Формирователь импульсов для управления высоковольтных тиристорных вентилей

(51) М. Кл исоединением заявки01 М 1 осударстоенный комнтетСовета Инннстроа СССоо делам нэооретеннйи открытнй(45) Дата опубликования описания 07,09, Т 3 53) УДК 62 1. 3 1 4 .58 (088.8) Р. Д. Абрамович, И. А. Макаров, Ю. Д. Винипкий, В. И. Ильин и А. П. Сытин(72) Авторы изобретения Московское отделение Научно-исследовательского института постоянного тока(71) Заявитель 4) фОРМИРОВАТЕ ВЫ СОКОВОЛО Изобретение относится к области силовой полупроводниковой преобразовательной техники и может быть использовано для управления высоковольтными тиристорными вентилями (ВТВ) широкими частотно-заполненными импульсами. Наиболее предпочтительным является применение этой схемы5 в формирователе с кабельно-трансформаторной системой распределения импульсов по управляющим электродам тиристоров ВТВ.При использовании частотного заполнения импульсов управления огибающая час О тотно-заполненного импульса должна иметь заданную форму, определяемую параметрами используемых тиристоров,Известны формирователи импульсов управления, содержащие подключенные к их входным зажимам цепочки, одна из которых состоит из двух конденсаторов, а другая - из двух тиристоров, общая точка которых соединена с общей точкой конденсаторов через первичную обмотку выходно го трансформатора 11. Длительность пакета, формируемого этой схемой, ограничена, поскольку между формируемыми импульсами тока необходима пауза для восстановления запирающих свойств тиристоров. ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯЫМИ ТИРИСТОРНЫМИ ВЕНТИЛЯМИ 2Наиболее близким к изобретению по технической сущности является формирователь импульсов управления, состоящий из двух идентичных блоков, каждый из которых содержит подключенные к входным зажимам формирователя цепочки, одна из которых состоит из двух конденсаторов, а другая - из двух тиристоров, соединенных между собой через дроссель, средняя точка которого связана с общей точкой двух конденсаторов через первичную обмотку выходных трасформаторов 2. Импульсы управления подаются на тиристоры первого и второго блоков с некоторым сдвигом во времени, что позволяет получить во вторичных обмотках трансформатора широкий частотно-заполненный импульс с высоким коэффициентом заполнения. Однако указанный формирователь не позволяет получить частотно-заполненный импульс с заданной формой огибающей, Кроме того, он требует сложной системы управления и необходимости иметь несколько первичных обмоток трансформаторов системы распределения импульсов. Более того, при использовании высоковольтного кабеля в качестве первичной обмотки трансформаторов эта задача превращается в серьезную техническую проблему.Форму,га пзобретенгп 45 50 55 Целью изобретения является ооеспечение возможности получения пакетов частотно-заполненных импульсов с заданной формой огибающей. Это достигается тем, чтопредлагаемый формирователь импульсов дополнительно снабжен источником опорноготока, двумя вспомогательными тиристорами,вспомогательным дросселем и блоками запуска вспомогательных тиристоров, причемк одному из конденсаторов подключена цепочка, состоящая из вспомогательного дросселя и первого вспомогательного тиристора,катод которого присоединен к средней точке конденсаторной цепочки, а анод черездроссель - к аноду одного из основныхтиристоров, катод которого через второйвспомогательный тиристор, включенный вобратном направлении, соединен с плюсовойклсччой источника опорного тока, другаяклемма которого соединена со средней точкой дросселя, а цепи управления вспомогательных тиристоров подключены к выходамсоответствующих блоков запуска.Каждый блок запуска может быть выполнен в виде диодного моста, диагональпеременного тока которого подключена квторичной обмотке одного из выходныхтрансформаторов тока, а в диагональ постоянного тока включена цепочка, состоящаяиз второго вспомогательного дросселя и стабилитрона, причем анод последнего подключен к минусовой клемме указанного моста,которая соединена с плюсовой клеммой через дополнительный конденсатор, а катодстабилитрона через диод, включенный в п рямом направлении, присоединен к одной извыходных клемм блока запуска, другая выходная клемма которого соединена е обшейточкой указанного дросселя и конденсатора.На чертеже дана схема описываемогоформирователя импульсов.Формирователь импульсов состоит из силового блока 1 и блока 2 запуска вспомогательных тиристоров.