Устройство для управления последовательно соединенными тиристорами мостового трехфазного преобразователя Советский патент 1980 года по МПК H02P13/16 

переменным активным сопротивлением в виде нагрузки С:23,

Недостатками устройства являются зависимость длины управляющего импульса от угла открытия вентилей и иалршняя сложность схемы.

Наиболее близким по т&хнической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство для управления последовательно соединенными управляемыми вентилйШ, содержащее транс4юрматоры тока с общими первичными обмотками в виде петли кабеля с нисходящей и восходящей ветвями .к генератор импульсов с симметричным выходом СЗЗоS.

Особенность устройства заключается в том, что цепь управления каждого вен тнля снабжена вторым трансформатором . тока. Сердечники трансформаторов тока . расположены симметрично относительно вершины петли кабеля, которая соединена со средней точкой указанного генератора. Такая схема включения позволяет 25

устранить влияние емкостных токов на 38МЛЮ н исключить ложные включения вентилей при резких измене1шя.х напряжения.

Недостатком этого устройства является использование для каждой цепи последовательно соединенных вентилей генератора импульсов и двойное число трансформаторов тока.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Цель достигается тем, что в устройст ве для управления последовательно соеди- ЕВИНЫМИ тиристорами мостового трехфаз-

кого преобразователя, содержащем шесть плеч трансформаторов тока, вторичные обмотки которых подключены к управляющим переходам тиристоров сЪответствующего плеча и источника импульсов, в качестве источника импульсов использован вспомогательный управляемый мостовой преобразователь, реактор и трехфазный трансформатор, причем выходы преобразо

вателя подключены к вторичным обмо кам трехфазного трансформатора, а на вьрсодв вспомогательного управляемого мостового преобразователя включены шесть общих первичных обмоток трансформаторов тока с реактором в общей цепи, На чертеже представлена схема устройства для управления последовагельно соединенными вентилями мостового пре- . образователя.

Устройстве содержит сиповой трансформатор 1, питающий мостовой преобразователь., поаледовательно соединенные вентипи 2, снабженные устройствами 3 для деления напряжения ( RC - цепочками), вспомогате-льный мостовой преобразователь, вентили 4 которого управляемые светом {рацио и ) с потенциала земли под1шючен к трехфазному тран-

сфорьдатору 5, вторичные обмотки которого шунтированы конденсаторами плечи вспомогательного преобразователя, образованные вентилями 4 и обшим обмотками 6 трансформаторов тока. Нагрузкой является реактор 7

Вторичные -обмотки 8 трансформаторов тока через блоки 9 управления и защиты подключены к управляющим электродам.

Устройство работает следующим образом

При наличии питашая со стороны трансфор: {атора Ij вантили 2 преобразователя оказываются под напряжением5 зада-

Управляясь с помощью света вегггили 4 вспомогательного мостового преобразователя обеспечивают протекание по его плечам прямоугольных импульсов тока

длительности 120 эл. град. С крутым фронтом и увеличенной амплитудой в начале импульса.

Крутизна фронта и увеличенная амплитуда в начале импульса обеспечивается

наличием на вторичных обмотках трансформатора 5 форсир5тощих емкостей, а прямоуго-пьность этих импульсоВз проходящих по ппечам вспомогательного преобразоватепя, в том числе- и по первичным обмоткам 6 трансформаторов тока, наличием нагрузки в виде.реактора 7, Во вторичных обмотках 8 трансформаторов тока возникает, подобный первичноKiy, импульс вторичного тока длительностью 120 эло град.,который через блок 9 управления и защиты поступает на упра.вляющий электрод тиристора

Если преобразователь работает в вы- прямитачьном режиме, то управляются

вентили 4 с индексом В, а вентили с ивде.ксом И заперты.

