Устройство для управления тиристорами трехфазного импульсного источника напряжения Советский патент 1980 года по МПК H02M1/08 G05F1/14 

1

Vi3o6peTeHHe относится к электротехнике и может быть использовано для управления тиристорами в установках электрохимической обработки, гальванотехники и сварки.5

Известно устройство для управления тиристорами, содержащее входной блок синхронизации и выходной формирова тель импульсов и предназначенное для широтно-импульсного регулирования Ю переменного тока 1.

К недостаткам известного устройства относится наличие переходных процессов в силовом трансформаторе при переключении тиристоров.15

Известно также устройство для управления тиристорами источника н пряжения, содержащее диоды и в каждой фазе входной блок синхронизации, выход которого включен в цепь шунти- 20 Р5пощего электронного ключа, и выход- . ной формирователь импульсов, включающий в себя ячейку блока магнитной памяти 2.

К недостаткам известного устройст-25 ва относится невозможность регулирования длительности выходного импульса и.как следствие этого нестабильность тока и напряжения на нагрузке, а также наличие недопустимых бросков тока 30

в силовом трансформаторе при включении источника напряжения.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем введения регулировки длительности выходного импульса напряжения в пределах угла отсечки сетевого напряжения от 90 до 180 эл.град,, а также возможности плавного перехода с постоянного тока на импульсный при угле отсечки в пределах от.О до 90 эл.град. и исключение переходных процессов при включении.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для правления. тиристорами трехфазногоимпульсного источника напряжений - содержащем диоды и в каждой фазе входной блок синхронизации, выход которого через разделительный диод включен в цепь шунтирующего электронного ключа, и выходной формирователь импульсов, включающий в себя ячейку блока магнитной памяти, входной блок синхронизации выполнен в виде генератора на однопереходном транзисторе с фазосдвигающей RC-це- почкой в цепи базы, а блок магнитной памяти выполнен в виде трехфазного кольцевого регистра сдвига на феррит - транзисторных ячейках, .входы которых подключены через диоды к выходам блоков синхронизации соответствующей фазы. На чертеже представлена принципиальная схемаустройства для управления тиристорами трехфазного импульсrtoro источника напряжения. . Устройство для управления тиристорами 1-3,включенными в первичные обмотки трехфазного силового -трансформа тора 4,содержит в каждой фазе выходны &ЛОКИ синхронизации 5/ выполненные в в де генератора на однопереходном транзисторе б, в цепь базы которого включ на фазосдвиганвдая RC-цепочка 7, а на выходе генератора - дифференцирующая RC-цепочка 8. Через диоды 9 выходы блоков синхронизации 5 .подключены к входам выходных формирователей импульсов 10-12, включающих в себя ячейки 13-15 блока магнитной памяти 16, выходы которых через усилители 17 соединены с управляющими переходами тиристоров 1-3. Выходы блоков синхронизации 5 через развязываюцие диоды 18 включены также в цепь шунтирующего электронного ключа 19. Блок магнитной памяти 16 выполнен в виде трехфазного кольцевого регистра сдвига на феррит - транзисторных ячейках .13-15, включающих в себя тактовые обмотки 20-22, обмотки записи 23-25 и обмотки связи 26-28.. Устройство работает следующим образом. Напряжение синхронизации фазы А служит питающим напряжением генератора, выполненного на однопереходном транзисторе 6. Положение импульса на .базе .