Формирователь управляющих импульсов постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК H03K5/04 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах для генерирования импульсных токов, управляющих состоянием высоковольтных тиристорных вентилей и используемых, например, на преЬбразовател1Ьных подстанциях электропередачи постоянного тока.

Известны формирователи управляющих импульсов постоянного тока, в которых используется эффект обрыва обратного тока, обусловленного рас-, сасыванием неосновных носителей в тиристоре 1.

Однако такие устройства обладают недостаточной помехозащищенностью.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для фо$ 4ирования импульсов постоянного тока, содержащее tHcточник постоянного тока, положительный полюс которого через дроссель и дополнительный тиристор, зашунтиро- ванный зарядным резистором, соединен с обкладкой накопительного конденсатора и анодом формирующего тиристора, катод которого через индуктивность соединен с второй обкладкой I накопительного кондейсатора и отрицательным полюсом источника постоянного тока. Катод формирующего тиристора через диод соединен с нагрузкой, выход которой соединен с первой

с Обкладкой накопительного конденсатора через первичную обмотку трансреактора, вторичная обмотка которого через линию задержки соединена с цепью управления дополнительного

«О тиристора С2 3.

Недостатками указанного устройства являются низкая.помехозащищённость, вероятность срыва в работе от помех и случайных запускающих импульсов.

15

Цель изобретения - повышение помехозащищенности формирователя управляющих импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в формирюватель управляющих

20 импульсов постоянного тока, содержащий источник постоянного тока, положительный полюс которого через дроссель и дополнительный тиристор, зашунтированный заряднбвл резистором,

25 соединен с обкладкой накопительного конденсатора и анодом формирующего тиристора, катод которого через катушку индуктивности соединен с второй обкладкой накопительного кон30 денсатора и отрицательным полюсом источника постоянного тока, при этом катод формирующего тиристора через диод, включенный в проводящем направлении, соединен с нагрузкой, выход которой соединен с первой обклад кой накопительного конденсатора через первичную обмотку трансреактора вторичная обмотка которого через линию задержки соединена с цепью управления дополнительного тиристора, .введены два трансформатора тока, дйа выпрямителя, шунтирующий тиристор, дополнительный конденсатор, два разделительных диода, разрядный резистор, подпорный и пороговый стабилитроны, причем первичная обмотка первого трансформатора тока соединена последовательно с дополнительным тиристором, первичная обмотка второго трансформатора тока соединена последовательно с нагрузкой, вторичные обмотки указанных трансформаторов соответственно через первый и второй выпрямители подключены к дополнитель ному конденсатору, положительная обкладка которого через разрядный резистор и первый разделительный дио подключена к аноду шунтирующего тиристора, а отрицательная подключена к его катоду, при этом цепь управления формирующего тиристора через подпорный стабилитрон и второй -разделительный диод подсоединена парал лельно шунтирующему тиристору, анод которого через ограничительный стабилитрон соединен с его электродом управления. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема формирователя управляющих импульсов. Формирователь содержит источник 1 постоянного тока, положительный полюс которого через дроссель 2,. ,первичную обмотку первого трансформатора 3 тока и зарядный резистор 4 соединен с обкладкой накопительного конденсатора 5 и анодом формирующег тиристора 6.. Катод тиристора 6 чере катушку 7 индуктивности соединен с второй обкладкой накопительного кон денсатора 5 и отрицательным полюсом источника 1 постоянного тока, а через диод 8, включенный в проводящем направлении, с нагрузкой 9, выход которой через первичные обмотки вто рого трансформатора 10 тока и транс реактора 11 соединен с первой обкладкой накопительного конденсатора Дополнительный тиристор 12 подключен в проводящем направлении параллельно зарядному резистору 4. Вторичная обмогка трансреактора соединена с входом линии 13 задержки, выход которой подключен к цепи управления дополнительного тиристора 12. Вторичные обмотки трансформаторов 3 и JO тока через первый и итпрой выпрямители 14 и 15 подключены к дополнительному конденсатору 16, положительная обкладка которого через разрядный резистор 17, первый разделительный диод 18 и шунтирующий тиристор 19 соединена с отрицательной обкладкой, Цепь управления формирующего тиристора б через подпорный стабилитрон 20 и второй разделительный диод 21подключена параллельно шунтирующему тиристору 19, анод которого через ограничительный стабилитрон 22соединен с электродом управления. Точка-соединения подпорного стабилитрона 20 и второго разделительного диода 21, а также катод тиристора 6 подсоединены к блоку 23 за пуска. Формирователь работает следующим образом, В режиме ожидания накопительный конденсатор 5 заряжен до напряжения источника 1 тока по цепи: дроссель 2- первичная обмотка трансформатора 3тока - зарядный резистор 4, обладающий достаточно большим сопротивлением. При подаче на управляющий электрод тиристора 6 (через стабилитрон 20) запускающего импульса от блока 23запуска происходит перезаряд конденсатора 5 через включившийся тиристор б и катушку 7 индуктивности, . В результате колебательного процесса, при приложении к катоду тиристора 6 обратного напряжения от .перезарядившегося конденсатора 5, тиристор б некоторое время, пока происходит восстановление его запирающих свойств в обратном направлении, пропускает ток, обусловленный рассасыванием неосновных носителей, В момент обрыва обратного тока тиристора б энергия, запасенная в магнитном поле катушки 7 индуктивности, вызывает протекание тока с крутым фронтом через цепочку: диод 8 - нагрузка 9 - первичные обмотки трансформатора 10 тока и трансформатора 11, При этом конденсатор начинает разряжаться через указанную цепочку, а к катоду тиристора б прикладывается запирающее напряжение. При формировании выходного импульса в нагрузке 9 с вторичной обмотки трансформатора 10 через выпрямитель 15 заряжается конденсатор16. При этом, напряжением на конденсаторе 16 через резистор 17, диод 18 и стабилитрон 22 происходит включение тиристора 19, что обеспечивает шунтирование цепи управления тиристора б. Конденсатор 16, разряжаясь через резистор 17, диод 18 и тиристор 19, поддерживает последний во включенном состоянии.

