Устройство для управления @ последовательно соединенными тиристорами Советский патент 1989 года по МПК H02M1/08 

(Л

рости нарастания прямого напряжения. При воздействии скачков прямого напряжения с достаточно крутым фронтом, вызванных включением тиристора 3, напряжение на резисторах 28 и 29 превышает пороговое напряжение стабилитронов 34 и 35, Через светодиоды оптопар 18, 19 протекает ток, что приводит к отпиранию их фоторезисторов. На управляющие электроды силовых тиристоров 1 и 2 одновременно поступают управляющие импульсы. 2 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления высоковольтными тиристорными коммутаторами. Целью изобретения является повышение надежности за счет уменьшения неодновременности включения силовых тиристоров. С этой целью введены управляемые ключевые элементы 24,25, а параллельно силовым тиристорам 1 и 2 подключены датчики 26 и 27 скорости нарастания прямого напряжения. При воздействии скачков прямого напряжения с достаточно крутым фронтом, вызванных включением тиристора 3, напряжение на резисторах 28 и 29 превышает пороговое напряжение стабилитронов 34 и 35. Через светодиоды оптопар 24,25 протекает ток, что приводит к отпиранию их фоторезисторов. На управляющие электроды силовых тиристоров 1 и 2 одновременно поступают управляющие импульсы. 2 ил.

Изобретение относится к преобраовательной технике и может быть исользовано для управления высоковольными тиристорными коммутаторами. 15

Целью изобретения является повьше- ие надежности за счет уменьшения озможности неодновременности вклюения силовых тиристоров.

На фиг. Г приведена структурная 20 схема, устройства; на фиг. 2 - один из вариантов конкретного выполнения устройства.

Устройство для управления тиристорами 1-3 содержит ячейки 4-6 уп- равления и зажимы 7 и 8 для подключения источника управляющего сигнала. Каждая ячейка управления содержит емкостно-омический делитель напряжения, высоковольтным плечом кото- 0 рого являются резисторы 9-11 соответственно, а низковольтным - конденсаторы 12-14 соответственно, шунтированные соответствующими стабилитронами 15-17. Каждая ячейка содержит так-35 же тиристорную оптопару 18-20, фототиристор которой включен в цепь уп- равляющего электрода силового тиристора, причем светодиод оптопары 18 через токоограничивающий резистор 21 40 подключен, к зажимам 7 и 8, светодиод оптопары 19 через токоограничивающий резистор 22 и фототиристор оптопары 18 - параллельно конденсатору 12, а светодиод оптопары 20 через ре-45 зистор 23 и фототиристор оптопары 19 - параллельно конденсатору 13, Между фототйристорами оптопар 18 и 19 и управляющими электродами силовых тиристоров 1 и 2 включены ключевые эле-5о менты 24 и 25, управляющие входы которых подключены к датчикам 26 и 27 скорости нарастания прямого напряжения, включенным параллельно тиристорам 1 и 2.55

Каждый датчик скорости нарастания прямого напряжения выполнен на базе резисторов 28-31, конденсаторов 32 и 33 и стабилитронов 34 и 35 соответственно. Диоды 36 и 37 исключают возможность появления обратного напряжения на выходах датчиков 26 и 27 скорости нарастания прямого напряжения. При воздействии скачков прямых напряжений с достаточно крутым фронтом нарастания, вызванных включением силового тиристора 3, напряжения на резисторах 28 и 29 превышают пороговые напряжения стабилитронов 34 и 35 Через светодиоды оптопар 18, 19 протекает ток, что приводит к отпиранию их фототиристоров. На управляющи электроды силовых тиристоров 1 и 2 одновременно поступают управляющие импульсы.

Устройство работает следующим образом.

При прямом напряжении на силовых тиристорах 1-3 через резисторы 9-11 ячеек 4-6 управления протекает ток, заряжающий конденсаторы 12-14. Напряжение на конденсаторах 12-14 повышается до тех пор, пока не достигнет уровня стабилизации стабилитронов 15-17. После этого ток, ограни- ченньй резисторами 9-11, протекает через стабилитроны 15-17, ячейки 4-6 управления подготовлены для формирования импульсов управления силовыми тиристорами 1-3. Управляющий импульс с зажимов 7 и 8 через токоограничивающий резистор 21 поступает на светодиод оптопары 18,. фототиристор оптопары 18 открьшается и конденсатор 12 начинает разряжаться через токоограничивающий резистор 22 на светодиод оптопары 19. Фототиристор оптопары 19 открывается, и конденсатор 13 начинает разряжаться через токоограничивающий резистор

23 на светодиод оптопары 20. Фототиристор оптопары 20 открывается, и конденсатор 14 разряжается на управляющий переход силового тиристора 3. Последний включается, в результате чего на тиристорах 1 и 2 одновременно появляются скачки прямого напряжения с крутым фронтом, которые вызывают срабатывание датчиков 26 и 27 скорости нарастания прямого напряжения. Сигналы с выходов датчиков 26 и 27 поступают на управляющие входы . ключевых элементов 24 и 25, последние включаются, и на управляющих переходах силовых тиристоров 1 и 2 одновременно появляются управляющие ИМПУЛЬ-

сы. Силовые тиристоры 1 и 2 включаются.

