Формирователь управляющих импульсов для высоковольтного тиристорного вентиля

О П И С А Н И Е660163ИЗОБРЕТЕН И Я Своз Советских Социалистических Республикпо делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 18.06.79(71) Заявитель Московское отделение Научно-исследовательско о институтапостоянного тока(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ УПРАВЛЯЮЩИХ ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ТИРИСТОРНОГО ВЕНТИЛЯ Изобретение относится к силовой полупроводниковой преобразовательной технике и может быть использовано для управления высоковольтными тиристорными вентилями (ВТВ) широкими частотно-заполненными импульсами. Наиболее предпочтительным является применение этой схемы в формирователе с кабельно-трансформаторной системой распределения импульсов по управляющим электродам тиристоров ВТВ.При использовании частотного заполнения импульсов управления к указанной системе распределения импульсов с целью обеспечения максимального использования трансформаторов нагрузки, а также с целью получения заданной формы всего частотно- заполненного импульса необходимо применять формирователи импульсов управления (ФИУ), формирующие симметричные биполярные импульсы прямоугольной формы.Известен ФИУ, содержащий подключенные к его входным зажимам цепочки, одна из которых состоит из двух конденсаторов, а другая из двух тиристоров, общая точка которых соединена с общей точкой двух конденсаторов через первичную обмотку выходного трансформатора, Частота заполнения пакета, формируемого этой схемой, низка, поскольку между формируемыми импульсами тока необходима пауза для восстановления запираю ццх свойств тцрцсторов 1),Известен также ФИУ для ВТВ, состоящий,из двух идентичных блоков, каждыйцз которых состоит из двух конденсаторов,а другая из двух тиристоров, соединенныхмежду собой через дроссель, средняя точкакоторого связана с общей точкой двух конденсаторов через первичную обмотку выходного трансформатора. Импульсы управления подаются на тцрцсторы первого ивторого блоков с некоторым сдвигом во времени, что позволяет получить во вторичныхобмотках трансформатора широкий частот 5 но-заполненный,импульс с высоким коэффициентом заполнения 2).Недостатками известных устройств является то, что онц требуют сложной системы управления и использования,нескольких20 первичных обмоток трансформаторов системы распределения импульсов. Прц использовании высоковольтного кабелячестве первичной обмотки выходных трансф рматороь, удовлетворение последнему ус 2 ловио превращается в серьсзцую техническую проблему.Напоолее близким по технической сущности ц достигаемом резсльтзт к изобретению является ФИУ, содержащий основ 30 ной и вспомогательный источники питания, 66016310 15 50 55 бО б 5 конденсаторный наюпптсль, тиристорный коммутатор, зашунтированпый цепочкой, состоящей из диода ц вспомогательного дросселя, а также вспомогательный тири- стор и зарядный дроссель 133.Недостатком известного устройства является невозможность, получения симметричных импульсов с формой, близкой к прямоугольной, поскольку формируемый импульс тока обратной полярностями име т чисто синусоидальную форму,Целью изобретения является получение симметричных импульсов заполнения прямоугольной формы,Для этого формирователь управляющих импульсов для высоковольтного тиристорного вентиля, содержащий основной и вспомогател. ный источники питания, конденсаторный накопитель, подключсццый одной цз обкладок к плюсу вспомогательного источника питания, к минусу основного источника питания и к катоду вспомогательного тирцстора, а другой оокладкой к минусу вспомогательного источника питания и через нагрузку к катоду тиристорного коммутатора и к вспомогатлеьному дросселю, аноды вспомогательного тиристора и тиристорного коммутатора соединены, а зарядный дроссель подключен к плюсу основного источника питания дополцлтсльно снабжен двумя тиристорамц, а вспомогательный и зарядный дроссслц выполнены с общим магпитопроводом, причем тиристорцый коммутатор шунтирован цепочкой, состоящей из первого тиристора, включенного встречно тиристорному коммутатору и вспомогательного дросселя, а последовательно с зарядным дроосслем согласно с тиристорным коммутатором включен второй тиристор.