Устройство для управления силовыми тиристорами

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пц 980229(22) Заявлено 1901.81 (21) 3238658/2 й с присоединением заявки М(23) Приоритет -Опубликовано 07.12.82 Бюллетень Мо й 5Дата опубликования описания 07.1 282 У) М. Кп. Н 02 Н 1/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторыизобретения Институт электродинамики АН Украинской-щ э(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВИКИ ТИРИСТОРАМИИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении выходных каскадов систем управления тиристорами.Известны устройства для управления тиристорами, содержащие генератор высокочастотных импульсов, трансформаторы, транзисторные ключи и диоды Г 1.Недостаток указанных устройств, - невысокая надежность, обусловленная сложностью их схемНаиболее близким к предлагаемому по средствам и достигаемому результату является устройство для управления силовыми тиристорами, содержащее задающий генератор, выход которого подсоединен к входной обмотке первого трансформатора, выходная обмотка которого крайними выводами соединена через диоды с крайними зажимами и средним выводом через эмиттерно-коллекторные переходы транзисторов - к средним зажимам входных обмоток трансформаторов соответствующих ключей по количеству управляемых тиристоров, вторичные обмотки каждого из которых подсоединена к усилителям мощности по количеству управляемых тиристоровс трансформаторами, выходные обмоткикаждого из которых через диоды подсоединены к клеммам для подключенияуправляемых тиристоров 12),Недостатками известного устройства являются значительный уровеньпомех от высокочастотного наполненияуправляющего импульса и повышеннаяустановленная мощность ключей переменного тока.Цель изобретения - снижение установленной мощности ключей и уровня помех,Поставленная цель достигаетсятем, что устройство снабжено генератором промежуточной частоты, триггером и каскадом согласования, количество каналов которого соответствуетчислу управляемых тиристоров, приэтом каждый канал снабжен двумя элементами И, выходы которых соединенычерез трансформатор с выпрямителем,подсоединенным своими выходными выводами соответственно с базой иэмиттером транзистора соответствующего ключа, причем выход генераторапромежуточной частоты соединен свходом триггера, прямой и инверсныйвыход которого соединены с первыми60 входами элементов И каждого каналакаскада согласования, а вторые входы элементов И соединены с клеммами для подключения источника управляющего напряжения,На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройствадля управления силовыми тиристорами.Устройство для управления тиристорами содержит задающий генератор 1с выходным трансформатором 2, ключи 103.13.п переменного тока, каждый из которых собран на диодах4.1,,4.п и 5.15.п, транзисторах 6.16.п и трансформаторах 7.17 п, при этом число 15ключей соответствует числу групподновременно включаемых тиристоров,усилители 8.1,.,8,п мощности, которые собраны на транзисторах9.19 и , 10,1,10. и и содержат выходные трансформаторы11.1, ,11, и, при этом число усилителей мощности соответствует числугрупп одновременно включаемых тиристоров и подключены входами к вторичным обмоткам выходных трансформаторов ключей, а к вторичным обмоткам,трансформаторов усилителей мощностичисло которых соответствует числутиристоров в каждой группе одновременно управляемых тиристоров, подключены выпрямители с входом тиристоров 12.1,12.п, причем числовыпрямителей в каждой группе соответствует числу одновременно управляемых тиристоров, второй генератор13 промежуточной частоты, подключенный к выходу генератора триггер14, каскады 15,1, ,15. и согласования, состоящий каждый из двух двухвходовых элементов И 16 . 1 16. п и 4017,1, ,17. и, промежуточных трансФорматоров 18,118,п, вспомогательных выпрямителей 19.1, ,19. и,причем первые входы каждых двух элементов И каскадов согласования объединены и образуют входные зажимыуправления каждой одновременноуправляемой группой тиристоров20.120.п, а вторые входы каждых двух элементов И поочередно 50подключены к прямому и инверсномувыходам триггера 14.