Способ управления электронным вентилем и устройство для его реализации

О П И С А Н И Е 1,236342ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскыкСоциалыстыческыкРеспублик 61) Дополнительное к авт. свил-ву,Я,2 Р 13/ прнсоелинением заявки Гецщарств ритет е делам Опубликовано 25,0 Дата опубликован Бюллетень1 53)УЙК 62 .727(08 6. крцтн нсання 28 05(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫМ ВЕНТИЛЕМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИИзвестен способ упра вления электрон- соответствии сы напряжения, тм напряженном для работы преть, на сетку ука но оччевьм нтнлем импульс которым под сразированнь и имеющие н образователя е с аноднь вобхрдимую длительно тиля и стаби занного вен ляющий им водящего со жения мощ лизируют управу на время нрольс по токтояния в ентиля с цель емой наснн- еРЗ ти, выделя Изобретение относится к промышленной электронике, а именно к высоковольтныи преобразователям тока, и может быть использовано в линиях электропередач постоянного токе высокого напряжения и в5 источниках реактивной мощности с электронными вентилями.Известны преобразовательные устройства, в которых применяется электронная лампа практически без потребления тока в цепи управления в качестве элемента зашиты от коротких замыканий в цепи нагрузки и как последовательный регулирующий элемент 111.Если в относительно маломощных15 установках в качестве ключа применяются триоды с левыми анадно-сеточными характеристиками, то при увеличении мощности возйикает необходимость применения мощных модуляторных ламп, а также электроннолучевых вентилей, в которых мощность цепи управления может составить значительную величину, что является недостатком известных устройств. Устройство, реализующее указанный способ, содержит датчики тока вентиля н падения напряжения на вентиле с пороговым элементом на выходе, блок питания управляющего электрода, включающий в себя источник питания и соединенный последовательно с ним управляемый юноч, в частности в виде электронной лампы, в сеточной цепи которой включены источник отрицательного смешения и источник управляющего сигнала. Прн этом датчики тока вентиля н падения напряжения на нем через схему логического умножения связаны с цепью управления указанного управляемого ключа (3).Прн ЭТОМ СПОСО 6 Е МОщНОстЬ уцрдвгчЕ- ния вентилем при малых токах нагрузки снижается пропорциональио уменъшенио напряжения управления; однако в стаби-лизируюцтем элементе выделяется значитальная мощность, что делает ус",гройство для управления электронным вентилем излишне громоздкой и снижает ее 1 О КПД. Между тем сохранение верютпт:ны токе уддравлетщя равнОй номинальнОЙ при с 1 птжетпди ТОкд анода не Вызывается пеобходилдостью.1 тдв ИЗОбрЕТЕНИя уМСНт.цтЕНИЕ Пт ТЕрЬ ;,; ьттСГ ти НЕ ПРаВЛЯеОЩЕМ ЭТ 1 ЕК 1 РОДЕ ВЕН -и тдГИ ггдраВтаттня;,. тттддтту тОКа дтранда:Ьдя ттЗЛдацятет Пра 11:РттттоттатдЫ О ИЗЛг;ЕНЕНИЮ ВЕДДГЦтНЫ ТОКЕ Яс, эдеЦг 1 я Э Год О ЬСТрОИС тво уцрйВ ПЕБИя.СП:ГВОЦЦЬткт ВЕ 1 ДТИЛДЕЛ.,г СогЕтЯСДЩЕЕ бЛОКСт ТДЦД 1 Я УПРДВДЯЮЩЕГО Эгтат",О 11 Д, ВКЧ 1 ОЧМОсй В себя источник питатптп п соедттнен: -дгтО ПОСЛЕдОВдтодЬНО С НИЛт ЭттСКтрогнЕута .г 5:Л;.ДПУ С дтСТОгттт 11 КОМ ОТРдттДД ГдДЬПОГО СМЕтПЕИ ИСТОПППДОМ "ПРДВДЯтОШГГГг СИГНЕла 1; Свтюцтец ЦЕПИ, даТЧдттд ТОКЕ ВЕЦТтту.т цдтчцк ндпряжстцтя ца ватт:тттте с пороговым Г;:;лтацтолг тте вьтходде и бтток догитеского Зс:.сскендтЯ, Входы кототгого связатпт с; КДЗгдттНЫМИ ДДТЧтдКРтддг ВВЕДдН РЕГУЛдт., емьтй цсдочдптк постоянного цдпряжеттия С ДВУМЯ ВХОДДЛтн ЭПОКтрдтгтЕСКИ РаЗВЯЗац"1 И С ВЫХОДОМ ВКЛОЧЭ 11 ПЫй В цаттЬ СЕТ 1. И г,г 736347побы при ц:.лтеттеттдш тока еноцд 1.В ддтдпезоце От О до номинельтюго значе 1 тия .1, ток управления не выходил зе прадеды точек, соответствутлщихрезкому Возрестаннто зависимости: Г(0, ),. Эта область лежит не пересечении луча (11 с кривыми й . Приэтом обеспечивается приблизительнаяпропорциональность (линия ю ) междутоком аноде ( 1 О, ) и током управлени ( 1).Таким обрезом, 1 три регулированииТОКа аНОДЕ ОТ НОМИНЕЛЬНОГО ЗНаЧЕНИЯ гС 1до нуля ток управления 1 будет при 4близительно линейно уменьттдаться.Устройство, реализующее предлагае- мый способ УПРавлениЯг содеРжит источник 1 подключенный через -тЛВ 2 кнагрузке 3, Цепь упраълятоцдего электро-.да 4 ЗЛВ через электронную лампу 5поилючена к источтптку,6, В цепь сеткилампы 5,вкгцочены источнкк управления 7,ЦСТОттИК ОтРИЦатЕЛЬНОГО СМЕЩЕНИЯ 8 Ирегулируемый источ 1 тик посъзянногонапряжения 9, имеющий два входа 1 О и 11. 