Устройство для управления тиристорами статического преобразователя Советский патент 1988 года по МПК H02M1/08 

еягаД

sl

ю со

1

Изобретение относится к. электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для управления тиристорами статического преобразователя.

Цель изобретения - повышение синхронности формируемых импульсов и КГЩ устройства,

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - диаграммы напряжений и токов, поясняющие принцип действия устройства.

Устройство содержит входной трансформатор 1, переменный резистор 2 и конденсатор 3, образующие фазосдви- г.ающий мост (ФСМ) , две ключевые схемы, состоящие из тиристоров 4 и 5 с накопительными конденсаторами 6 и 7, включенные в диагональ ФСМ через раз- делительные диоды 8-11, Положительные обкладки накопительных конденсаторов 6 и 7 через резисторы 12 и 13 нагрузки подключены к,анодам тиристоров 4 и 5. Дополнительные конденсаторы 14 и 15 включены так, что их отрицательные обкладки подключены к управляющему электроду одного из тиристоров 4 и 5, а положительная - к аноду шунтирующих диодов 16 и 17, катод которых подключен к аноду тиристоров 4 и 5. Последовательно включенные резисторы 18 и 1 9 и диоды 20 и 21 шунтируют цепь катод - управляющий электрод каждого тиристора так, что катод каждого из дополнительных диодов 20 и 21 соединен с управляющим электродом соответствующих тиристоров 4 и 5 и отрицательной обкладкой соответствующих дополнительных конденсаторов 14 и 15

.Устройство работает следующим образом.

В полупериод, когда плюс напряжения на диагонали ФСМ приложен к средней точке вторичной обмотки трансформатора 1, а минус - к общей точке соединения элементов плеч ФСМ в интервале времени от О до 90 про- исходцт заряд конденсаторов 15 и 7. по цепи: средняя точка вторичной обмотки трансформатора 1, конденсатор 15, переход управляющий электрод - катод тиристора 5, диод 10, конденсатор 7, диод 11, общая точка соединения элементов, включенных в плечи ФСМ. Поскольку имеет место условие, что емкость дополнительных конденсаторов 14 и 15 много меньше емкос

1417129

o

S

5

0

0

5

0

5

0

5

ти накопительных конденсаторов 6 и 7, то максимальная величина импульса тока управляющий электрод-катод тиристора 5 определяется величиной емкости конденсатора 5 и имеет достаточно малую величину, а фронт m-i- пульса обладает большой крутизной, поскольку активное сопротивление цепи управляющего электрода тиристора 5 определяется только дифференгщаль-- ным сопротивлением полупроводниковых приборов 5, 10 и Л, включенных в цепь заряда конденсаторов 15 и 7.

Включение тиристора 5 происходит практически мгновенно, так как в начальный момент времени ток заряда конденсаторов 15,и 7. имеет максимальное значение.

После включения тиристора 5 зарядный ток конденсатора 7 протекает по цепи: средняя точка вторичной обмотки трансформатора 1 , диод 16 ..переход анод-катод тиристора 5, -диод 10, конденсатор 7, диод 11, общая точка элементов, включенных в плечи ФСМ (фиг. 2б). Б то же время начинает протекать ток разряда конденсато-- ра 15 по цепи: положительная обкладка конденсатора 15, диод 16, переход анод-катод тиристора 5, резистор 19, диод 21. Энергия., запасенная конден- . сатором 15, выделяется на резисторе 19.

При заряде конденсатора 7 напрял е- ние на нем возрастает по синусоидаль- ному закону до амплитудного значения напряжения на диагонали ФСМ, диоды 10 и 11 не дают возможности разряжаться конденсатору 7 при последующем измеьтнии напряжения -на диагонали ФСМ в промежуток времени 90-180° (фиг, 2а и фиГс 2в)

В момент времени, соответствующем 180 , когда на средней точке трансформатора 1 приложенное напряженке меняет знак с плюса на минус, а на общей точке элементов ФСМ - с и- нуса на плюс, появляется ток заряда конденсаторов 14 и 6, которьш протекает по цепи; общая точка элементов, включенных в штечи ФСМ, конденсатор 14,.переход управляющий электрод-катод тиристора 4, диод 9. конденсатор 6, диод 8, средняя точка вторичной обмотки трансформатора 1,

После включения тиристора 4 продолжается заряд конденсатора 6 и начинается разряд конденсатора 1А и конденсатора 7.

