ВЫПРЯМИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1968 года по МПК H01J13/44 H02M7/40 

изобретение относится к области преобразовательной техники.

Известны выпрямительные устройства, содержащие ртутный вентиль и блок неуправляемых вентилей.

Отличие описываемого устройства от известных заключается в том, что блок полупроводниковых вентилей через коммутирующий трансформатор подключен параллельно части анодного узла ртутного вентиля, к другой, части которого подключен конденсатор, Причем параллельно блоку полупроводниковых винтелей включено сопротивление.

Это позволяет повысить электрическую прочность устройства и сократить число обратных зажиганий ртутного вентиля.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема описываемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы токов соответственно в описываемом выпрямителе и блоке полупроводниковых вентилей.

В выпрямительном устройстве параллельно верхней части АВ анодного узла многопромежуточного ртутного вентиля 1 через коммутлрующий трансформатор 2 включен неуправляемый блок полупроводниковых вентилей 3.

лельно блоку полупроводниковых вентилей включено сопротивление 5. Блок полупроводниковых вентилей 3 представляет собой полупроводниковый вентиль на полное анодное напряжение и малый средний ток, собранный из единичных неуправляемых полупроводниковых вентилей. Ртутный вентиль 1 имеет анодный узел с больщим числом вставок, разбитый на две части анодного узла (АВ и ВК).

Верхняя часть анодного узла рассчитывается на приложение обратного напряжения в режиме, когда отсутствуют остаточные заряды. Нижняя часть анодного узла рассчитывается на приложение полного прямого напряжения.

Коммутирующий трансформатор 2 является малогабаритным устройством с числом витков Ws, включенных последовательно с блоком полупроводниковых вентилей, и больщим числом витков Wi, включенных последовательно

с ртутным вентилем. Индуктивность коммутирующего трансформатора на несколько порядков меньще индуктивности контура коммутации. Работа выпрямительного устройства в схе/С. В момент подачи управляющего импульса дуга в ртутном вентиле зажигается между точками В н К я затем ток протекает по блоку Полупроводниковых вентилей и витку .IFa коммутирующего трансформатора. Нарастание тока в витке IPs вызывает появление положительного напряжения на части АВ ртутного вентиля, что приводит к зажиганию дуги между точками Л и S. Ток коммутирует с блока лолупроводниковых вентилей на ртутный вентиль. После окончания нарастания тока через ртутный вентиль течет постоянный ток. Во избежание перехода тока в этот период на блок полупроводниковых .вентилей в результате случайных возмущений тока параллельно блоку включено небольщое сопротивление 5. В момент ло подается управляющий импульс на последующий по порядку коммутации вентиль моста. Ток через ртутный вентиль начинает спадать. Уменьшение тока в ртутном вентиле вызывает появление э.д.с. в обмотках коммутирующего трансформатора. Сумма э.д.с. обмоток направлена таким образом, что ток с части АВ ртутного вентиля к моменту vs полностью -переходит на блок полупроводниковых вентилей. С момента V3 по момента V4 ток части АВ устройства протекает через блок полупроводниковых вентилей. Напряжение на верхней части анодного узла составляет величину порядка нескольких киловольт за счет э.д.с. в обмотках коммутирующего трансформатора. В момент V4 ток устройства переходит через нуль и начинается процесс восстановления напряжения. Верхняя часть анодного узла к этому моменту практически полностью деионизирована и все ее промежутки восстановили свою электрическую прочность. Ртутный вентиль при этом не нуждается в мощном анодном делителе.

Основная доля восстанавливающегося напряжения в начальный период будет прилижена к деионизованной верхней части анодного узла, так как часть ВК, шунтирована емкостью 4, на порядок превышающей собственную емкость верхней части CAB . Это дает возможность деионизоваться нижней части узла Практически в отсутствии обратного напряжения. Затем благодаря сопротивлению емкость САБ постепенно заряжается, что позволяет разгрузить в оставщуюся часть периода верхнюю часть узла по обратному

напряжению.

При использовании описываемого устройства можно отказаться от мощного анодного делителя напряжения, а также устранить старение ртутных вентилей - распыление материала анода и вставок, так как восстановление обратного напряжения происходит при отсутствии остаточных зарядов.

Предмет изобретения

Выпрямительное устройство, содержащее ртутный вентиль и блок неуправляемых полупроводниковых вентилей, отличающееся тем,

что, с целью повышения электрической прочности устройства, указанный блок полупроводниковых вентилей через коммутирующий трансформатор подключен параллельно части анодного узла ртутного вентиля, к другой части которого подключен конденсатор, причем параллельно блоку полупроводниковых вентилей включено сопротивление.