Устройство для поочередного управления параллельно включенными тиристорными ключами Советский патент 1989 года по МПК H02M1/08 

Нзобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для управления тиристорными преобразователями большой мощности, используемых в электроприводе, электросварке и при защитном шунтировании высоковольтных электрических цепей.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для поочередного управления параллельно соединенными тирис-- торными ключами путем обеспечения поочередного управления N параллельно включенными тиристорными ключами. i

На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - временные диаграммы его работы.

Предлагаемое устройство представляет собой тиристорный регулятор переменного напряжения, образованньп1 параллельно включенными тиристорами l.I-l.n, 2.1-2.П, 3.1-З.п, 4.1-4.п. Тиристорный регулятор подключен последовательно с нагрузкой 5 к сети переменного тока клеммами 6. Поочередное управление тиристорами 1.1- .п, 2.1-2.П 3.1-З.п, А.1-4,и по фазовому способу осуществляется блоком

ел rsD СП

00 00

7 ямпульсно-фазового управления и распределителем 8 импульсов. Блок 7 нмиульсно-фазового управления может быть выполнен по одной из Т1шовьк схем, содержащих, например, узел 9 синхронизации, фазосмещающий узел 10, на входы которого подаются синхронизирующее напряжение и напряжение задания выходное формирующее устройство 11. Распределитель импульсов состоит из нуль-органа 12, счетчика периодов синхронизирующего напряжения, образованного счетными триггерами 13 и 1А, двоично-десятичного счетчика 15, десятичного дешифратора 16, каждый выход которого соединен с соответствующими первыми входами согласующих элементов 17.1-17.П .18.1-18.п, вторые входы которых подключены к выходам счетного триггера 14, а выходы - к входам вспомогательных тиристоров 19,1-19.п, 20.1-20.П, которые могут быть вьтолнены, например, в виде тиристорной оптопары. Фототиристоры оптопар 19.1-19.П, 20.1- 20.п включены последовательно с пер- вичньми обмотками выходных трансформаторов 21.1-21.п, вторичные обмотки которых включены между управляющими электродами каждой пары параллельно включенных тиристоров, управляющие электроды которых шунтированы диодами 22. Оконечный усилитель импульсов управления выполнен на транзисторе 23, формирующей цепочке 24 и одновиб рлторе 25, вход которого подключен к В,1ходу блока 7 импульсно-фазового управления .

Устройство работает следующим образом.

Блок 7 импульсно-фазового управления, работа которого не отличается от работы типовых схем, формирует на выходе короткие положительные импульсы (и, фиг.2), фаза которых относи- TtinbHo синхронизирующего напряжения, формируемого узлом 9 синхронизации, определяется величиной напряжения ЧЗОА фазосмещающего узла 10.

Нуль-орган 12 распределителя 8 импульсов формирует короткие положительные импульсы в момент перехода через нуль синхронизирующего напряжения (и,2, фиг.2), частота которьгх делится на два счетчиком периодов синхронизации напряжения, выполненным на триггерах 13 и J4, С выхода счетчика снимаются импульсы (ц) , длитеньност

5

0

5

0

5

0

5

0

5

которых равна длительности периода синхронизирующего напряжения. Эти им- пульсы с прямого выхода триггера 14 поступают на вторые входы согласующих элементов IB.l-lB.n, с инверсного выхода импульсы в противофазе поступают на вторые входы согласующих элементов 17.1-17.п. Первые входы согласующих элементов подключены попарно к выходам десятичного дешифратора, поэтому первоначально разрешающий сигнал будет присутствовать на первых входах двух элементов 17.1, 18.1,соединенных с нулевым выходом дешифратора (и,(0), фиг.2). Импульсы с инверсного выхода триггера 14 поступают также на вход двоично-десятичного счетчика J5, выходы которого соединены с входами десятичного дешифратора 16. На выходах дешифратора (О. ..9) поочередно формируются импульсы U)/(o) и , (g) с длительностью, равной длительности периода импульсов, поступающих на вход счетчика 15, т.е. их длительность составляет два периода синхронизирующего напряжения. Так1-м образом, в течение первых двух периодов синхронизирующего напряжения на первых входах элементов 17.1,18.1 будет присутствовать разрешающий гиг- нал, на втором входе элемента I8.I, соединенном с прямьм выходом триггера 14, и на его выходе .единичный сигнал будет присутствовать в течение первого периода синхронизирующего напряжения и в течение этой длительности фототиристор оптопары 20.1 будет подготовлен к включению. Это приведет к подключению в двух полупериодах подряд на время длительности управляющих импульсов, сформированных одновибратором 25 и дифференцирующей цепочкой 24, одной из первичных обмоток выходного трансформатора 21.1 к источнику питания, что, в свою очередь, приведет к формированию во вторичной обмотке двух импульсов подряд положительной полярности (и ,j, ,) . В течение двух последующих полупериодов единичный сигнал будет сформирован на втором входе элемента 17.1, что приведет к подключению другой первичной обмотки выходного трансформатора 21.1 через фототиристор 19.1 к источнику питания и формированию во вторичной обмотке двух импульсов подряд отрицательной полярности. Аналогично будет проис10

ходить работа последующих пар парал-; лельно включенных тиристоров (U .2), что обусловлено чередованием разрешающего сигнала на первых входах элементов 17.1-17.П, 18.1-18.п.

