Устройство для формирования импульсов управления Советский патент 1975 года по МПК H02M1/08 

Предлагаемое устройство может применяться в качестве формирователя импульсов управления тиристорных преобразователей большой мощности, имеющих в фазе (группе) большое количество параллельно и последовательно соединенных тиристоров.

Для обеспечения нормальных пусковых режимов таких преобразователей, а также их устойчивой работы во всех рабочих режимах длительность импульсов управления, подаваемых на управляющие электроды тиристоров, должна быть равна длительности проводящего состоя}1ия тиристоров, т. с. при регулировании преобразователя длительпость импульсов управления должна изменяться в широких пределах. При этом для падежного включения группового соединения тиристоров импульс тока управления тиристора должен иметь амплитуду, в несколько раз превыщающую величину номинального тока включения тиристора с высокой крутизной переднего фронта.

Для уменьшения мощности, рассеиваемой управляющим переходом тиристора, уменьшения мощности генератора импульсов управлепия и оитимального сочетания требований к длительности, амплитуде и переднему фронту импульсов управления применяются импульсы тока управления спепиальной формы - с большой амплитудой и крутизной переднего

фронта в начальной части и последующим участком большой длительности с амплитудой, необходимой лишь для поддерл ания включенного состояния тиристора.

Известны устройства для формирования импульсов управления, содержащие большое количество элементов, вспомогательные цепи, и потребляющие большую мощность.

Цель изобретеиия заключается в повышеНИИ эффективности формирователя импульсов, которая достигается тем, что дроссель одной точкой подключен к катодной шине групп тиристоров, а другой точкой - к источнику питания и через диод к обкладкам коммутирующего конденсатора, нричем параллельно одному из резисторов включен дополнительный конденсатор.

Па фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема устройства для формирования импульсов; на фиг. 2 - временная диаграмма напряжения и токов на элементах устройства.

Устройство для формнрования импульсов управления состоит из шести основных цеией, нредставляющих собой последовательно соединенные тнрнстор и первичные обмотки импульсных трансформаторов (либо групп импульсных трансформаторов), а также цепей перезаряда коммутирующего конденсатора.

Основные цепи составляют тирнсторы 1-6 и импульсные трансформаторы 7-12. Перезаряд коммутирующего конденсатора 13 осуществляется с помощью тиристоров 14 и 15 от источника питания 16 через одну из основных ценей и дроссель 17. Ток перезаряда, запасенный в дросселе 17, замыкаясь через один из диодов 18 и 19 на одну из основных цепей, формирует в ней участок большой длительности и малой амплитуды импульса управления. Передняя часть импульса управлення формируется зарядом конденсатора 20 через однн нз диодов 21, 22, одну из основных цепей н резистор 23.

Через резистор 24 конденсатор 20 разряжается, но.лготавливая цепь фордшрования передией части импульса к следующему циклу. Управляющие переходы тиристоров 1 ... 6 и

14,15 подключены к пыходу формирователя импульсов 25. PI.мпульсы тока управления специальной формы снимаются со вторичных обмоток импульсных трансформаторов 7... 12.

Устройство работает следующим образом.

На тиристоры 1-6 подаются импульсы управления с выхода формирователя 25 соответственно I... I каналов управления. Одновременно импульсы подаются и на тнрнсторы 14,

15,причем на тиристор 14 импульсы II, IV н VI каналов, а иа тиристор 15 импульсы I, III и V каналов управления. Без регулирования преобразователя фазовый сдвиг между каналами равен 60 эл.град. В исходном состоянии, когда формирователь 25 заиерт, токи в элементах генератора отсутствуют. Конденсаторы не заряжены.

Предположим, что после отпирания формирователя 25 первым нрищел импульс управления IV капала. Тиристоры 4 и 14 включаются и начинается заряд конденсатора 13 через трансформаторы 10, 9, дроссель 17 от источника питания 16. В тот момент времени, когда напряжение на конденсаторе станет равным напряжению источника питания, диод 19 открывается, щунтирует источник питания

16,тиристор 14, конденсатор 13 и ток, заиасенный в дросселе 17, начинает уменьшаться через диод 19. Через 60 эл.град. после включения тиристоров 4 и 14 включаются тиристоры 5 и 15. При этом напряжение па копденсаторе 13 приложено в обратном направлении, к тиристору 14, основной цепи с тиристором 4 и к цени: резистор 23, конденсатор 20, диод 21.

Тиристор 4 под действием приложенного напряжения выключается, а конденсатор 20 заряжается. Величина имнульса тока, формир слюго при этом в основной цепи с тиристором 5, определяется суммой токов коммутаЦ1П1 тиристора 4 н заряда конденсатора 20. Скорость нарастания названных токов определяет крутизну переднего фронта импульса. Одновременно с описанными процессами при включении тиристоров 5, 15 происходит перезаряд конденсатора 13 от источника 16 через дроссель 17.

ii тот момент времени, когда напряжение ia кон11,енсаторе 13 достигнет величины напряжения источника иптапия 16 с полярностью, указаииой на фиг. 1 в скобках, диод 18 открывается, ток через источник иитания 16

прекращается и начинает спадать в контуре дроссель 17, днод 18, трансформаторы 11, 10, тиристор 5.

Через 60 эл. град, включаются тиристоры 6 и 14, в нагрузке тиристора 6 при этом сформируется передняя часть импульса суммой токов коммутап.ии тиристора 5 и заряда конденсатора 20, который предварительно разрядился до нуля через резистор 24.

В тот .момент времени, когда напряжение

на конденсаторе 13 вновь станет равным напряжению источника питания 6, вступает в работу диод 19, источиик питания 16 отключается, ток дросселя 17 уменьшается до момента включения тиристоров 1 и 15.

При включении тиристоров 1 и 15 протекают процессы также, как и при включении тиристоров 5 и 15, при включении тиристоров 2 н 14, подобно включению тиристоров 6 и 14. и так далее.

Предмет изобретения

Устройство для формирования импульсои управления, содержащее две группы импульсных трансформаторов, цодключае.ых поочередно посредством тирпсторов через коммутирующий конденсатор и дроссель к сточппку питания постоягпюго папряжсния, дополпительпые тиристоры, которые через дподы ;з пепроводящелг паправлепии и резисторы подключепы к катодной шине групп тиристоров, отличающееся тем, что, с целью улучщеипя параметров импульсов, упомянутый дроссель одпой точкой подключен к катодной шине групп тиристоров, ;i другой точкой - к источнику нитания и через диоды к обкладкам коммутирующего копденсатора, причем парал.чельпо одному пз упомянутых резисторов Еключеп дополпительный конденсатор.

X.::::

±-:и

-и

73

-5Ж

t1

S1.5

Г

С

t

2i

:х:

у. .

п

о / i (- г.-,

I I

I

;

JIi„ . .L

-Л.

Тон дрое-сгля 17

SfT opu4Hos

mpoHCC pfff

. 1