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

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

Отличие описываемого устройства от известных заключается в том, что блок полупроводниковых вентилей, выполненный управляемым, подключен параллельно ртутному вентилю через коммутирующий трансформатор-.

Такое конструктивное выполнение устройства повышает электрическую прочность вентиля и уменьщает число обратных зажиганий.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема описываемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы токов и напряжений соответственно в выпрямительном устройстве, ртутном вентиле и блоке полупроводниковых вентилей.

Параллельно ртутному вентилю / с многопромежуточным анодным узлом через коммутирующий трансформатор 2 включен блок 5 управляемых полупроводниковых вентилей, который представляет собой полупроводниковый вентиль на полное анодное напряжение и малый средний ток, собранный из единичных управляемых полупроводниковых вентилей. Открытие полупроводникового вентиля осуществляется устройством управления 4, которое получает сигнал на срабатывание от низковольтного трансформатора тока 5. Трансформатор 2 является малогабаритным устройством с числом витков Wa, включенных последовательно с блоком 3 полупроводниковых вентилей, и ббльщим числа витков Wi, включенных последовательно с вентилем 1. Индуктивность трансформатора 2 на несколько порядков меньще индуктивности контура коммутации.

Ртутный вентиль 1 задвигается в момент vi, и в нем начинает нарастать рабочий ток. Иа зажимах вторичной обмотки трансформатора тока 5 возникает напряжение. Однако его полярность такова, что устройство управления 4 не срабатывает и блок 3 полупроводниковых вентилей закрыт. В момент V2 подается управляющий импульс на последующий по порядку коммутации вентиль моста. В этот момент ток в ртутном вентиле / начинает уменьшаться, появляется напряжение соответствующей полярности на вторичной обмотке трансформатора тока 5, благодаря чему устройство управления 4 открывает блок 3 полупроводниковых вентилей. Уменьшение тока в вентиле / вызывает появление э. д. с. в обмотках трансформатора 2. Сумма э. д. с. обмоток направлена таким образом, что ток с вентиля / к моменту vg полностью переходит на блок 5 полупроводниковых вентилей. Отметим, что полупроводниковые вентили управляются током ртутного вентиля 7 и не требуют специального управляющего сигнала с потенциала

земли от общей системы управления преобразовательной подстанции. С момента vs до момента V4 ток устройства протекает только через вентили 3. Напряжение на вентиле / составляет величину порядка нескольких киловольт за счет э. д. с. в обмотках трансформатора 2. В момент 4 ток устройства переходит через нуль и начинается процесс восстановления напряжения. Ртутный вентиль 1 к этому моменту практически полностью деионизирован и все промежутки его анодного узла восстановили свою электрическую прочность, поэтому ему не нужен мощный анодный делитель напряжения.

Применение описываемого устройства в преобразовательной подстанции передачи постоянного тока устраняет также старение ртутных вентилей - распыление материала анода и вставок, так как восстановление обратного напряжения происходит при отсутствии остаточных зарядов.

При работе устройства в инверторном режиме угол погасания (отрезок времени, в течение которого анодное напряжение на вентиле инвертора отрицательно) может быть принят порядка 1° вместо 10-15° в существующих установках, т. е. к моменту пр.иложения анодного напряжения ртутный вентиль уже деионизирован и восстановил свою запирающую способность. Это позволит уменьшить потребление реактивной мощности инвертором и увеличить устойчивость инвертора при переходных процессах в приемной сети.

Предмет изобретения

Выпрямительное устройство, содержащее ртутный вентиль и блок полупроводниковых вентилей, отличающееся тем, что, с целью повышения электрической прочности ртутного вентиля и уменьшения числа обратных зажиганий, указанный блок полупроводниковых вентилей, выполненный управляемым, подключен параллельно ртутному вентилю через коммутирующий трансформатор.

,

fus.2