Зарядньш ток конденсатора 6 протекает по цепи: общая точка элементов, включенных в ФСМ, переход анод-катод тиристора 4, диод 9, конденсатор Ь, диод 8, средняя точка вторичной обмотки трансформатора (фиг. 2д).

Конденсатор 14 разряжается по це- пи: положительная обкладка конденсатора 7, резистор 13, переход анод-катод тиристора 4, отрицательная обкладка конденсатора 7 (фиг, 2г).

В связи с тем, что время включе- ния тиристора сравнительно мало, на резисторе 13 формируется импульс с крутым фронтом.

Возникновение импульса всегда связано с моментом перехода синусоидального напряжения на диагонали ФСМ через нуль из положительного значения в отрицательное, что обеспечивает высокую точность следования формируемых импульсов,

Предлагаемое устройство (в отличие от известных) позволяет получить за период два импульса, сдвинутых относительных друг друга на 180°, так как когда плюс приложен к средней точ- ке вторичной обмотки трансформатора 1, а минус - к общей точке элементов плеч ФСМ, конденсатор 7 заряжается (фиг. 26 и фиг. 2в), а конденса- тор 6 разряжается, что вызывает йояв- ление на резисторе 12 импульса с крутым фронтом (фиг. 2ж), В полупериод, когда минус приложен к средней точке вторичной обмотки трансформатора 1 а плюс - к общей точке элементов плеч ФСМ, конденсатор 6 (фиг. 2д и фиг. 2е) заряжается, а конденсатор 7 разряжается, вызывая при этом появление на резисторе 13 нагрузки импульса с крутым фронтом (фиг. 2г).

Сдвигая напряжение на диагонали ФСМ относительно напряжения сети осу

Q

5

0 5

О

0

5

ществляют сдвиг формируемых импульсов.

Формула изобретения

Устройство для управления тиристорами статического преобразователя, к аноду каждого из которых--одним выводом подключена нагрузка, содержащее фазосдвигающий мост и два плеча, каждое из которых содержит накопительный конденсатор, отрицательная обкладка которого предназначена для соединения с катодом тиристора данного плеча и соединена с анодом первого диода, катод которого соединен с анодом второго диода, катод которого предназначен для подключения к аноду тиристора данного плеча, положительная обкладка накопительного конденсатора предназначена для подключения к другому выводу нагрузки и соединена с катодом третьего диода, анод которого предназначен для подключения к катоду тиристора другого плеча, причем катоды первых диодов первого и второго плеч подключены к диагонали фазосдвигающего моста, отличающееся тем, что, с целью повьшения синхронности фор- ируемых импульсов и КПД устройства, в каждое плечо введены дополнитель- ньй конденсатор и последовательно соединенные четвертый диод и резистор, причем отрицательная обкладка дополнительного конденсатора предназначена для соединения с управляющим электродом тиристора соответствующего плеча, а положительная соединена сайодом второго диода, катод четвертого диода соединен с,отрицательной обкладкой дополнительного конденсатора, а дтругой вывод резистора предназначен для соединения с катодом тиристора соответствующего плеча.

&

е

д

ж

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для управления тиристо.ра- ми статического преобразователя. Целью изобретения является повышение синхронности формируемых импульсов и кпд устройства. Изобретение позволяет получить за период два импульса, сдвинутых относительно друг друга на 180 эл. градусов, т.к. когда плюс приложен к средней точке вторичной обмотки трансформатора 1, а минус - к общей точке элементов плеч фазосдвигающего моста конденсатор 7 заряжается, а конденсатор 6 разряжается, что вызывает появление на резисторе 12 импульса с крутым фронтом. В полупериод противоположной полярности заряжается конденсатор 6, а конденсатор 7 разряжается, формируя импульс с крутым фронтом на резисторе 13. Сдвигая напряжение на диагонали фазосдвигающего моста относительно напряжения сети, осуществляют сдвиг фор№-1руемых импульсов. 2 ил.