Силовой блок 1 содержит основные конденсаторы 3 и 4, вспомогательный дроссель 5,вспомогательные 6 и 7 и основные 8 и 9тиристоры, первичную обмотку 1 О выходного трасформатора, источник 11 опорного тока, коммутационный дроссель 12 со среднейточкой и вторичную обмотку 13 трансформатора блока запуска,Блок 2 запуска вспомогательных тиристоров содержит диодный мост ца диодах 14- -17, вспомогательный конденсатор 18. вспомогательный диод 19, вспомога тельный дроссель 20 и стабилитрон 21.Формирователь работает следующим образом.До подачи импульсов управления на силовые тиристоры вспомогательные тцристоры 6 и 7 включены, напряжение на конденсаторе 3 становится меньше, чем напряжение на конденсаторе 4, и через по.гуоб 5 1 О 15 20 25 30 35 40 мотку дросселя 12 протекает опорный ток, При включении тиристора 9 конденсатор 4 начинает разряжаться через первичную обмотку 10 выходного трансформатора, а к тиристорам 6 и 7 прикладывается обратное напряжение и они выключаются. Одновременно с разрядом конденсатора 4 заряжается конденсатор 3. В первичной обмотке трансформатора формируется импульс тока пря- моугольной формы отрицательной полярности. При включении тиристора 8 к тиристору 9 прикладывается обратное напряжение и он выключается. Конденсатор 3 разряжается через первичную обмотку выходноготрансформатора, и в ней формируется импульс тока прямоугольной формы погпгжительной по лярцостц. Так продолжается до конца пакета.Таким образом, в первичной обмотке выходного трансформатора формируется широкий импульс тока, частотно-заполненный прямоугольцымц импульсачц положительной и Отрицательной полярносгеЙ.Во вторичной обмотке трансформатора тока блока запуска также формируется указанный широкий импульс тока. При первом включении тиристора 9 конденсатор 18 начинает заряжаться током вторичной обмотки 13 трансформатора тока, выпрямленным при помощи диодного моста 14 - 17, и заряжается до напряжения стабилизации стабилитрона 21. Затем выпрямленный ток протекает через дроссель 20, причем величина этого тока постоянна. По окончании широкого импульса энергия, накоплеццая в дросселе 20, рассеивается в выходной нагрузке блока запуска, т. е. в переходах управляющий электрод-катод тиристоров 6 и 7 и включает их.Вспомогательный конденсатор 18 шунтирует всплески выпрямленного тока и исключает возможность ложного включения тцристоров 6 и 7. 1, Формирователь ичпульсов д,гя управления высоковольтными гцристорцымц вентиля ми, содержащий подключенные к входным зажимам цепочки, одна из которых состоит из двух конденсаторов а другая - из двух тиристоров, соединенных между собой через дроссель, средняя точка которого связана с общей точкой конденсаторной цепочки через первичную обмотку выходных трансформаторов, отги гаюгггггггся тем, что, с целью обеспечения возможности получения пакетов частотно- заполненных импульсов с заданной формой огибающей, он дополнительно снабжен источником опорного тока, двумя вспомогательными тиристорами, вспомогательным дросселем и блоками запуска вспомогательных тиристоров, причем к одному из коц624341 Составитель О. НаказнаяТекред О. Луговая Корректор Е. Пап Тираж 892 Подписное Редактор А. Пейсоченко Заказ 5201/45 ЦНИИПИ Гос а д рствен по делам 3085, Москва иал ППГ 1 Паного ком изобрет Ж 35,ент, г. денсаторов подклкчена цепочка, состоящая из вспомогательного дросселя и первого вспомогательного тиристора, катод которого присоединен к средней точке конденсаторной цепочки, а анод через дроссель - к одному из основных тиристоров, катод которого через второй вспомогательный тиристор, включенный в обратном направлении, соединен с.плюсовой клеммой источника опорного тока, другая клемма которого соединена со средней точкой дросселя, а цепи управления вспомогательных тиристоров подключены к выходам соответствующих блоков запуска,2. Формирователь импульсов по п. 1, отличающийся тем, что каждый блок запуска выполнен в виде диодного моста, диагональ переменного тока которого подключена к вторичной обмотке одного из выходных трансформаторов тока, а в диагональ постоянного тока включена цепочка, состояшая из второго вспомогательного дросселя и стабилитрона, причем анод последнего подключен к минусовой клемме указанного моста, которая соединена с плюсовой клеммой через дополнительный конденсатор, а катод стабилитрона через диод, включенный в прямом направлении, присоединен к одной из выходных клемм блока запуска, дру О гая выходная клемма которого соединенас обшей точкой указанного дросселя и конденсатора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент ФРГ Мв 1563395, кл. Н 02 М 1/08,1965.2. П атент ФРГ л 1 в 1638637, кл. Н 02 М 1,08,1967. тета Совета Министров СССний и открытийРаушская наб. д. 4,5Ужгород, ул. Г 1 роек;ная, 4