Устройство для управления последовательно соединенными тиристорами Советский патент 1987 года по МПК H02M1/08 

118

U8

ш

.-f5

j1295488

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления последовательно соединенными тиристорами ключей высоковольтного мостового вьтрямителя.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и упрощение.

На чертеже представлена принци- Пиалън я схема устройства.

Устройство для управления последовательно соединенными тиристорами 1 содержит защитные цепочки 2 по ислу тиристоров 1, выполненные в виде последовательно соединенных пер вичной обмотки 3 двухобмоточного трансформатора 4 и зашунтированного стабилитроном 5 конденсатора 6. Изоляция каждого последующего трансформатора 4 должна быть расчитана на на пряжение всей предыдущей цепочки тиристоров 1 вентильного блока. Защитная цепочка 2 подключается к аноду, соответствующего тиристора 1 одним выводом обмотки 3 трансформатора 4, к катоду - точкой соединения одного вывода конденсатора 6 с анодом стабилитрона 5 и к управляющему электроду - точкой соединения другого вывода конденсатора 6 с катодом стабилитрона 5 и другим выводом обмотки 3. Вторичные обмотки 7 трансфор- - маторов 4 через диоды 8 подключены параллельно выходному элементу оптро,-20

25

30

режиме холостого хода с питанием со стороны первичных обмоток 3. Сопротивление трансформаторов 4 в этом р жиме работы самое большое и последние рассчитаны таким образом, что ток их первичных обмоток 3 в данном режиме работы существенно меньше не обходимого минимального тока включе ния тиристоров 1,

Существующий небольшой ток перви ных обмоток 3 трансформаторов 4 про ходит не по управляющей цепи тиристоров I , а по конде нсаторам 6, кото рые включены между катодом и управляющим электродом каждого тиристора 1. Тиристоры 1 находятся в закрытом состоянии. Напряжение между анодом и катодом закрытых тиристоров одина ково в связи с идентичными вольт- амперными характеристиками трансфор маторов 4, работаюпщх в режиме холо того хода. При возникновении перена пряжения на отдельном тиристоре 1 н может превысить определенной пороговой величины, так как при этом происходит насыщение магнитной цепи соответствующего трансформатора. Напряжение на защищаемом тиристоре падает и перераспределяется по другим тиристорам цепочки. Увели чение напряжения на других последовательно соединенных трансформаторах 4 происходит до тех пор, пока величина перенапряжения на цепочке

на 9 (например,-фототиристору), вход- 35 тиристоров 1 не превысит значение,

ной элемент которого связан с. источником 10 первичных импульсов, вьтол- ненным, например, в виде последовательно соединенных фотоячейки 1I, световода 12, преобразователя 13 электрических сигналов в световые и .логического блока 14.

Устройство работает следующим образом.

.В переходном статическом режиме работы с преобразователя 13 отсутствуют световые сигналы. Фотоячейка 11, которая служит для преобразования световых сигналов в электрические, на своем выходе не имеет электрических сигналов, так как на вход ее по световоду 12 не поступают световые сигналы. Управляющая цепь опто электронного тиристора 9 обесточена и последний находится в закрытом состоянии. В связи с этим у трансформаторов 4 вторичные обмотки 7 разомкнуты и трансформаторы 4 работают в

5

0

5

0

режиме холостого хода с питанием со стороны первичных обмоток 3. Сопротивление трансформаторов 4 в этом режиме работы самое большое и последние рассчитаны таким образом, что ток их первичных обмоток 3 в данном режиме работы существенно меньше необходимого минимального тока включения тиристоров 1,

Существующий небольшой ток первичных обмоток 3 трансформаторов 4 проходит не по управляющей цепи тиристоров I , а по конде нсаторам 6, которые включены между катодом и управляющим электродом каждого тиристора 1. Тиристоры 1 находятся в закрытом состоянии. Напряжение между анодом и катодом закрытых тиристоров одинаково в связи с идентичными вольт- амперными характеристиками трансформаторов 4, работаюпщх в режиме холостого хода. При возникновении перенапряжения на отдельном тиристоре 1 не может превысить определенной пороговой величины, так как при этом происходит насыщение магнитной цепи соответствующего трансформатора. Напряжение на защищаемом тиристоре падает и перераспределяется по другим тиристорам цепочки. Увеличение напряжения на других последовательно соединенных трансформаторах 4 происходит до тех пор, пока величина перенапряжения на цепочке

