Формирователь импульсов для управления высоковольтными тиристорными вентилями

ОЛИСАНЙЕ ИЗОБРЕТЕИИЯ фпц 692022 Сеюэ Советских Сециалистическик Республик(22) заявлено 160577(21) 2487338/24-07с присоединением заявки Мо(51)М. Кл,Н 02 М 1/08 Государственный комитет СССР по релам изобретений и открытий(71) Заявитель Московское отделение научно-исследовательского института постоянного тока(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯВЫСОКОЧАСТОТНЫМИ ТИРИСТОРНЫМИ ВЕНТИЛЯМИ Изобретение относится к области силовойполупроводниковой преобразовательной техники и может быть использовано для управления высоковольными тиристорными вентилями (ВТВ) с помощью широких частотноэаполненных импульсов .Наиболее предпочтительньм является применение этой схемы в формирова теле с кабельно-трансформаторной системой распределения импульсов по управляющим электродам тиристоров ВТВ,При использовании частотного заполнения импульсов управления огибающая частотнозаполненного импульса должна 5 иметь заданную форму, определяемую параметрами используемых тиристоров. Известен формирователь импульсов управления (ФИУ)содержащий подключенные ко входным зажимам цепочки, одна из которых состоит из двух конденсаторов, другая из двух тиристоров, соединенных между собой через дроссель, средняя точка которого связана через первичную обмотку выходного трансформатора с общей точкой конденсаторов, а также источник опорного тока, два вспомогательных тиристора, вспомогательный дроссель и блок за пуска вспомогательных тиристоров, причем к одному из указанных конденсаторов подключена цепочка иэ вспомогательного дросселя и первого вспомогательного тиристора, катод которого присоединен к средней точке конденсаторной цепочки, а анод через дроссель в 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 (1).Однако уровень напряжения, до которого могут быть заряжены койденсаторы" йепосредственйо перед началом работы схемы, ограничен.Это обстоятельство приводит к колебаниям интервалов времени, предоставляемого основным тиристорам схемы. для восстановления запирающих свойств в течение. первого интервала формированйя частотнозапблненного импульса, что снижает коммутационную устойчивость схемы,Целью данного предложения является повышение коммутационной устойчивостиЭто достигается включением третьего вспомогательного тиристора параллельно второму конденсатору,соединенному последовательно согласно с первым вспомогательным тиристором,Схема предложенного ФИУ приведена на фиг.1; на фиг,2 приведенавременная диаграмма работы схемы.В схеме приняты следующие обозначения:1,2 - основные конденсаторы схемыФИУ;153 - вспомогательный дроссель схемы ФИУ;4 - .первый вспомогательный тиристор;5,6 - основные тиристоры схемы;7 в первичная обмотка выходноготрансформатора;8 - второй вспомогательный тиристор;9 - блок управления вспомогательных тиристоров;10 - коммутирушщий дросселЫ11 - третий вспомогательный тиристор;12 - источник опорного. тока,Работа формирователя осуществляется следующим образом.При подаче напряжения на схемукаждый конденсатор 1 и 2 заряжаетсядо напряжения, равного половине напряжения источника питаййя, поскольку емкости их равны междусобой.Блок управления ФИУ формирует управляющие импульсы поочередно в цепяхуправляющих электродов тиристоров4 и 11. При этом работаетчасть схемы ФИУ, состоящая иэ источника питания, конденсаторов 1 и 2, дросселя3 и тиристоров 4 и 11. Эта частьсхемы представляет собой обычныйпоследовательный полумостовой инвер. тор. Параметры вспомогательного дросселя 3 выбраны такими, что рассматриваемая схема работает в режимеестественной коммутации, поэтому независимо от начального распределениянапряжения на.конденсаторах 1 и 2время предоставляемое тиристорам4 и 11 для восстановления своих запирающих свойств, достаточно велико..В течение нескольких тактов работынапряжения на конденсаторах возрастают и преобретают разные полярности..ПосКольку активные элементы отсутст-вуют, напряжения на конденсаторахбудут существенно превыаать величину напряжения питания и определяться 60добротностью рассматриваемой частисхемы,Требуемое по величине и полярности"йапряжение на конденсаторах устанавливается через 4-6 тактов работы схемы. 5 Частота следования импульсов управления, приходящих на вспомогательяыетиристоры 4 и 11, та же, что и уимпульсов, приходящих на основныетиристоры 5 и б. одновременно с началом переключения вспомогательныхтиристоров 4 и 11 отпирается тиристор 8 и через полуобмотку коммутирующего дросселя 10 начинает протекать ток.По достижении требуемого уровнянапряжения соответствующей полярности на конденсаторах импульсы управления с тиристоров 4 и 11 снимаютсяи схема оказывается подготовленнойк работе, т,е. конденсаторы 1 и 2соответствующим. образом заряжены,а через полуобмотку дросселя 10протекает ток соответствующей величины.Привключении тиристора 6 начинается разряд конденсатора 2 черезпервичную обмотку выходного трансформатора и блок задания тока отклю-.чается. одновременно с разрядом конденсатора 2 проходит заряд конденсатора .1. В первичной обмотке трансформатора формируется им; ульс тока прямоугольной формы отрицательной полярности, При включении тиристора 5к тиристору б прикладывается обратноенапряжение и он выключается, конденсатор 2 разряжается черезпервичнуюобмотку выходного трансформатораи в ней формируется импульс токапрямоугольной формы положительнойполярности. И так далее до концайакета.Таким образом, в первичной обмоткевыходного трансформатора формируетсяширокий импульс тока, частотно-заполненный прямоугольйыми импульсамиположительной.и отрицательной полярности,Часть схемы ФИУ состоящая из конденсаторов 1 и 2, коммутирующегодросселя 10, нагрузки 7 и тиристоров 5 и б, также представляет собой .последовательный полумостовой инвертор, Однако для получейия полуволн,составляющих частотнозаполненныйимпульс по форме близких к прямоугольным, параметры элементов выбираютсятаким образом, чтобы схема работалав .режиме принудительной коммутации,В этом случае без принятия специальных мер невозможно обеспечить одновременно требуемую форму выходногоимпульса и достаточную величинувремени, предоставляемого тиристорами 5 и б для восстановления своихзапирающих свойств,Благодаря описанному выше заданиюначальных условий по току в коммутирующем дросселе и по напряжению наконденсаторах 1 и 2 схемы удается.обеспечить неизменнуюи достаточнобольшую величину времени, предостав692022 Формула изобретения ляемого основным тиристорам для восстановления запирающих свойств в течение. каждой полуволны импульса 4 астотнозаполненного пакета, что приводит к существенному увеличению надеЖ- ности работы схемы. 5 Формирователь импульсов для управления высоковольными тиристорными 10 вентилями по авторскому свидетельству 69624341, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения коммута- ционной устойчивости, оно дополнительно снабжено третьим вспомогательным тиристором, соединенным последовательно согласно с первым вспомогательным тиристором и .включенным параллельно второму .конденсатору.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9624341 кл. Н 02 М 1/08, 1978.б 92022 аг. 2 Составитель О,НаказнаяРедактор Д. Мепуришвили Техред М,Петко Корректор Г. Решетник Эака ное Филиал ППП Патент,.г.ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 85 рственного зобретений Ж, Рау 6234/48 цнИИПИ Госуд по делам 113035, Москва