Устройство работает следующимобразом,Задающий генератор 1 и генератор13 промежуточной частоты работаютв автоколебательном режиме и формируют на своих выходах напряжениепрямоугольной формы повышенной частоты, В качестве генератора 1 вустройствах управления обычно используют магнитотранзисторный мультивибратор, так называемый генератор Роэра, работающий с частотой5-50 кГц в зависимости от верхнейрабочей частоты тиристоров преобра- О 5 зователя. Конструктивно второй генератор 13, триггер 14 и элементы И каскадов согласования выполняются так же, как и логическая часть системы управления на основе интегральной схемотехники, используя повышенную рабочую частоту наполненияоколо 200 кГц с целью снижения массогабаритных показателей промежуточных трансформаторов 18.1, ,18.п,Рассмотрим работу первого каскада15,1 согласования. При нулевом сигнале на входном зажиме 20.1 каскадаэлементы И 16.1 и "7.1 закрыты исоответственно на выходе вспомогательного выпрямителя 19.1 имеемнулевой сигнал, В этом случае транзистор 6.1 закрыт, тем самым закрытключ 3.1. При единичном сигнале навходном зажиме каскада 15,1 осуществляется синхронное противофазноепереключение элементов И 16.1 и 17,1с повышенной промежуточной частотойгенератора 13, В дальнейшем данныйсигнал трансформируется, выпрямляется выпрямителем 19.1 и приводитк открытию транзистора 6.1,Другие каскады согласования работают аналогично рассмотренному каскаду. При включении транзистора 6.1трансформатор 7,1 через диоды 4.1 и5.1 подключаются к выходному трансФорматору задающего генератора и,тем самым, сигнал с задающего генератора поступает на усилитель 8.1мощности. Выходное напряжение усилителя мощности, снимаемое с вторичныхобмоток выходного трансформатора 11,1, выпрямляется выпрямителями 12.1 и поступает на входы первой группыодновременно управляемых тиристоров,Длительность управляющего импульсана входах тиристоров определяетсявременем присутствия единичного сигнала на входном зажиме 20.1 первого каскада согласования. Лналогично через остальные п каскадов согласования осуществляется с помощью ключей управление работой соответствующих усилителей мощности и, тем самым, формирование управляющих импульсов на входах остальных и групп одновременно управляемых тиристоров.Использование изобретения обеспечивает снижение установленной мощности ключей за счет того, что они коммутируют не полную мощность импульса управления в цепи силовых тиристоров, как это имеет место в известной схеме, а только мощность сигнала задающего генератора для раскачки усилителя мощности; урбвня помех на входе устройства за счет того, что ключи подключены не к выходу усилителя мощности, а к выходу задающего генератора , на выходных зажимах которого мощностьвыходного сигнала значительно меньше980229 Формула изобретения 9377/4 писное уровня помех на входе устройства,так как входнойзажим, который служит для непосредственного подключения к логической части системы управления, гальванически отделен отключей с помощью промежуточных трансформаторов. Устройство для управления силовыми тиристорами, содержащее задающий генератор, выход которого подсоединен к входной обмотке первого трансформатора, выходная обмотка которого крайними выводами соединена через диоды с крайними зажимами и средним выводом через эмиттерно-коллекторные переходы транзисторов - к средним зажимам входных обмоток трансформаторов соответствующих ключей по количеству управляемых тиристоров, вторичные обмотки каждого из которых подсоединены к усилителям мощности по количеству управляемых тиристоров с трансформаторами, выходные обмотки каждого из которых через диоды подсоединены к клеммам для подключения управляемых тиристоров, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью снижения установленной мощности ключей и уровня помех, оноснабжено генератором промежуточнойчастоты, триггером и каскадом согласования, количество каналов которогосоответствует числу управляемых тиристоров, при этом каждый каналснабжен двумя элементами И, выходыкоторых соединены через трансформатор с выпрямителем, подсоединенным 10 своими выходными выводами соответственно с базой и эмиттером транзистора соответствующего ключа, причемвыход генератора промежуточной частоты соединен с входом триггера, 5 прямой и инверсный выход которогосоединены с первыми входами элементов И калдого канала каскада согласования, а вторые входы элементов Исоединены с клеммами для подключения источника управляющего напряжения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 505095, кл. Н 02 М 1/08, 1976.2. Гречко Э.Н, и др. Формирователи управляющих импульсов тиристорами статических преобразовательныхустройств. Препринт. ИЭД АН СССР,Киев, 1978, с, 10, рис, 5. Филиал ППП Патент",г. Ужгород, ул.Проектн