и UT-п,

где п - количество последовательно

соединенных тиристоров 1; 40 и - напряжение, при котором происходит режим насыщения трансформаторов 4. После этого происходит резкое .увеличение тока по первичным обмот- 45 кам 3 трансформаторов 4, а следова- тельнд, и управляющим цепям тиристоров 1. Последние включаются все одновременно и защищают себя от перенапряжений .

Перевод тиристоров 1 из закрытого состояния в открытое осуществляется путем подачи в определенный момент времени от логи:ческого блока 14 системы управления электрического сигнала на преобразователь 13. Поседний преобразует электрический сигнал в световой, который по световоду I2 поступает на фотоячейку

П. Таким образом, выполняется передача управляющего сигнала с низкого потенциала системы управления на высокий потенциал силовых тиристоров 1, С выхода фотоячейки 11 электрический сигнал прикладывается к входному элементу оптрона 9. Сопротивление выходного элемента оптрона 9 становится незначительным, и это приводит к закорачиванию вторичных обмоток 7 всех трансформаторов 4. Трансформаторы 4 работают при этом в режиме трансформатора тока, когда напряжение на тиристоры 1 приложено в прямом направлении. В режиме трансформатора тока сопротивление первичных обмоток трансформаторов 4 более, чем на три порядка меньше сопротивления этих обмоток при работе трансформаторов 4 в режиме холостого хода. Под действием прямого анодного напряжения на тиристорах 1 по первичным обмоткам 3 потечет большой ток, напряжение на конденсаторах 6 резко возрастает и тиристоры 1 переводятся во включенное состояние.

Таким образом, благодаря выполнению трансформаторами 4 функции равномерного распределения напряжения по последовательным тиристорам 1 и защиты их от перенапряжений расширяРедактор Н.Бобкова

Составитель О.Мещерякова

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Пожо

Заказ 625/60Тираж 661Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

ются функциональные возможности устройства, а сокращение числа оптро- нов 9 упрощает его реализацию,

5 Формула изобретения

Устройство для управления после-, довательно соединенными тиристорами, содержащее защитные цепочки по числу тиристоров, каждая из которых предназначена для включения между анодом и катодом соответствующего тиристора и выполнена в виде последовательно соединенных ограничительного элемента и зашунтированного стабилитроном конденсатора, выводы которого предназначены для подключения к управляющему переходу соответствующего тиристора, и оптрон, входной элемент которого связан с источником первичных импульсов, о т- личающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения, оно снабжено диодами по числу тиристоров, а ограничительные элементы защитных цепочек выполнены в виде первичных обмоток двухобмоточных трансформаторов, вторичные обмотки которых подключены через диоды параллельно выходн; - му элементу оптрона.

Изобретение OTHOCHTQH к электротехнике и может быть использовано для управления последовательно соединенными тиристорами ключей высоковольтного мостового выпрямителя. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и упрощение.Напряжение между анодом и катодом закрытых тиристоров 1 одинаково в связи с идентичными вольт- амперными характеристиками трансформаторов 4, работающих в режиме холостого хода. При возникновении перенапряжения напряжение на отдельном тиристоре 1 не может превысить определенной пороговой величины, так как при этом происходит насыщение магнитной цепи соответствующего трансформатора 4. Напряжение на защищаемом тиристоре падает и перераспределяется по другим тиристорам цепочки. При превышении величиной перенапряжения определенного значения происходит резкое увеличение тока по первичным обмоткам 3 трансформаторов 4, а следовательно, и по управляющим цепям тиристоров 1. Последние включаются все одновременно и защищают себя от перенапряжений. 1 ил. (О СЛ