Эквивалентный стенд для исследований и испытаний мощных высоковольтных вентилей

1 и 1 48 О 138 ОП ИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Саыналистнческих Республик(21) 1399335/2заявкип исоединен Государственный комите Совета Министров СССР 23) Приорите Опубликовано 53) УДК 621.314,632,.001.,4 (088.8) 75. по делам изобретений летеньоткрытии сания 16.11. та опубликования(54) ЭКВИВАЛЕНТНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИСПЫТАНИЙ МОЩНЬ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВЕНТИЛЕЙУстроиство отно ательной техники ля испытаний и ых вентилей, рту ится к области преобразов частности к устройствам сследований высоковольтных и полупроводниковых,Известные эквивалентные испытательные стенды для исследований и испытаний высоковольтных ртутных вентилей содержат трехфазный токовый контур, высоковольтный колебательный контур, высоковольтный вольто добавочный контур отрицательного напряжения и контур воспроизведения ударного обратного тока через испытуемый вентиль при обратном зажигании в нем.При испытаниях и исследованиях высоко вольтных управляемых полупроводниковых (тиристорных) вентилей эти стенды не обеспечивают должного диапазона и качества испытательных режимов в силу специфических особенностей полупроводниковых вентилей. В 20 частности, не обеспечивается воспроизведение прямых ударных токов через испытуемый вентиль и регулирование прямого анодного напряжения при включении вентиля с неизменной амплитудой обратного напряжения. Су ществующие однофазные двух- и однополупериодные подзарядные устройства колебательных контуров известных стендов не обеспечивают в приемлемых масштабах покрытие потерь, значительно более высоких при испы 30 таниях высоковольтных мощных полупроводниковых вентилей.Предлагаемый эквивалентный испытательный стенд для испытаний и исследований высоковольтных полупроводниковых вентилей устраняет указанные недостатки. Это достигается тем, что в токовом контуре антипараллельно вспомогательному низковольтному вентилю, установленному в фазе, коммутирующей ток на испытуемый высоковольтный вентиль, подключена цепочка из последовательно соединенных управляемого низковольтного вентиля и регулируемого реактора, подзарядное устройство высоковольтного колебательного контура выполнено в виде трехфазного регулируемого выпрямителя, подключенного параллельно подзарядному конденсатору, а высоковольтный вольтодобавочный контур выполнен в виде двух параллельных ветвей, обеспечивающих независимое регулирование напряжения положительной и отрицательной полярностей вольтодобавки, каждая из которых содержит регулируемый однофазный выпрямитель, подключенный параллельно к соответствующему выходному кон. денсатору, включенному в контур испытательного аподного напряжения через управляемый высоковольтный вентиль.Схема предлагаемого эквивалентного стенда изображена на чертеже, где: 1 - трехфазный трансформатор токового контура; 2 - сглаживающий реактор в цепи выпрямленного тока; 3 - испытуемый высоковольтный полупроводниковый вентиль; 4 - разделительный высоковольтный вентиль; 5 - вспомогательные низковольтные вентили токового контура; 6 - цепочка из низковольтного вентиля и реактора для воспроизведения ударного тока; 7 - регулируемый анодный реактор; 8 - высоковольтная регулируемая батарея конденсаторов колебательного контура; 9 - регулируемый реактор в цепи прямого разряда колебательного контура; 10 - реактор в цепи обратного разряда колебательного контура; 11 - вспомогательные в/в управляемые вентили колебательного контура; 12 - подзарядный конденсатор; 13 - трехфазный ре. гулируемый подзарядный выпрямитель с питающим трансформатором колебательного контура; 14 - конденсаторы высоковольтных вольтодобавочных ветвей; 15 - их подзарядные устройства; 16 - высоковольтные управляемые вспомогательные вентили вольтодобавочных ветвей.Токовый контур стенда воспроизводит через испытуемые вентиль 3 анодный ток натуральной трапецеидальной формы и длительности, с регулировкой его величины и системой регулирования и длительности коммутаций с помощью регулируемого анодного реактора 7.Подачей однократного или группы синхронизированных управляющих импульсов на вентиль цепочки 6 воспроизводится обратный пробой вспомогательного низковольтного вентиля 5, что вызывает ударный прямой ток перегрузки испытуемого вентиля.Прямой разряд емкости 8 колебательного контура через испытуемый вентиль 3 и реактор 9 проходит также и через подзарядный конденсатор 12. Последний компенсирует потери в контуре при должном напряжении на нем, которое поддерживается выпрямителем 13. Регулировкой напряжения выпрямителя регулируется уровень напряжения колебательного контура.Разряд емкости 8 колебательного контура на испытуемый вентиль 3 фазируется с моментом приближения к нулю анодного тока вентиля 3, задаваемого токовым контуром. Перезаряд этой емкости производится через реактор 10 и один из вентилей 11, благодаря 5 10 15 20 25 ЗЭ 35 40 45 50 чему изменяется знак анодного напряжения колебательного контура, прикладываемого через один из вспомогательных вентилей 11 к испытуемому вентилю 3, Регулировкой момента перезаряда емкости 8 может плавно изменяться форма анодного напряжения вентиля 3 в диапазоне от выпрямительного режима, через режим глубокого регулирования - до инверторного режима. Регулируемые вольтодобавочные устройства обеих полярностей совместно с колебательным контуром позволяют плавно и независимо изменять амплитуду и начальный скачок отрицательного анодного напряжения на вентиле 3, а также положительного напряжения при включении вентиля 11. Предмет изобретения Эквивалентный стенд для исследований и испытаний мощных высоковольтных вентилей, например тиристорных, содержащий трехфазный токовый контур низкого напряжения с испытуемым и вспомогательным вентилями, высоковольтный колебательный контур напряжения с подзарядным устройством и высоковольтный вольтодобавочный контур, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения диапазона испытательных режимов, анти параллельно высоковольтному вспомогательному вентилю токового контура, установленному в фазе, коммутирующей ток на испытуемый высоковольтный вентиль, подключена цепочка из последовательно соединенных управляемого низковольтного вентиля и регулируемого реактора, подзарядное устройство высоковольтного колебательного контура выполнено в виде трехфазного регулируемого выпрямителя, подключенного параллельно подзарядному конденсатору, а высоковольтный вольтодобавочный контур выполнен в виде двух параллельных ветвей, обеспечивающих независимое регулирование напряжения положительной и отрицательной полярностей вольтодобавки, каждая из которых содержит регулируемый однофазный выпрямитель, подключенный параллельно соответствующему выходному конденсатору, включенному в контур испытательного напряжения через управляемый высоковольтный вспомогательный вентиль.Составитель Н. НестеренкоРедактор В. Фельдман Техред Т. Курилко Корректор А. СтепановаЗаказ 2806/10 Изд.947 Тираж 833 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2