1-де вход 1 О поступаетсигнал с датчика тока вентиля 12, ана вход 11 - с датчика 13 напряженияне вентиле. Между датчиком напряжения13 и входом 11 регулируемого источника постоянного напряжения включено пороговое устройство 14, и блок логического умножения И 15, второй вход которого подклточен к выходу датчике тока 12.указанной электронной лдлтттьт цоспедоветсльцо с источтпдком отпииательного сме11 ДЕтпт;Д, ПРИЧЕМ К ОД 1 ЮМУ ПЗ УттОЛИПУтЫХВходов подктцочетт д 1.".Од деттт.ке тока,д к другому - выход блокд логическогоумноженияИа фиг. 1 приведены экспедщлентельттЫЕ Характаодтстдткдд Э ттЕугроннодунавогГОВентиля (ЭЛВ); не;Ьдтг 2 - устгойство,роаЛИЗутсдтдЕЕ ПрЕ 1 дд Еттвтй СПОСОб; 1 ЛЕфиГ. 3 - анодно-сеточ 1 тея характевистикеиспользуемой в усдтойстве электроннойлампы. Кек видно из характеристик, прнведец 50 ных на фиг, 1, где Ч -кривые зависимости анодного тока от енодного напряжедия 1, =Г (0,) при разных зтдачениях управляющего напряжения; П кривые зависимости тока управляющего электрода от анодного напряжения 1У фФ О т при разных значениях упрдвляю- О О/щего напряжетптя, можно выбрать рв.бочую область 111 ЗЛВ тщим образом,Устройство работает следующим образом. Сигнал О (см. фттг.3) превысмтцеет напряжение отсечки О, . При подаче сигнала 1.( со схемы управления 7Млампа переводится в режим начальной проводимости с током управления вентиля (анодным током лампы 5) 1 д, При этом через вентиль чечнет проходить небольшой ток 1 и с датчика тока поступит разрешающий сигнал на схему И 15, одновременно при малом анодном . токе резко возрастет напряжение на вентиле, которое превысит напряжение устен.- новки порогового устройства 14. Гхема И сработает и выдаст сигнал нд регулируемый источник постоян:юго напряжения О и его напряжение д,т(индекс указывает на обратную связь ттонапряжению) переведет лампу 5 в режимнасыщения при максимальном токеУ Анодный ток вентиля 1 при этом установится в соответствии с велтдчинами напряжения источника 1 и сопротивления5 736 347нагрузки 3. Далее практически одновременно последует 2 процесса: напряжениена выходе источника 9 дополнительноувеличится на величину О сиз-заобратной связи по току и ул еньшитсяня величину О 1 , так как напряжениена вентиле при увеличении анодного токаупадет ниже напряжения уставки порогового устройства 14, Таким образом, установится рабочий режим, соответствующий Отоку управления 1, ( 3 . При необхо 3димости дальнейшего уменьшения токаток управления будет также уменьшсть -ся под действием обратной связи по току,Если же по условиям анодной цепи вен -тиля потребуется увеличение тока пто будет повторяться механинзм работысхемы, описанный выше,Предлагаемое устройство обеспечиваетоптимальный режим управления электрон -ным вентилем в схеме коммутатора постоянного тока при регулировании токанагрузки в широком диапазоне. Расчетыпоказывают, что применение такого способа в электронных коммутаторах обеспечивает значительный экономическийэффект за счет снижения потерь в цепяхуправления и возможности примененияменее мощных и более дешевых элелсентов выходных цепей в схеме управления,Формула изобретения 1. Способ управления электро пгымвентилем, сосгоящий в том, что подаютнапряхсение постоянного тока, на егоуправляющий электрод и воздействуютна величину тока управления, о т л и -ч а ю ш и й с я тем, что, с целью уменьшения потерь лсощности на управляющем электроде и в цепи управления, величину арка управления изменяют пропорционально изменению величины тока анода,2. Устройство для реализации способа управления электронным вентилем по и. 1, содержащее блок питащся управляющего электрода, включающий в себя источник питания и соединенную последовательно с ним электронную лампу с источником отрицательного смещения и источником управляющего сигнала в сеточной цепи, датчик тока вентиля, датчик напрямсения на вентиле с пороговым элементом ча выходе и блок логического улшомсеш;я, входы которого подключелы соответственно к датчику тока и пороговому элементу, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в него введен регулируемый источник постоянного напряжения с двумя входами, электричеСки развязанными с выходом, включенный в цепь сетки указанной.электронной лампы последовательно с истотппсом отрицательногосмещения, причем к одному из уполянутыхвходов подключен выход датчпса тока,а к другому - выход блока логическогоум нохсения.Источники информации,принятые во взимание прп экспертизе1. Патент СШЛ Кг 3546606,,сл. 328-267, 1970,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке .4 2376896/07,кл. Н и 2 Р 13/16, 1976,3. Авторское свидетельство СССРпо заявке 1;. 2378708/07,кл. Н 02 Р 13/16, 1976.