Устройство для управления тиристором

СОЮЗ СОВЕТСКИХсоэвлистичкснии Я ) 1 1 34 М 1/08 СИ.ИОЗБЛ."ТЫМКОь"-.й"г ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Ис ЯВЗМ 0 6 М 11.А. Му к иоэлектрон"Энергия",СССРСССРО. ствфств1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(71) Институт электродинАН УССР(56) 1. Справочник по радным устройствам, т.2. М.1978, с. 143-144.2. Авторское свидетелВ 849390, кл. Н 02 М 1/083. Авторское свидетелУ 764056, кл. Н 02 М 1/О(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯТИРИСТОРОМ, содержащее управляемыйгенератор импульсного напряжения симпульсным трансформатором на выходо т л и ч а ю щ е е с я тем, что,целью повьппения надежности и помехозащищенности, в него .введены экранирующий корпус и дополнительныйимпульсный трансформатор, вторичнаяобмотка которого включена в цепь управления тиристором, а первичнаясоединена с вторичной обмоткой первого импульсного трансформатора,причем управляемый генератор и первый импульсный трансформатор помещены в экранирующий корпус, к которомуподключен один из проводников, соединяющих обмотки трансформаторов.Изобретение относится к устройствам для управления тиристором и предназначено для использования в системах управления преобразователями и инверторами работа которых сопровожУдается мощными высокочастотными импульснчми помехами, в частности в системах управления инверторными генераторами импульсов для установок электроэрозионного диспергирования 1 О металлов.Известны устройства для управления тиристором, представляющие собой разрядную схему Г 1 3.Недостаток подобных устройств - 15 наличие гальванической связи между силовой цепью и цепью управления, Это затрудняет использование таких устройств управления в многоканальных схемах управления тиристорными гене раторами, нашедшими применение в тех.нологических процессах электроэрозионного диспергирования металлов, где катоды тиристоров разных групп находятся под различными потенциала ми фИзвестно устройство для управления тиристором, содержащее транзисторный ключ, коммутирующий первичную обмотку импульсного разделительного 30 ,трансформатора, вторичная обмотка которого,подключена к управляющему электроду тиристора. Для более полного использования материала сердечника в устройстве применены размагни-З 5 чивающая обмотка и коммутирующий ее тиристор, база которого подключена через стабилитрон к коллектору основного тиристора 21Такое устройство сложно в изго товлении и имеет низкую надежность из-эа проникновения из силовых цепей высокочастотных импульсных помех через проходную емкость разделительного трансформатора и срывов формируемых 45 импульсов по цепи обратной связи.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, которое содержит управляемый генератор импульсного напря жения, состоящий из транзисторного ключа и источника коллекторного питания и импульсный трансформатор на выходе 13 1.Однако при управлении быстродействующими импульсными тиристорами, коммутирующими токи большой амплитуды и с большой скоростью нарастания, это устройство не обеспечивает одновременно высокой надежности управления ипомехоэащищенности что связано с ограничениями, вносимыми параэитными параметрами импульсного трансформатора - индуктивностью рассеяния и межобмоточной емкостью. Для обеспечения надежного управления высокочастотными тиристорами тилов ТБ и ТЧИ требуется скорость нарастания тока управления не менее 5 А/мкс. Чтобы обеспечить такую скорость нарастания формируемого импульса управляющего тока, индуктивность рассеяния импульсного трансформатора не должна превышать 1 мкГ. Для надежной работы. устройства управления и узлов системы управления, предшествующих ему, межобмоточная емкость разделительного трансформатора должна быть не более единиц пикофарад. Это устройство управления не обеспечивает требуемых параметров импульса управ. - ления и эффективной защиты от высокочастотных помех. Выполнение устройства управления с малыми значениями одновременно индуктивности рассеяния и межобмоточной емкости в настоящее время неизвестно.Цель изобретения - повышение надежности и помехозащищенности устройства для управления тиристором.