. Одновременно при формировании выл ходного импульса сигнал с вторичной обмотки трансреактора 11 поступает на вход линии 13 задержки. По истечении времени надежного запирания тиристора 6 на выходе линии 13 задержки формируется импульс, вклю чающий дополнительный тиристор 12, при этом от источника 1 тока через дроссель 2,1 первичную обмотку трансформатора 3 и тиристор 12 происходит форсированныйзаряд конденсатора 5.

Величина индуктивности дросселя выбирается из расчета допустимого значения скорости нарастания тока через тиристор 12, а также с учетом колебательного процесса при заряде конденсатора 5 от источника 1 тока

близкого к апериодическому.

1

Последнее требование обусловлено целесообразностью заряда конденсатора 5 до напряжения, несколько превышающего значение напряжения источника 1 постоянного тока. При этом к катоду дополнительного тиристора 12 прикладывается положительное напряжение, что способствует его быстрому и надежному выключению.

При прохождении тока через первичную обмотку трансформатора 3 через выпрямитель 14 происходит подзаряд конденсатора 16, чем обеспечивается увеличение времени шунтирования целги управления тиристора 6, до окончания переходного процесса в устройстве формирования управляющих импульсов.

С учетом максимально возможной частоты следования рабочих импульсов от блока 23 запуска осуществляется регулировка времени включенного состояния шунтирующего тиристора 19. Указанная регулировка в широких пределах может осу1дествляться. с помощью изменения, например, величины емкости конденсатора 16, величины сопротивления резистора 17, количества витков вторичных обмоток трансформаторов 3 и 10,

Наличие подпорног-о стабилитрона

20необходимо с целью предотвращения ложного включения тиристора 6 (например с повышенной чувствительностью по цепи управления) при прохождении помехи через диод 21 и включенный тиристор 19,

Значение порога стабилизации подпорного стабилитрона 2.0 выбирается равным или превышающим сумму значений падения напряжения на диоде

21и тиристоре 19, Напряжение стабилизации стабилитрона 22 должно превышать напряжение стабилизации стабилитрона 20 в сумме с падением

напряжения на переходе управления тиристора 6,

Предлагаемый формирователь до : сравнению с прототипом 1сключает срыв работы от помех и ложных импульсов запуска, повышает помехозащищенность и надежность работы не только формирователя управляющих импульсов, но и всего вентиля в целом, а также преобразовательного моста,

Применение предлагаемого устройства обеспечивает снижение недоотпуска электроэнергии.

5

Формула изобретения

Формирователь управляющих импульсов постоянного тока, содержащий источник постоянного тока, положи0тельный полюс которого через дроссель и дополнительный тиристор, зашунтированный зарядным резистором, соединен с обкладкой накопительного конденсатора и анодом формирующего

5 тиристора, катод которого через катушку индуктивности соединен с второй обкладкой накопительного конден.сатора и отрицательным полюсом источника постоянного тока, при этом

0 катод формирующего тиристора через диод, включенный в проводящем направлении, соединен с нагрузкой, выход которой соединен с первой обкладкой накопительного конденсатора

5 через первичную обмотку трансреактора, вторичная обмотка которого через линию задержки соединена с цепью управления дополнительного тиристора, отличающийся 0 тем, что, с целью увеличения помехозащищенности, в него введены два трансформатора тока, два выррямителя, шунтирующий тиристор, дополнительный конденсатор, два разделительных диода, разрядный резистор,

5 подпорный и пороговый стабилитроны, причём первичная обмотка первого трансформатора тока соединена последовательно с дополнительным тиристором, первичная обмотка второго

0 трансформатора тока соединена последовательно с нагрузкой, вторичные обмотки указанных трансфо и аторов соответственно через первый и второй выпрямители подключены к дополни5тельному конденсатору, положительная обкладка которого через разрядный резистор и первый разделительный диод подключена к аноду шунтирующего тиристора, а отрицательная подклю0чена к его катоду, при этом цепь управления формирующего тиристора через подпорньай стабилитрон и второй разделительный диод подсоединена параллельно шунтирующему тиристору,

5 анод которого через ограничительный

стабилитрон соединен с его электродом управления.

Источники .инф рмации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 434883, кл. Н 02 М 1/08, 1972.

2,Авторское свидетельство СССР № 680591, кл. Н 03 К 17/12, 1977i