В инверторном режиме наоборот заперты вентили 4 с индексом В, управляются вентили 4 с индексом И, Так как анодные напряжения вентилей 4 В и И сдвинуты между собой на угод 12О эл.град., то импульсы выпрямительного я инверторвавмым делительными устройствами 3 S.7 ного режимов сдвинуты между собой на такой же угол. При изменении угла открытия вентиле 4, изменяется фаза импульса тока в пер вичНых и вторичных, обмотках 6 и 8 трансформаторов тока и, следовательно, угол открытия тиристоров 2. Изменение угла регулирования в стационарных режимах, например, в передачах постоянного тока, обычно производится Б небольших предшхах и поэтому амплитуда импульса тока в обмотках 6 и 8 практически при этом не меняется При угле открытия вентилей Оэл.град в управляющий электрод, например, мок-се проникать половина токового импульса индуктированного в обмотке 8, другая половина отводится схемой защиты блока 9, В ререходных режимах, например, при аварийных ситуациях или при изменения.х режима требуется кратковременное (допк секунды) 5 но существенное изменение угла открытия вентипейо В этом случае в выпрямительном ре- жиме угол открытия вентилей 4 В, а, следовательно, и тиристоров 2 может кратковременно изменяться от О до 120 . При этом амплитуда са тока в первичных обмотках 6 трансфо маторов тока начинает уменьшаться, стре мясь к 0„ Однако, это уменьшение ампли туды происходит весьма медленно, так как индуктивность реактора 7 велика и постоянная времени его цели значительно больше, чем постоянная времени первичной цели. Поэтому за время переходного режима это уменьшение амплитудыимпульса управления в обмотках 6 никак не отразится на амплитуде импульса управляющего электрода тиристоров 2 за счет работы блока 9 управления и защит После окончания переходного процесса ситуация снова возвращается к первоначальной при угле открытия равном О В случае длительного, например, из-з неисправности регулирующих устройств, .поддержания у работающего в выпрямительном режиме преобразователя угла открытия - 120 эл.град амплитуда импульсов управления стремится к 0 но еще быстрее спадает ток в цепи тиристоров 2 (так как постоянная времени реактора 7 значительно больше, чем первичной цепи) и к моменту значительного уменьшения амплитуды импульса в обмотках 6, когда схемы защиты в блоках 9 уже не могут обеспечить необходимую . 97 запечийу импульсов управления, ток в Ц9ПН тиристоров 2 прекращается и управляюЩЕге- Емпульсы не нужны, При необ.ходи1%«5стк увеличить угол открытия от 120 до 18О эл.град. (инверторный режим) начинают открывать вентили 4 И, а вентЕши 4 В закрываютс Работа в стационарном инверторном режиме происходит в основном с утлом аткрьггия около 180 эл.град,. При этом амплитуда имп льса управления равна половине своей максимальной величины и весь он проходит по управляющем электроду вентилей 2 В переходных процессах может потребоваться быстрое уменьшение угла открытия до 120 эло град. При этом амплитуда импульса в обмотках б начинает возрастать, стремясь увеличиться вдвое. Однако, Ьольшой постоянной времени реактора 7, существенно возрасти не может, а небольшое ее возрастание в Цепи управляющего электрода срезается схемой защиты блоков 9. В случае дпитачьного. существования угла открытия 120 эл. град, лишняя половина импульса управления отводится схемой зашиты блоков 9, как. и в выпрямительном .режиме при угле открытия О эл. град. Включение преобразователя в работу производится следующим образом. . Сначала открьшают векгили 4 И при угле равном 120 эл.град. При этом ток в цепи реактора 7 начинает увеличиваться и достигает своей максимальной величины и, соответственно, появляются импульсы управления тиристоров 2. Затем, открьшая вентили 4 В, закрьюая вентили 4 И, плавно и быстро меняют угол открытия от - 12О эл.град. Во время этого процесса переводапреобразователя из инверторного режима в вьшрям5гтвпьный режим величина управляющих импульсов существенно не меняется бсшьшой постоянной времени реактора 7. Отключение и перевод в инверторный режим производится в обратном порядке. Ток в реакторе 7 почти идеально сглажен и поэтому коммутационные и другие провалы напряжения первичной цепи на работе устройства отражаются мало. Устройство не подвержено влиянию емкостных токов и не нуждается поэтому специальных мерах по его устранению. Использование в качестве источника кмпу.пьсов вспомогательного преобразоателя, плечи которого образованы из

вентилей 4 и первичных обмоток 6 трансформаторов тока, автоматически обеспечивает пслучение моншых управляю ди.х импульсов равЕйх 120 эл. град,, . перекрьюающнх всю зону проводимости} что делает ненужным фиксацию пер13ХодоБ анодного напряжения через О в псшожитвпьном направлении, Б зоне прово;шмос та передачу этой инфор .едии ни потенциал 3eM3iHj выработку , опоинитачьньр. импульсов управления в эта моменты, передачу эти.х дополнительных импульсов : на управляющие электродьи

Это существенно увеличивает иадежность работы преобразователя.

Использование в качестве плеч первг чкых обмоток трансформаторного тока, распределяющих импульсы управле шя по отдельным вентилям значительно повышает надежность и снижает стоимость устройства.

Использование предлагаемого устройст ва позволяет существенно снизить iSTpa мость высоковольтных ираобразоватепай за счет упрощения системы управлешш и рег пнровапня н повысить их ность,,

Формула изобретения

Устройство для угфавления последова тельно соединеннызуи тиристорами мостового третсфазного преобразователя, содержащее шесть плеч трансформаторов тока, вторичные обмотки которых подключены к управляющим переходам тиристоров соответствующего плеча, и источник импульсов, отличающееся теМг что, о цепью повышения надежности, в качестве источника импульсов использован всяомогатеяьный ynp.aBnHebibifi мостовой преобразователь, реактор а трехфазный трансформатора причем входы вспомогателного преобразователя подключены к вто™ ричн; сЛ обмоткам трахфазного трансформатора, а на выходе вспомогательного управляемого мостового преобразователя включены шесть общих первичных обмоток трансформаторов тока с реактором в обшей цепи

Источники информации, принятые во внимаш е при экспертизе

1.Патент ФРГ № 1638637. кл, 21 С 1/05, 1968.

2, iBTopCKoe свидетельствоСССР № 531236, В.П. W02M..1/08, 1976.

3 Авторское свидеа ельство СССР № 256049, кл. Н 02 Р 13/16,1967.

е

rvx-r

V 7 V v

L №1 W

-rrvit

r A о 55 V

r f f«fc . f

le

IE)

(Е