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления тиристором, содержащее управляемый генератор импульсного напряжения с импульсным трансформатором на выходе, введены экранирующий корпус и дополнительный импульсный трансформатор, вторичная обмотка которого подключена к цепи управления тиристором, а первичная обмотка соединена с вторичной обмоткой первого импульсного трансформатора, причем управляемый генеРатор и первый импульсный трансформатор помещены в экранирующий корпус, к которому подключен один из проводников, соединяющих обмотки трансформаторов. На фиг.1 показана принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - принципиальная схема устройства с учетом паразитных связей через межобмоточные емкости импульсных трансформаторов; на фиг.З - схема замещения устройства для сигнала помехи.з 1134Устройство управления тиристором содержит управляемый генератор 1 напряжения и импульсный трансформатор 2, расположенные в экранирующем корпусе 3, дополнительный импульсный трансформатор 4, вторичная обмотка которого подключена к цепи управле - ния тиристором 5. Первичная обмотка трансформатора 4 соединена с вторичной обмоткой трансформатора 2. Один 1 О из проводников 6, соединяющих трансформаторы, подключен к корпусу 3.В момент времени, когда необходимо отпереть тиристор 5, управляемый генератор 1 импульсного напряжения вы рабатывает на первичную обмотку транс-о щорматора 2 импульс напряжения, который передается во вторичную обмотку и поступает по проводнйкам 6 на первичную обмотку трансформатора 4, 20 к вторичной обмотке которого подключены цепи управления тиристором 5.Управляемый генератор импульсного напряжения в простейшем случае может быть выполнен в виде транзисторного 25 ключа, подключающего первичную обмотку трансформатора 2 к источнику постоянного,напряжения на время формирования импульса управления. В остальное время транзисторный ключ разомкнут. Импульсные трансформаторы 2 и 4 с целью уменьшения индуктивности рассеяния выполняют на торроидальных сердечниках с одновременной намоткой первичнойи вторичной обмоток.Рассчи,35 танные для применения в высокочастот ных транзисторных преобразователях напряжения эти трансформаторы имеют чрезвычайно малые индуктивности рассеяния и позволяют получать в предлагаемом устройстве требуемые параметры скорости нарастания импульсов . управления. Однако эти трансформаторы обладают большими межобмоточными емкостями 7 и 8 (фиг.2), Уменьшение этих емкостей в известных устройствах связано с пропорциональным увеличением индуктивности рассеяния,994что ограничивает применение этихустройств в системах управления источниками электропитания установокэлектроэрозионного диспергированияметаллов,Включение дополнительного трансформатора в совокупности с введенными связями позволяют, увеличив индук"тивность рассеяния всего в два раза,уменьшить проходную емкость устройства управления на несколько порядков (она становится менее 0,5 пФ) .Это возможно благодаря тому, что заземление одного из проводников 6,соединяющих импульсные трансформаторы 2 и 4, исключает возможностьпроникновения напряжения помехи отисточника 9 помехи через межобмоточные емкости 7 и 8 трансформаторов кэлементам генератора 1 импульсногонапряжения (фиг,3), Экранирующий корпус 3 исключает возможность нарушенияработы устройства из-за воздействияэлектромагнитных помех,При длине проводников 6, соединяющих импульсные трансформаторы 2 и 4,более одного метра вносимая ими индуктивность становится соизмеримой синдуктивносяями рассеяния трансформаторов, поэтому связь между ними целесообразнее выполнить радиочастотнымкоаксиальным кабелем, оплетку которого соединяют с экранирующим корпусом3. При этом необходимо согласоватьволновое сопротивление кабеля с приведенным к первичной обмотке трансформатора 4 сопротивлением входныхцепей тиристора 5,Трансформаторы 2 и 4 могут бытьвыполнены как идентичными, так иразличными по количеству витков вобмотках, размерам сердечника, диаметру проводов. Возможно подключениенескольких дополнительных трансформаторов 4 к вторичной обмотке трансформатора 2. Последний в этом случаедолжен быть рассчитан на соответственно большую мощность.1134994 Составитель О. Наказнаактор Л. Алексеенко Техред С,Мигунова Корректор А. Обруча аказ 10099,4 ное илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. П ная,ВНИИПИ по д 113035 Тираж 646 ПодГосударственного комитета ССлам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб.