности, резисторы и конден:саторы для деления напряжения меж- , ду отдельными тиристорами собраны в две одинаковые и параллельно вклюн ченные RC-цепи, каждый элемент которых подключен к двум соседним тиристорным ячейкам, причем томки подключения элементов обеих ПС-цепей сдвинуты одна относительно другой на одну тиристорную ячейку, параллельно первой и последней тиристорным ячейкам включен один из двух дополнительно введенных конденсаторов, первичные обмотки дифференциальных трансформаторов тока включены последовательно с элементами RC-цепей, а формирователь импульсов включен последовательно с обеими КС-цепями и шунтирован Симметрирующим дросселем, . средняя точка обмотки которого заземлена i 2. Вентиль по п. 1, о-т л и ч а ющ и и с я тем, что, между вторичной обмоткой дифференциальных трансфер- : маторов тока и управлякнцим электродом тиристоров включен дополнительэо эр ел ный формирователь управляющего импульса.- ЭО

6

П

75Л

1

t