Устройство для управления симметричным тиристором Советский патент 1981 года по МПК H02M1/08 

t

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для выпрямления с помощью симметричных тиристоров переменного напряжения и тока, а также для фазового регулирования переменного тока в таких нагрузках.

Известны устройства для фазового управления двумя встречно-параллельными тиристорами, содержащие фазосдвигающий блок и генератор управляющих импульсов, использукнцие в качестве источника питания силовое напряжение тиристора 1 и 2.

Однако такие устройства не позволяют получить разнополярный выпрямленный и -регулируенллй ток нагрузки из-за несимметрии полупериодов установившегося или циклического тока, что приводит к насыщению трансформаторов и, как следствие, перегрузке по току вентилей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления симметричным тиристором, содержащее фазосдвигающий блок, один из входов которого подключен к источнику питания, а выход через блок запрета, один из входов которого подключен к силовым

злектродам симметричного тиристора, подключен ко входу генератора-усилителя импульсов управления сикметричным тиристором 3.

Недостатком этого устройства является невозможность работы симметричного тиристора с качестве реверсивного регулируемого выпрямителя тока нагрузки, что сужает функпио10нальные возможности устройства.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в-устройстве для управлег 15 ния симмет{)ичным тиристором фазосдвигающий блок выполнен в виде датчика полярности питающего напряжения, инвертирующий и неинвертирующий выходы которого через дифференцирующие блоки

20 и логический блок И-ИЛИ подключены к регулируемой линии задержки, а блок запрета выполнен в виде датчика напряжения симметричного тиристора, прямой и обратный выходы которого 25 подключены через элемент ИЛИ к элементу И.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы при работе

30 устройства на активно-индуктивную

нагрузку соответственно в режиме реверсивного выпрямителя и в режиме регулятора переменного тока.

Устройство для управления симметричным тиристором 1 содержит фазосдвигающий блок 2, выполненный в виде подключенного к источнику 3 питания датчика 4 полярности питаквдего напряжения, инвертирующий и неинвертирующий выходы которого через дифференцирующие блоки 5 и б соответственно и логический блок И-ИЛИ 7 подключены к регулируемой линии 8 .задержки. Выход линии 8 задержки подключен к одному из входов блока 9 запрета, образованному элементом И 10, датчиком 11 напряжения и элементом ИЛИ 12, вход датчика напряжения подключен к силовым электродам симметричного тиристора 1, а прямой и обратный выходы через элемент ИЛИ 12 подключены к элементу И 10. Выход блока 9 запрета подключен к генераторугусилителю 13 импульсов управления симметричным тиристором

Устройство работает следующим образом.

При работе в режиме реверсивного выпрямители на вход блока логики И-ИЛИ 7 поступают внешние сигналы управления М 1 и N О (фиг.2). В момент времени tg ЭДС источника 3 писания, становится положительной, что контролирует датчик 4 полярности, и на его неинвертирующем выходе вырабатывается единичный сигнал Х4. Положительный перепад этого сигнала выделяется дифференцирующим блоком 5 и подается на блок И-ИЛИ 7, на выходе которого вырабатывается кратковременный синхронизирующий СИГНсШ

5(7 .для запуска регулируемой линии В задержки.

По истечении времени задержки

в момент t на выходе линии 8

SaA.

задержки формируется сигнал Хд, поступсоощий на первый вход элемента И 10. На второй вход этого блока поступает сигнал выхода элемента ИЛИ 12. Сигнал X явпяется повторением сигнала Х на прямом выходе датчика 11 напряжения, который контролирует прямое напряжение

и

д) на тиристоре 1.

При наличии двух единичных сигналов X 2 и Х( на входе элемента 10 на выходе этого элемента вырабатывается сигнал , который затем после усиления и заполнения высокочастотным сигналом в генератореусилителе 13 подается на управляющий электрод тиристора 1.

Таким образом, в момент времени t, начинается процесс включения тиристора, который полностью завершаеся к,моменту времени ti . Время вклченй:; тиристора t будет определяться частотными свойствами тиристора 1, а также индуктивностью нагрузки (на фиг. 2 это время лишь для наглядности показано несравненно большим). После включения тиристора 1 мгновенное значение падения напряжения на нем уменьшается практически до нуля, в результате чего на прямом выходе датчика 11 вырабатывается нулевой сигнал Х, который передается на выход элемента 12, а затем на выход элемейта 10, что соответствует снятию сигналов управления с тиристора 1.

В момент времени t происходит смена полярности ЭДС источника питания, однако ток в вентиле поддерживается за счет индуктивности нагрузки до момента времени tд.

Очередное включение тиристора произойдет аналогичным образом в момент времени tp.

Работа устройства, описанная выше позволяет получить в цепи нагрузки ток i полЪжительной полярности. Для осуществления реверса тока i в момен времени tg осуществляется смена уровней внешних управляющих сигналов на противоположные, т.е. устанавливаются М О и N 1-. При наличии такой комбинации управляющих сигналов на входе блока логики И-ИЛИ 7 сигнал Х на его выходе начне появляться в моменты времени,соответствующие началу отрицательной полуволны ЭДС источника 3 питания. Сигнал XQ на выходе линии 8 задержки появится с запаздыванием на ° отнсяцеиию к Х,. и при наличии сигнала выходе элемента ИЛИ, указывгиощего на спадание тока положительной полярности и восстановление запирающих свойств тиристора, произойдет выработка сигнала X f,. Включение тиристора 1 осуществляется в течение отрицательной полуволны ЭДС источника питания, что соответствует реверсу тока в цепи нагрузки.

При работе устройства в режиме регулятора переменного тока (фиг.З) на вход блока Й-ИЛИ 7 подаются одновременно два единичных управляющих сигнала (М 1 и N 1)..При этом на его выходе будет вырабатываться сигнал Х через каждые полпериода питающей ЭДС,После задержки этого сигнала на величину t-jg вырабатывается сигнал управления как при положительной так и при отрицательной полуволне напряжения на тиристоре 1, в результате чего через нагрузку будет протекать переменный ток i, величина которого регулируется временем tj.

Таким образом, выполнение фазосдвигающего блока и блока запрета согласно изобретению позволяет обеспечить работу симметричного тиристор как в качестве реверсивного регулируемого выпрямителя, так и в качестзе регулятора переменного тока, что расширяет функциональные возможности устройства. Формула изобретения Устройство для управления симметричным тиристором, содержащее фазосдвигающий блок, один из входов которОжО подключен к источнику питания а выход через блок запрета соединен входом генератора-усилителя, причем один из входов блока запрета подключен к силовым электродам симметричного тиристора, отличайте ес я тем, что, с целью расширения .функциональных возможностей, фазосдвиганяций блок выполнен в виде датчика полярности питающего напряжения, инвертирующий и неинвертирующий выходы которого через дифференцирующие блоки и логический блок И-ИЛИ подключены к регулируемой линии задержки, а блок запрета выполнен в виде датчика напряжения симметричного тиристора, прямой и обратный выходы которого подключены через элемент ,ИЛИ к элементу И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Бруфман С.С., Трофимов Н.А. Тнристорные переключатели пёременЭнергияного тока. М., с. 21. 2.Лекоргийе Ж. Управляекие электрические вентили и их применения М., Энергия, 1971, с. 436-437. с. 436-437. 3.Авторское свидетельство СССР 573842, кл. Н 02 М 1/08, 19.77.

«5|«-И

У

.

/

N

ff « «

Ы.

Jf

«a

|M