Тиристорный вентиль

(19) (И) 2 М 100 СССРРЫТИИ ТЕНИ АНИЕ ИЗ ЬСТ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ К АВТОРСКОМУ СВИД(56) 1. Патент Англии11 1235484, кл. Н 2 Е, 1968.2, Заявка ФРГ 1 г 2026067кп. Н 02 М 1/00, 1972,3. Патент Англии М Т 282980,кл. Н 2 Г; 1969;4. Патент Англии йф 1236212,кл . Н 2 Г, 1968.(54)(57) 1. ТИРИСТОРНЫЙ ВЕНТИЛЬ, содержащий последовательно соединенныетиристбрные ячейки с .дросселями насыщения, резисторы и конденсаторыдляделения напряжения между отдельными тиристорами, дифференциальныетрансформаторы тока; во вторичныхобмотках которых включены дибды последовательно с управляющими переходами тиристоров, формирователь управляющих импульсов и симметририющийдроссель,отли чающий сятем, что, с целью упрощения и повышения надежности, резисторы и конденсаторы для деления напряжения между отдельными тиристорами собраны в две одинаковые и параллельно вклюю чвнные КС-цепи, каждый элемент которых подключен к двум соседним тиристорным ячейкам, причем точки подключения элементов обеих КС-цепей сдвинуты одна относительно другой на одну тиристорную ячейку, параллельно первой и последней тиристорным ячейкам включен один из двух дополнительно введенных конденсаторов, первичные обмотки дифференциальных тран.сформаторов тока включены последовательно с элементами КС-цепей, а формирователь импульсов включен последовательно с обеими КС-цепями и шунтирован симметрирующим дросселем, .средняя точка обмотки которого зааем. лена,2. Вентиль по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, между вторичной обмоткой дифференциальных трансформаторов тока и управляющим электродом тиристоров включен дополнительный формирователь управляющего импульса.Ъ1 1 ОИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть ис.пользовано в энергоустановках высо;кого напряженияИзвестен тиристорный вентиль, вкотором для деления напряжения напоследовательно соединенных тиристорах использованы емкостно-резистивфные цепочки с магнитосвязанными индуктивностями Г 13.Известны также тиристорные вентили, последовательно соединенные тиристоры которых управляются каскадомтрансформаторов. Устройства требуютдополнительных средств для делениянапряжения на тиристорах 1 2 1 и 3 1Указанные устройства сложны иимеют низкую надежность.Наиболее близок .к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому эффекту тиристорный вентиль,содержащий последовательно соединенные тиристорные ячейки с дросселяминасыщения, резисторы .и конденсаторыдля деления напряжения между отдельными тиристорами, дифференциальные трансформаторы тока, во вторичных обмотках которых включеныдиоды последовательно с управляющими переходами тиристоров, формирователь управляющих импульсов и симметрирующий дроссель, Данный тиристор-.ный вентиль, кроме ВС-цепочек, обеспечивающих деление напряжения между отдельными тиристорами (группамитиристоров) , и источника управляющих импульсов, содержит систему передачи управляющих импульсов, содержащую дополнительные делительныеконденсаторы, трансформаторы, симметрирующий элемент ГфЭ,Недостатком известного устройствва является сложность, обусловленная наличием наряду с системой распределения управляющих импульсов потиристррам специальной системы дляравномерного деления напряжения поотдельным тиристорам (группам).Устройство, в свою очередь, обуславливает пониженную надежность.Цель изобретения - упрощение схемы вентиля и повышение надежности.Поставленная цель достигаетсятем, что в тиристорном вентиле, содержащем последовательно соединенные тиристорные ячейки с дросселями насыщения, резисторы и конденсаторы для деления напряжения междуотдельными тиристорами, дифференци 08858 2 альные трансформаторы тока, во вторичных обмотках которых включены диоды последовательно с управляющими переходами тиристоров, формироваЗ тель. управляющих импульсов и симмет рирующий дроссель, резисторы и конденсаторы для деления напряжения между отдельными тиристорами собраны в две одинаковые и параллельно включенные ВС-цепи, каждый элемент которых подключен к двум соседним тиристорным ячейкам, причем точки 10 подключения элементов обеих РС-цепейсдвинуты одна относительно другой на15 одну тиристорную ячейку, параллельно первой и последней тиристорнымячейкам включен один из двух дополнительно введенных конденсаторов,иервичные обмотки дифференциаль 