Устройство для управления встречно-параллельно включенными тиристорами (его варианты)

це а эсю Н 02 М 1/08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДКЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 419862, кл. С 05 Р 1/14, 1970.2. Авторское свидетельство СССР В 731523, кл. Н 02 М 1/08, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВСТРЕЧНО-ПАРАЛЛЕЛЬНО ВКЛВЧЕННЫИИ ТИРИСТОРАМИ (ЕГО ВАРИАНТЫ). (57) 1. Устройство для управления встречно"параллельно включенными тиристорами, содержащее блок синхронизации с сетью, К 8 "триггер и формирователь управляющих импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, оно снабжено тремя усилителями-формирователями,дифференцирующей цепочкой и элементами 2 И и 2 ИЛИ, причем входы первого и второго усилителей-формирователей подключены к выходу блока синхронизации, выход первого усилителя-формирователя - к первому входу элемента 2 И, второй вход которого пред.назначен для подключения к источнику управляющего сигнала, а выход присоединен к первому входу элемента 2 ИