Устройство для управления силовыми тиристорами Советский патент 1982 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении выходных каскадов систем управления тиристорами .

Известны устройства для управления тиристорами, содержащие генератор высокочастотных импульсов, трансформаторы, транзисторные ключи и диоды С1 .

Недостаток указанных устройств,невысокая надежность, обусловленная сложностью их схем .

Наиболее близким к предлагаемому по средствам и достигаемому результату является устройство для управления силовыми тиристорами, содержащее задающий генератор, выход которого подсоединен к входной обмотке первого трансформатора, выходная обмотка которого крайними выводами соединена через диоды с крайними зажимами и средним выводом через эмиттерно-коллекторные переходы транзисторов - к средним зажимам входных обмоток трансформаторов соответствующих ключей по количеству управляемых тиристоров, вторичные обмотки каждого из которых подсоединены к усилителям мощности по

количеству управляемых тиристоров с трансформаторами, выходные обмотки каждого из которых через диоды подсоединены к клеммам для подключения управляемых тиристоров С2.

Недостатками известного устройства являются значительный уровень помех от высокочастотного наполнения управляющего импульса и повышенная

10 установленная мощность ключей переменного тока.

Цель изобретения - снижение установленной мощности ключей и уровня помех.

15

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено генератором промежуточной частоты, триггером и каскадом согласования, количество каналов которого соответствует

20 числу управляетиых тиристоров, при этом каждый канал снабжен двумя элементами И, выходы которых соединены через трансформатор с выпрямителем, подсоединенным своими выходными вы25водами соответственно с базой и эмиттером транзистора соответствующего ключа, причем выход генератора промежуточной частоты соединен с входом триггера, прямой и инверсный

30 выход, которого соединены с первыми входами элементов И каждого канала каскада согласования, а вторые вхо ды элементов И соединены с клеммами для подключения источника управ ляющего напряжения. На чертеже приведена принципиал ная электрическая схема устройства для управления силовыми тиристорам Устройство для управления тирис торами содержит задающий генератор с выходным трансформатором 2, ключ 3.1,...,З.м переменного тока, каждый из которых собран на диодах 4.1,...,4.п и 5.1,...,5.п, транзисторах б.1,...,б.п и трансформаторах 7.1,...,7п, при этом число ключей соответствует числу групп одновременно включаемых тиристоров усилители 8.1,...8.п мощности, кот рые собраны на транзисторах У.1,...,9п , 10.1,...10. п и содержат выходные трансформаторы, 11.1,...11.п, при этом число усили телей мощности соответствует числу групп одновременно включаемых тирис торов и подключены входами к вторич ным обмоткам выходных трансформаторов ключей, а к вторичным обмоткам .трансформаторов усилителей мощности число которых соответствует числу тиристоров в каждой группе одновременно управляемых тиристоров, подключены выпрямители с входом тирис торов 12.1,...12.п, причем число выпрямителей в каждой группе соответствует числу одновременно управляемых тиристоров, второй генератор 13 промежуточной частоты, подключенный к выходу генератора триггер 14, каскады 15.1,...Д5-п согласования, состоящий каждый из двух двухвходовых элементов И 16 .1,...,16. пи 17 .1, . . . , 17.п, промежуточных трансформаторов 18.1,,..,18.п, вспомогательных выпрямителей 19.1, . . . ,19. причем первые входы каждых двух эле ментов И каскадов согласования объединены и образуют входные зажимы управления каждой одновременно управляемой группой тиристоров 20.1,...,20.п, а вторые входы каждых двух элементов И поочередно подключены к прямому и инверсноГП/ выходам триггера 14. Устройство работает следующим образом. Задающий генератор 1 и генератор 13 промежуточной частоты работают в автоколебательном режиме и формируют на своих выходах напряжение прямоугольной формы повышенной частоты. В качестве генератора 1 в устройствах управления обычно используют магнитотранзисторный мультивибратор, так называемый генератор Роэра, работающий с частотой 5-50 кГц в зависимости от верхней рабочей частоты тиристоров преобразователя. Конструктивно второй генератор 13, триггер 14 и элементы И каскадов согласования выполняются так же, как и логическая часть системы управления на основе интегральной схемотехники, используя повышенную рабочую частоту наполнения около 200 кГц с целью снижения массогабаритных показателей промежуточных трансформаторов 18.1, ...18.п, Рассмотрим работу первого каскада 15.1 согласования. При нулевом сигнале на входном зажиме 20.1 каскада элементы И 16.1 и 17.1 закрыты и соответственно на выходе, вспомогательного выпрямителя 19.1 имеем нулевой сигнал. В этом случае транзистор 6.1 закрыт, тем самым закрыт ключ 3.1. При единичном сигнале на входном зажиме каскада 15.1 осуществляется синхронное противофазное перекл очение элементов И 16.1 и 17.1 с повышенной промежуточной частотой генератора 13. В дальнейшем данный сигнал трансформируется, выпрямляется выпрямителем 19.1 и приводит к открытию транзистора 6.1. Другие каскады согласования работают аналогично рассмотренному каскаду. При включении транзистора 6.1 трансформатор 7.1 через диоды 4.1 и 5.1 подключаются к выходному трансформатору задающего генератора и, тем самым, сигнал с задающего генератора поступает на усилитель 8.1 мощности. Выходное напряжение усилителя мощности, снимаемое с вторичных обмоток выходного трансформатора 11.1, выпрямляется выпрямителями 12.1 и поступает на входы первой группы одновременно управляемых тиристоров. Длительность управляющего импульса на входах тиристоров определяется временем присутствия единичного сигнала на входном зажиме 20.1 первого каскада согласования. Аналогично через остальные п каскадов согласования осуществляется с помощью ключей управление работой соответствующих усилителей мощности и, тем самым, формирование управляющих импульсов на входах остальных п групп одновременно управляемых тиристоров. Использование изобретения обеспечивает снижение установленной мощности ключей за счет того, что они коммутируют не полную мощность импульса управления в цепи силовых тиристоров, как это имеет место в известной схеме, а только мощность сигнала задающего генератора для раскачки усилителя мощности; урйвня помех на входе устройства за счет того, что ключи подключены не к выходу усилителя мощности, а к выходу задающего генератора , на выходных зажимах которого мощность выходного сигнала значительно меньше