Устройство для управления высоковольтным запираемым тиристорным вентилем Советский патент 1991 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в компенсированных преобразователях, источниках реактивной мощности и мощных высокочастотных генераторах.

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его надежности.

На чертеже представлена электрическая схема устройства для трех ячеек: последней (катодной), любой центральной и первой (анодной).

Устройство для управления вентилем на тиристорах 1 содержит п ячеек, каждая из которых, кроме катодной, выполнена в виде последовательно соединенных конденсатора 2, резистора 3, диода А и конденсатора 5, точка соединения конденсатора 2 и резистора 3 в каждой ячейке через управляемый ключевой элемент 6 и резистор 7 соединена управляющим электродом соответствующего тиристора 1, через управляемый ключевой элемент 8 подключенным также во всех ячейках, кроме катодной, к общей точке диода 4 и конденсатора 5, зашунтированных стабилитроном 9, управляющие входы ключевых элементов 6 соединены с выходом формирователя 10 отпирающих импульсов, а ключевых элементов 8 - с выходом формирователя 11 запирающих импульсов, подключенным также к тиристору 1 катодной ячейки, свободные выводы резистора 3 в анодной и конденсатора 2 в катодной ячейках соединены с анодом и катодом соответствующих тиристоров 1, катод диода 4 соединен с резистором 3 последующей ячейки.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на вентиль положительного напряжения конденсаторы 2 и 5 заряжаются через диод 4. Так как , практически все напряжение ячейки сосредоточено на конденсаторе 2. По сигналу от формирователя 10 срабатывает ключевой элемент 6, и в цепи управления тиристора 1 имеет место импульс положительной полярности. Через вентиль течет силовой ток. Энергонакопитель 2 служит источником питания для ключевого элемента 6 и создает форсированный импульс в анодной цепи тиристора 1 при включении, поэтому конденсатор 2 разряжается при каждом включении полностью. В то же время заряд, накопленный в конденсаторе 5, при включении не расходуется.

. В необходимый момент времени, не зависящий от амплитуды тока, через вентиль формирователь 11 выдает одновременно два сигнала: запирающий импульс требуемой крутизны и амплитуды на тиристор 1

катодной ячейки и импульс на срабатывание ключевого элемента 8 в каждой ячейке. От накопителя 5 в цепи управления тиристора 1 формируется управляющий импульс отрицательной полярности. Его амплитуда и длительность задаются самим тиристором 1, а крутизна определяется индуктивностью ключевого элемента 8 и паразитной индуктивностью контура коммутации. Ток в вентиле прерывается. Стабилитрон 9 обеспечивает заданный (ниже пробоя) уровень напряжения на управляющем р-п-пе- реходе тиристора 1 во всех режимах.

В описанном устройстве отказ одной из

ячеек не приводит к отказу всего устройства в целом, несмотря на наличие цепочечной связи ячеек между собой через конденсаторы 5 в процессе выключения. Действительно, в случае пробоя, например, тиристора

катодной ячейки конденсаторы 2 и 5 закорочены и импульсов не формируют. Однако в импульсе включения тиристор уже не нуждается, а отсутствие единственного запирающего импульса при нормальной работе

остальных ячеек приводит к тому, что тиристор выключается по аноду при снижении общего тока до нуля, вызванном запиранием остальных тиристоров.

Формирователь 11 представляет собой

два синхронизированных импульсных генератора, построенных, например, по принципу разряда емкостного накопителя.

Формирователь 10 отличается от формирователя 11 отсутствием второго генератора на запирание.

Таким образом, изобретение обеспечивает формирование дополнительного запирающего импульса с использованием-для включения и выключения единого энергонакопителя - резистивно-емкостного устройства, причем для включения не требуется специальных блоков управления, а оба формирователя импульсов расположены на потенциале земли. Это позволяет упростить

5 устройство и повысить его надежность.

Технические преимущества устройства заключаются в том, что формирование запирающих импульсов на всех тиристорах цепочки, кроме первого, осуществляется

0 автоматически, специальные блоки управления запиранием для каждого тиристора отсутствуют, что упрощает устройство вентиля и повышает его надежность, устройство устойчиво к отказам в отдельных ячейках,

5 удобно в наладке.

Формула изобретения УстройстЁо для управления высоковольтным запираемым тиристорным вентилем, выполненным в виде п последовательно соединенных запираемых тиристоров, содержащее формирователь запирающих импульсов, формирователь отпирающих импульсов и п ячеек, каждая из которых выполнена в виде последовательно соеди- ненных первого резистора и первого конденсатора, отличающееся тем, что. с целью упрощения устройства и повышения его надежности, в каждую ячейку введены второй резистор и первый управляемый ключевой элемент, а в каждую ячейку, кроме последней, введены второй конденсатор, диод, стабилитрон и второй управляемый ключевой элемент, причем катод диода каждой ячейки, кроме последней, соединен с одним выводом первого резистора последующей ячейки и анодом стаби- литрона данной ячейки, анод диода соединен с выходом второго управляемого ключевого элемента и одним выводом вто- рого конденсатора данной ячейки, другой вывод которого соединен с катодом стабилитрона и одним выводом первого конденсатора данной ячейки и предназначен для подключения к катоду соответствующего за-

пираемого тиристора, точка соединения других выводов первых резистора и конденсатора через второй резистор и первый.управляемый ключевой элемент в каждой ячейке предназначена для подключения к управляющему электроду соответствующего за- пираемого тиристора, входы вторых управляемых ключевых элементов предназначены также для подключения к управляющим электродам соответствующих запираемых тиристоров, выход формирователя отпирающих импульсов соединен с управляющими входами первых управляемых ключевых элементов, выход формирователя запирающих импульсов соединен с управляющими входами вторых управляемых ключевых элементов и предназначен для подключения к управляющему электроду последнего из последовательно соединенных запираемых тиристоров, одни выводы первого резистора в первой ячейке и первого конденсатора в последней ячейке предназначены для подключения соответственно к аноду и катоду соответствующих запираемых тиристоров.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках реактивной мощности и т.п. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его надежности. Цель достигается за счет использования для формирования как запирающих, так и отпирающих импульсов конденсаторов 2 и 5. При этом исключается необходимость- использования отдельных блоков управления каждым из тиристоров 1. Стабилитрон 9 предотвращает пробой управляющего перехода тиристора 1. 1 ил. сл с о о 00 о 4 Ю