2 О ных трансформаторов тока включены последовательно с элементами ВС-цепей,а формирователь импульсов включенпоследовательно с обеими ВС-цепямии шунтирован симметрирующим дроссе 25 лем, средняя точка обмотки которогозаземлена,Кроме того, между вторичной обмоткой дифференциальных трансформаторов тока и управляющим электроЗО дом тиристоров может быть включендополнительный формирователь управляющего импульса,На чертеже приведена схема предлагаемого устройства,Тиристорный вентиль содержиттиристоры 1 тиристорных ячеек,дроссели 2 насыщения, конденсаторы3 и резисторы 1, собранные в двеодинаковые и параллельно включенныеВС-цепи, конденсаторы 5, шунтирующие первую и последнюю тиристо 1 ныеячейки, дифференциальные трансформаторы 6 тока с диодами 7 в цепи, вторичной обмотки, формирователь 8 управляющих импульсов, содержащий накопитель и тиристорныйключ 10, а также симметрирующийдроссель 11 с заземленной среднейточкой обмотки, Зарядное устройство накопителя 9 и источника стартовых импульсов для тиристорного ключа 10 не показаны.Устройство работает следующим образом,До прихода на ключ 1 О стартовогоИимпульса все тиристоры 1 закрыты.На вентиль при этом могут воздействовать скачки анодного напряжения,Эти скачки напряжения вызовут в па858 4дроссели 2 и 11. В дроссель 11 ответвление тока управляющего импульса . незначительно, так как ампервитки по.- ловинок.его обмотки относительно этого тока включены согласно (оунктирная стрелка) и представляют значител.ьное сопротивление для управляющего сигнала.г.Таким образом, в предлагаемом уст ройстве элементы делительных РС-цепей служат одновременно и каналом для распределения управляющего импульса по отдельным тиристорам (группам), что позвопяет упростить,тиристорный вентиль и увеличить его надежность.Индуктивность петли из РС-цепейвесьма незначительна, особеннопри выполнении соединений междутрансформаторами 6, конденсаторами.3 и резисторами 4 с помощвю коаксиального кабеля, что обеспечиваеточень высокую крутизну управляющего импульса в тиристорах 1.Из-за разности токов утечек отдельных тиристоров в РС"цепях могуупротекать токи помехи, однако ихвеличина оказывается на несколькопорядков меньше тока управляющегоимпульса, и поэтому привести к ложному срабатыванию тиристоров, они не могут. 3 1008 раллельных РС-цепях, а следовательно, и в первичных обмотках дифференциальных трансформаторов 6 тока соответствующие одинаковые токи. Впервичных обмотках трансформаторов 6 эти токи направлены встречно (,начала первичных обмоток на чертеже показаны точками ), и поэтому во вторичных обмотках этих трансформаторов тока не будет, как и в управ ляющих электродах тиристоров 1. Таким образом , от скачков анодного напряжения тиристоры 1 включаться не могут, помехоустойчивость такой схемы весьма высока, особенно 1 при выполнении соединений коаксиаль-, ным кабелем, Элементы РС-цепей обеспе кивают равномерное распределение нап- ряжения между отдельными тиристорами.Величина емкостей конденсаторов 5, 26 которые служат только для создания цепи управляющему сигналу, берется значительно большей, чем емкости конденсаторов 3, и поэтому на деление . напряжения между тирясторными ячейка- фф ми конденсаторы 5 не влияют, В симметрирующем дросселе 11 токи от скачков анодного напряжения иаправлены встречно (сплошные стрелки) , и поэтому дроссель 11 для них обладает ЗО нулевым сопротивлением , а обе РС-цепи являются полностью симметричными(напряжение на дросселе 11 от скачков анодного напряжения близко к нулю);После .прихода стартового импульса на ключ 10 разряд накопителя 9 создает в петле РС-цепей управляющий импульс, который трансформируется трансформаторами 6 и через диоды 7 попадает в управляющие переходы тирисв торов 1 и открывает ихРазряд РС-цепей 3;4 при этом проходит через В отдельных случаях, например . при большом числе тиристорных ячеек, может оказаться целесообразным включение между вторичной обмоткой трансформаторов б и управляющими электродами дополнительных формирователей импульсов, для которых сигнал со вторичной обмотки трансформатора б будет являться стартовым.1008858 Составитель 1. Спивакедактор Л. Пчелинская Техред И. Гайду Коррек10. Макаренко 4/5 наб,ул. Проектная, 4 аказ 2355/65 Тираж 685 ВНИИПИ Государственного комит по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж,Раушска