За время протекания тока через силовые тиристоры 1-3 конденсаторы 12- 14 полностью разряжаются. Фототирис- торы оптопар 18-20 восстанавливают свои запирающие свойства, поскольку после разряда конденсаторов 12-14 ток через них не протекает. При появлении обратного напряжения на сило- вых тиристорах 1-3 после их запирания через резисторы 9-11 и стабилитроны 15-17 протекает ток. Стабилитроны 15-17 выступают в качестве диодов и шунтируют конденсаторы 12-14. Напряжение на фототиристорах оптопар 18-20 практически отсутствует в течение всего времени действия обратного напряжения.

Напряжения, приложенные к электри- д оптопары, кроме первой, анодом соедической изоляции между фототиристором и светодиодом каждой оптопары 18-20, равны между собой и по величине соответствуют напряжению одного силового тиристора.

Аналогичным образом устройство работает и в том случае, если оно содержит п последовательно соединенных силовых тиристоров.

Таким образом, использование датчика скорости нарастания прямого напряжения и дополнительного ключевого элемента позволяет осуществить одновременное включение (п-1) силовых тиристоров в цепи из п последовательно соединенных тиристоров.

Вследствие возможной неравномерности деления напряжения по цепи, на каждом из (п-1) риловых тиристоров -в момент включения п-го силового тиристора возникают различные по величине скачки напряжения. Поэтому для обеспечения одновременности включения (п-1)силовых тиристоров необходимо, чтобы каждый датчик скорости нарастания прямого напряжения был настроен на срабатывание от самого меньшего по величине из возникающих скачков напряжения.

35

40

45

50

55

нен с катодом фототиристора предьщу- щей оптопары, а катодом через ограничительный резистор предназначен для соединения с катодом предьщущего тиристора, п стабилитронов, каждый из которых подключен параллельно конденсатору соответствующего делителя напряжения, причем анод и катод све- тодиода первой тиристорной оптопары соединены с выходами источника управляющего сигнала, отличающее- с я тем, что, с целью повышения надежности за счет уменьшения возмож- нрсти неодновременного включения тиристоров, введено по п-1 управляемых ключевых элементов и датчиков скорости нарастания прямого напряжения, предназначенных для подключения параллельно каждому, кроме последнего, тиристору, причем вход каждого управляемого ключевого элемента соединен с катодом фототиристора соответствующей тиристорной оптопары, выход предназначен для соединения с управляющим электродом соответствующего тиристора, а управляющий вход соединен с выходом соответствующего датчика скорости нарастания прямого напряжения.

При появлении крутых скачков напряжения на зажимах силовых тиристоров 1 и 2, обусловленных внешними электрическими воздействиями, может произойти срабатывание датчиков 26 и 27 и ключевых элементов 24 и -25. Однако на управляющих электродах силовых тиристоров 1 и 2 импульсов нет, так как фототиристоры оптопар 18 и 19 закрыты. Поэтому крутые скачки напряжения без управляющих импульсов на клеммах 7 и 8 не вызьгаают ложного включения силовых тиристоров.

Формула изобретения

Устройство для управления п последовательно соединенными тиристорами, каждый из которых зашунтирован , емкостно-омическим делителем напряжения, содержащее п тиристорных оптопар, фототиристор каждой из которых анодом предназначен для соединения с общей точкой конденсатора и резистора соответствующего делителя напряжения, а катодом - с управляющим

электродом соответствующего тиристо- I ра, светодиод каждой тиристорной

5

0

5

0

5

нен с катодом фототиристора предьщу- щей оптопары, а катодом через ограничительный резистор предназначен для соединения с катодом предьщущего тиристора, п стабилитронов, каждый из которых подключен параллельно конденсатору соответствующего делителя напряжения, причем анод и катод све- тодиода первой тиристорной оптопары соединены с выходами источника управляющего сигнала, отличающее- с я тем, что, с целью повышения надежности за счет уменьшения возмож- нрсти неодновременного включения тиристоров, введено по п-1 управляемых ключевых элементов и датчиков скорости нарастания прямого напряжения, предназначенных для подключения параллельно каждому, кроме последнего, тиристору, причем вход каждого управляемого ключевого элемента соединен с катодом фототиристора соответствующей тиристорной оптопары, выход предназначен для соединения с управляющим электродом соответствующего тиристора, а управляющий вход соединен с выходом соответствующего датчика скорости нарастания прямого напряжения.

фцг. 2