В предлагаемом устройстве десятичный ;ешифратор позволяет обеспечить поочередное управление 20 параллельно соединенными тиристорами в каждой встречно-параллельно включенной группе. Для поочередного управления N параллельно соединенными тирис-15 ответствующей пары, торами количество каналов дешифратора должно быть расширено до N/2. Таким образом, устройство обеспечивает поочередное управление N параллельно соединенными тиристорами.

мотки Соответственн ного трансформатора ному полюсу HCTO4HJ пряжения, а катоды выходной транзистор гому полюсу источни пряжения, база выхо через одновибратор ду блока импульснония, первая и втора ки импульсного тран назначены для подкл равляющими электрод

20

щ е е с я тем, что ния функциональных тем обеспечения упр лельно соединенными чами, распределител жен N-1 дополнитель гательных тиристоров первичные обмотки до пульсных трансформат

Использование устройства позволяет обеспечить выравнивание теплового режима параллельно соединенных тирис

ответствующей пары,

мотки Соответственно первого импульсного трансформатора подключены к одному полюсу HCTO4HJtKa постоянного напряжения, а катоды объединены и через выходной транзистор подключены к другому полюсу источника постоянного напряжения, база выходного транзистора через одновибратор подключена к выходу блока импульснофаэового управления, первая и вторая вторичные обмотки импульсного трансформатора предназначены для подключения между управляющими электродами тиристоров сот л и ч а ю - целью расшире

о

щ е е с я тем, что, с ния функциональных возможностей путем обеспечения управления N параллельно соединенными тиристорными ключами, распределитель импульсов снабжен N-1 дополнительной парой вспомогательных тиристоров, которые через первичные обмотки дополнительных импульсных трансформаторюв и выходной

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройтвам для управления тиристорными преобразователями большой мощности, и может быть использовано для управления электроприводом, электросварочными аппаратами и при защитном шунтировании высоковольтных электрических цепей. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для поочередного управления параллельно соединенными тиристорными ключами путем обеспечения поочередного управления большим количеством параллельно соединительных ключей. Указанная цель достигается тем, что увеличено количество блоков управления тиристорами, которые включаются поочередно с помощью кольцевого счетчика, образованного, например, двоичным счетчиком и дешифратором, и счетного триггера. Порядок включения тиристоров, используемых в устройстве определяется схемой подключения согласующих элементов к счетному триггеру и кольцевому счетчику. Фаза включения тиристоров определяется блоком импульсно-фазового управления. 2 ил.

торов в преобразователях большой мощ- 25 транзистор подключены к полюсам исности как при нормальных, аварийных нагрузках.

так и при

Формула изобретения

Устройство дпя поочередного управления параллельно включенными тиристорными ключами, каждый из которых выполнен в виде двух встречно-параллельно включенных пар тиристоров, последовательно с нагрузкой включенных между полюсами источника питания, содержащее блок импульсно-фазового управления, первый и второй входы которого предназначены дпя подключения к полюсам источника питания, а третий вход соединен с источником сигнала задания, распределитель импульсов, включающий нуль-орган, входы которого предназначены дпя подключения к полюсам источника питания, а выход соединен с входом первого счетного триггера, выход которого соединен с входом второго счетного триггера, вспомогательные тиристоры, аноды которых через первую и вторую первичные об0

5

0

5

0

точника постоянного напряжения аналогично первому и второму вспомогательным тиристорам, элементами И по числу дополнительных вспомогательных тиристоров и кольцевым счетчиком, причем первые входы элементов И, включенных в цепи управления вспомогательными тиристорами, соединенными с первыми первичными обмотками импульсных трансформаторов, соединены с прямым выходом второго счетного триггера, с инверсным выходом которого соединены первые входы элементов И, включенных в цепи управления вспомогательными тиристорами, соединенными с вторыми первичными обмотками импульсных трансформаторов, вторые входы элементов И, включенных в цепи управления вспомогательными тиристорами, соединенными с первыми и вторыми первичными обмотками каждого иг пульс- ного трансформатора, соединены с соответствующими выходами кольцевого счетчика, вход которого соединен с одним из выходов второго счетного триггера.

;. iS .15 -1Ж S