Высоковольтный тиристорный ключ Советский патент 1990 года по МПК H02M1/08 

О5

о со 4;;

(X

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, при проектировании высоковольтных коммутаторов переменного то- ка.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и выравнивание напряжения на закрытых тиристорах

На чертеже приведена функциональ-. ная схема, тиристорного ключа.

Высоковольтный тиристорньй ключ содержит последовательно соединенные тиристоры 1, встречно-параллельно которым подключены дополнительные тиристоры 2, защитные цепочки, каждая из кЬторых выполнена в виде последова- т|ельно соединенного диода 3 и конденсатора 4, двухобмоточные ограничительные трансформаторы 5 и оптрон 6, входной элемент которого связан с источником 7 первичных импульсов, выполненным, например, в виде последовательно соединенных фотоячейки 8,сведовода 9, преобразователя 10 электри- ческих сигналов в световые и логического блока 11. Защитные цепочки Подключают к катодам тиристоров 1 и 2 точкой соединения одного вывода Конденсатора с анодом диода 3, к управ- Ляющему электроду тиристоров 1 и 2 - Дочкой соединения другого вьгоода кон- AeHcaTofia 4 с .катодом диода 3. Первичные обмотки 12 трансформаторов 5 под- 1слючают началами и концами к управля- ющим электродам соответствующих тиристоров 1 и 2 соответственно. Вторичные обмотки 13 соединены параллельно и подключены через мостовой выпрямитель 14 к выходному элементу на 6 (например, фототиристора), вхсд- иой элемент которого связан с источником 7 первичных импульсов.

Тиристорный ключ .работает следующим образом. . I При отсутствии на входном элементе оптрона 6 сигнала от источника 7 первичных импульсов выходной элемент оптрона 6 находится в закрытом состоянии. В этом случае вторичные об- мотки 13 трансформаторов 5 находятся в разомкнутом со стоянии и трансфор- маторы 5 работают в режиме холостого хода. Сопротивление трансформаторов

5 в этом режиме работы самое большое и ток, протекающий по первичным об- йоткам 12 трансформаторов 5, меньше тока, необходимого для включения тиристоров 1 и 2. Ток первичных обмоц .

5

5

ток 12 протекает через диод 3 и конденсатор 4. Благодаря параллельному соединению вторичных обмоток 13 трансформаторов 5 происходит равномерное распределение напряжения между тиристорами.

Перевод тиристоров 1 и 2 в проводящее состояние осуществляется путем подачи сигнала с источника 7 первичных импульсов на входной элемент оптрона. В этом случае открьгоается вы-- ходной элемент оптрона 6, что привод, дит к закорачиванию вторичных обмоток 13 трансформаторов 5. При этом трансформаторы работают в режиме короткого. замыкания. В этом режиме сопротивление первичной обмотки 12 во много раз меньше,- чем в режиме холостого хода. При появлении прямого напряжения на тиристоре- 1 по первичной обмотке 12 через диод 3 одной защитной цепочки потечет .большой ток, из-за которого увеличится напряжение на конденсаторе 4 и откроется тиристор 1. При появлении прямого напряжения на тиристоре 2 по первичной обмотке 12 через диод 3 другой защитной цепочки потечет большой ток, из-за которого увеличится напряжение на конденсаторе 4 и откроется тиристор 2. Благодаря этому обеспечивается симметричная работа, необходимая для протекания через устройство переменного тока..

При несимметричной работе, необходимой для протекания тока через устройство в любом одном направлении, сигналы с источника 7 первичных импульсов поступают на входной элемент оптрона 6 только в те моменты време- ни, когда к тиристору, который должен находиться в открытом состоянии, приложено прямое напряжение. Трансформатор 5 в это время будет работать в режиме: короткого замыкания и обеспечит включение тиристора. При смене полярности нагтряжения сигналы с источника 7 первичных импульсов отсутствуют. В этом случае трансформатор 5 работает в режиме холостого хода, предотвращая включение другого тиристора. Формула изобретения

Высоковольтный тиристорный ключ, содержащий N последовательно соединенных основных, тиристоров, параллель;- ко упр 1Р1Ляющему переходу каждого из

которых включены защитные цепочки, выполненные в виде параллельно включенных конденсатора и диода, анодом соединенного с катодом соответствующего тиристора, N трансформаторов, начала первичных обмоток которых соединены с управляющими электродами соответствующих тиристоров, а начала вторичных обмоток объединены, и опт- ронный ключ, вход которого предназначен для подключения к источнику управляющих сигналов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повьщ1ения надежности в работе за сче выравнивания напряжения на запертых

т

10

15

тиристорах, введены мостовой выпрямитель, N защитных Цепочек и N дополнительных тиристоров, каждый из которых включен встречно и параллельно соответствующему основному тиристору, концы первичных обмоток трансформаторов соединены с управляющими электродами соответствующих дополнительных тиристоров, управляющие переходы которых зашунтированы защитными цепочками, причем выходные зажимы оптронного ключа включены в одну диагональ мостового выпрямителя, в другую диагональ которого включены соединенные параллельно вторичные об- ;мотки трансформаторов.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании высоковольтных коммутаторов переменного тока. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и выравнивание напряжения на закрытых тиристорах. Указанная цель достигается параллельным соединением вторичных обмоток 13 трансформаторов 5, при этом выводы вторичных обмоток 12 трансформаторов 5 соединены с управляющими электродами тиристоров 1 и 2, управляющие переходы которых зашунтированы диодами 3 и конденсаторами 4. 1 ил.

Составитель А, Киселев Редактор А.. Маковская Техред М.ДвДык Корректор Т. Палий

Заказ 3392

Тираж 497

ВНИИПИ Государствеиного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,.д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Подписное