Устройство для управления силовым тиристором

Союз Советских Социалистических РеспубликО П И С А Н И Е лыИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛЬС АВТОР СКО 61) Дополнительное к авт. свид(22) Заявлено 10)М. Кл, Н 02 М 1/08 исоединением заявки И осударстоенный кометеСовета Мнннатроа СССРоо делам нзаоретеннйи открытнй) Дата опубл 72) Автор изобретеии В, Матвеев 1) Заявитель тделени чения ЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРОМ(54) УСТРОИС и элемент И, в о с управляюши Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано всхемах управления тиристорами преобразовательных установок с естественной коммутацией.5Известны устройства управления тиристорами широкими импульсами, длительностькоторых равна требуемому интервалу проводимости, содержащее логический элемент И,на один из выходов которого подается нвпряОжение с конденсатора источника питания, ана другой вход-напряжение анод-катод силового тиристора (.11Недостатком этого устройства являетсято, что накопление энергии в конденсаторе кисточника питания происходит лишь в полоЖительнуо полувоину напряжения анод-катод силового тиристора, При работе преобразователя в выпрямительном режиме. особенно при малых углах управления, трудно 20обеспечить достаточно мощный импульс уп.равления,и логичесследовател зистоый м пере- Устройвого тильного тиристора льс открытия сил наличии на его а помо ходо во выдает импстора лишь прложител ьно го вод тельноапряжения и пол сигнала на вход того устройства го управляющего Недостатком 21вляетсяна повтор 1 о оно не формируткрытие силового импульс иристора в случоне проводимос закрытия последнего в Такое закрытие сопоов и. ря- лоается перен ое увеличениеекающего через ые тиристоры. Искусствеширины импульса тока, пр го тирисгора, испол зованию правляюший пе риводит к нер еход силоциональном еньшения и ционального сточника пи реоляемой м спользовани О целью умности путем ра чапояжешя анод СТЖ Ц 222 Ы. ое устройств и, предлагаеиристором,ни содержащее источения, вспомогай элемент йдополляуправления Извесзстороммогател чник упраи логичес. никпитанияиис тельный тиристо но также устройство упоаеления тисодержашее источник питания, вспоый тиристор, управляющий транплуатации ВЭИ им. В. И. Ленинажской ГЭС ниями, могущими вывести из строннтельно снабжено вторым источником питания и транзистором, коллектор которого соединен с управляющим электродом тиристора,эмиттер-свыходомлогическогоэлемента И, абаза соединена с нулевым приводом, минусвторого источника питания подключен к катодувспомогательного тиристора "плюс -через резистор к управляющему электроду силового тиристора и через диод-в обратном направлениик нулевому проводу. 10На чертеже представлена схема. предлагаемого устройства,Параллельно с нагрузкой 1 включен силовой тиоистор 2, Его управляющий электродчерез резистор 3 соединен с плюсом источника питания 4, предназначенном для питания устройства при работе силового тиристора в выпрямительном режиме,. когда постоянная составляющая его анодного напряжения имеет отрицательный знак. Для инвеп- Оторного режима работы предназначен источник питания 5, соединенный с источником 4через вспомогательный тиоистор 6. Вспомо.гательный тиристор 6 оборудован цепочкойискусственной коммутации 7. Между источником 5 и нулевым прбводом включен резистор 8, зашунтированный диодом 9, "Минус"источника 5 через диод 10 подключен к базе управляющего транзистора 11. Сюда жечерез резистор 12 подводится сигнал уп- ЗОравления в виде широкого положительногоимпульса, Между эмиттером управляющеготранзистора и управляющим переходом вспомогательного тиристора включен транзистор13 по схеме с обшей базой. Катод силового з 5тиристора соединен с нулевым проводом,а анод через резистор 14 и диоды 15, 16и 17 с источниками питания 4 и 5. Устройство работает следующим образом.40При подаче напряжения на силовой тиристор через резистор 14 и диоды 15, 16 и 17 заряжаются конденсаторы источников питания формирователя 4 и 5 до напряжения стабилизации стабилитронов, включенныхст и- параллельно этим конденсаторам, При поступлении на вход устройства импульса управления, ширина которого должна быть не менее ширины зоны проводимости, возможны два варианта. Если в этот момент напряжение на аноде силового тиристора отрицательно или равно нулю, то ток, управления проходит через диод 10 и резистор 8 на нулевой провод, поскольку соотношение между резисторами 12 и 8 таково, что падение напряжения на последнем от прохождения тока управления меньше потенциального барьера двух - и переходов транзисторов 1 1 и 13. Если же напряжение на аноде силового тиристора положительно, то падение напряжения на резисторе 8 от тока заряда источника 5 запирает, диод 10 и ток управ ления проходит через р - Л переходы обоих транзисторов, усиливается ими и открывает вспомогательный тиристор 6. При этом образуется цепь разряда емкостей источников питания 4 и 5: "плюс" источника 5 - тиристор 6 стабилитрон источника 4 (или конденсатор источника 4, если он заряжен)- резистор 3- управляющий переход силового тиристора 2- анод диода 9- "минус" источника 5, Цепь разряде емкости источника 4 аналогична.Длительность импульса тока, протекающего через управляющий переход силового тиристора определяется параметрами цепочки искусственной коммутации 7 и выбирается, исходя из того, чтобы ток силового тиристора достиг за время действия этого импульса величины тока удержания.1 Чосле открытия силового тиристора 2 падение напряжения на резисторе 8 исчезает и устройство, несмотря на наличие управляющего сигнала, прекращает формирование импульсов открытия. Но если, по каким-либо причинам, ток через силовой тиристор прервется в зоне проводимости, то на нем восстановится .положительное напряжение, начнется заряд источника 5, на резисторе 8 воз. никнет падение напряжения и устройство выдаст импульс для повторного открытия силового тиристора.Данное устройство рационально использует мощность источника питания и поэтому может быть запитано непосредственно от напряжения анод-катод силового тиристора.Кроме того немедленная выдача импульса открытия на силовой тиристор в случае закрытия его в зоне проводимости исключает перенапряжения по этой причине и повышает надежность преобразовательной установки. Формула изобретения Устройство для управления силовым тиристором, содержащее источник питания и источник управления, вспомогательный тиристор, логический элемент И, диоды и резисторы, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, целью уменьшения потребляемой мощности путем рационального использования напряжения анод-катод тиристора и повышения надежности, оно дополнительно снабжено вторым источником питания и транзистором, коллектор которого соединен с управляющим электродом вспомогательного тиристора, эмиттерс выходом логического элемента И, а базь,соединена с нулевым проводом "минус" вто рого источника питания подключен к катоду вспомогательного тиристора, плюс" - через резистор к управляющему электроду силово603063 11. Патент ФРГ;. 2003659,кл. 21 Я 12/04, 3969.2, Патент фРГ Л% 1488177кл. 21 с 1 12/04, 11.04.74 Составитель О, Наказнтор Л. Баглай Техред А. Богдан орре Тираж 892рственного комитета С по делам изобретенийМосква, Ж, Раушск Заказ 1870/52 ЦНИИПИ Гос 1 13035,иливл ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная го тиристора и через диод - в обратном направлении к нулевому пооводу.Источники инюрмации, принятые во внимание при экспертизе: Подписноевета Министров ССи открытийя наб., д. 4/5