однопереходного транзистора относительно питающего напряжения в каждом положительном полупериоде зависит от фазосдвигающей RC-цепочки 7 Импульс на выходе генератора имее прямоугольную форму, всегда синхрони зирован относительно фазы А, а передний фронт в зависимости от постоянной времени RC-цепочки 7 смещается в пределах 0-180 угла отсечки напряжения фазы А. Импульс с выхода генератора диффе ренцируется RC-цепочкой 8, отрицател ная часть его проходит через диод 9 и является тактовым импульсом кольце вого регистра сдвига. Аналогичным об разом получается тактовый импульс с фазы ,В и С. Фазосдвигающие RC-цепочк 7 во всех блоках синхронизации 5 им ют о;цинаковую постоянную времени, та что тактовые импульсы с фаз А, В, С сдвинуты относительно друг друга на 1-20°.. Трехтактный кольцевой регидтр сдв га является магнитной памятью источника и выполнен на стандартных ферри транзисторных ячейках (ФТЯ) 13-15. Первоначально в сердечник ФТЯ 13 , т. е. он перевозаписываетсядится в состояние +Вг., а в сердечник ТЯ 14 и 15 - О , т. е. они перевоятся в состояние -В.. Запись осуществляется путем кратковременной подачи напряжения соответствующего знака на бмотки записи 23-25 и в дальнейшем роцессе работы запись не производится. При поступлении тактового импульса фазы А на тактовую обмотку 20 ферит - транзисторной ячейки 13 считыватся , т. е. сердечник этой ячейки переводится из состояния +В в состояние -В , с ФТЯ 13 перезаписывается в ФТЯ 14 через обмотку связи 27, т. е. сердечник ФТЯ 14 из состояния -В(л переходит в состояние +Ву.. На выходе ячейки 13 формируется импульс длительностью 2-3 мкс, запускающий усилитель 17 фазы В. С выхода усилителя 17 снимается мощный импульс длительностью 300-400 мкс, запускающий силовой тиристор 1 фазы А. Тактовый импульс фазы В через обмотку 21 считывает Ч с ФТЯ 14. С выхода снимается импульс, запускающий усилитель 17, который включает силовой тиристор 2 фазы В. Одновременно с ФТЯ 14 через обмотку связи 28 переписывается на ФТЯ 15. Тактовый импульс с фазы С через тактовую обмотку 22 считывает i с ФТЯ 15 и переписывает ее на ФТЯ 13 через обмотку 26. Импульс с выхода ФТЯ 15 запускает усилитель 17 фазы С, импульс с которого включает силовой тиристор 3 фазы С. Далее цикл повторяется. Запоминание в магнитной памяти источника осуществляется следующим ббразом. Допустим, что выключение источника произошло при поступлении тактового импульса на ФТЯ-13, следовательно, сердечник ФТЯ 13 находится в состоя- , НИИ -БХ, т. е. в нем записан О {выключение источника осуществляется включением шунтирующего электронного ключа 19; тактовые импульсы через развязывающие диоды 18., открытый ключ 19 шунтируются, минуя тактовые обмотки 20-22). Если при включении источника так:товый импульс вновь пррйдет по обмот-ке 20 ФТЯ 13, то произойдет подтверждение О и на выходе ячейки импульс сформиров-ан не будет и силовой тиристор 1 фазы А не включится. Только с приходом тактового импульса на ФТЯ 14 произойдет включение силового тиристора 2 фазы В. Этим самым предотвращаются переходные процессы в силовом трансформаторе 4 и связанные с этим опасные броски тока в первичных обмотках трансформатора 4. Применение в блоке синхронизации генератора на однопереходном транзисторе с фазосдвигающей RC-цепочкой в цепи его базы- позволяет регулировать длительность выходного импульса напр жения в пределах. От-180 сетевого напряжения, что расширяет функционгшьине возможности устройства. Формула изобретения Устройство для управления тирис- , торами трехфазногх) импульсного источника напряжения, содержащее диоды и в каждой фазе входной блок синхронизации, выход которого через разделительный диод включен в цепь шунтирующего электронного ключа, и выходной формирователь импульсов, включающий . в себя ячейку блока магнитной памяти, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и исключения переходных процессов, входной блок синхронизации выполнен в виде генератора наоднопереходном транзисторе с фазосдвигающей КС-цепочкой в цепи базы, а блок магнитной памяти выполнен в виде трехфазного кольцевого регистра сдвига на феррит - транзисторных ячейках, входы которых подключены через диоды тс выходам блоков синхронизации соответствуюей фазы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 363965, кл. G 05 Р 3/00, 1970. -2. Авторское свидетельство СССР № 419862, кл. G 05 F 1/14, 1972.