На фиг, 1 п 1 эиведец формирователь управляющих импульсов; ца фиг. 2 - диаграммы напряжений и токов ца элементах нагрузки. Формирователь содержит основной источцик 1 питания; вспомогательный источник 2 питания; первый вспомогательный тиристор з, тцрцсторный коммутатор 4; емкостный накопитель 5; первичцую обмотку б выходного трансформатора, являющуюся нагрузкой; зарядный дросссль 7; вспомогательный дроссель 8, выполненный с зарядньм дроссслсм на одном магнитопроводе; тиристор 9 в цепочке, шунтирующей тиристэрцый коммутатор; второй вспомогательный тцристорО.Рассмотрим работу ФИУ,В исходном состоянии включены тиристоры,э и 10, а смкостный накопитель 5 зарякон от вспомогательного источника 2 с полярностью, указанной на фиг. 1 без скобок. Г 1 ри включенни тиристорного коммута 20 25 ЗО 35 40 45 тора 4 создается контур коммутации тока, состоящий из элементов 3 - 4 - 6 - 5, В момент времени на нагрузке 6 формируется передний фронт импульса, Затем вспомогательный тиристор э запирается, и ток, протекавший ранее по цепи 1 - 7 - 10 - 3, начинает протекать по цепки 1 - 7 - 10 - 4 - 6 - 5. Параметры схемы выбраны такими, что при этом емкостный накопитель 5 перезаряжастся практически постоянным током до полярности, указанной на фиг. 1,в скобках. При этом в нагрузке б формируется практически прямоугольцый импульс тока. По достижению величины напряжения на смкостном накопителе 5 определенного уровня одновременно включаются вспомогательный тиристор э и тиристор 9. При этом тиристор 10 и коммутатор 10 выключаются, а благодаря магнитной связи между дросселями 7 и 8 ток, протекавший ранее в дросселе 7, переводится на дроссель 8. Таким образом, создастся контур обратного перезаряда емкостного накопителя 5 по цепи 5 - 6 - 8 - 9 - 3, причем в этом контуре имеются начальные условия по току и напряжению такие жс, как и прц формировании предыдущего импульса. При пере- заряде конденсаторного накопителя 5 до заданного уровня напряжения включаются коммутатор 4 и тиристор О и так далее до конца пакета. В результате в нагрузке б формируется пакет симметричных биполяр. ных импульсов, форма которых близка к прямоугольной.Формула изобретенияФормирователь управляющих импульсов для высоковольтного тирцсторного вентиля, содержащий основной и вспомогательный источники питания, конденсаторный накопитель, подключенный одной из обкладок и плюсу вспомогательного источника питания, к минусу основного, источника питания и к катоду вспомогательного тиристора, а другой обкладкой к минусу вспомогательного источника имитация и через нагрузку к катоду тиристорного коммутатора и к вспомогательному дросселю, аноды вспомогательного тиристора и тиристорного коммутатора сосдинецы, а зарядный дроссель подключен к плюсу основного источника питания, о тлича ющи йся тем, что, с целью получения симметричных импульсов заполнения прямоугольной формы, оно дополнительно снабжено двумя тиристорами, а вспомогательный и зарядный дроссели выполнены с общим магнитопроводом, причем тиристорцый коммутатор шунтирован цепочкой, состоящей из первого тцристора, включенного встречно тиристорному коммутатору и вспомогательного дросселя, а последовательно с зарядным дросселем согласно с тиристорным коммутатором включен второй тири- стор.660163 8 Составитель О. Наказнаядактор Ю, Челюканов Техред Л. Котова Корректор И. Симкина Заказ 315/513 Изд.289 Тираж 855НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и о113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписноеытий ип, Харьк. фил, пред. Патент Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент ФРГ1563395, кл, Н 02 Ч 1/08, 1968. 2. Патент ФРГ1638637, кл. Н 02 М 1,08, 1967.3: Авторское свидетельство СССР Ло 448830, кл. Н 02 М 7/24, 1973.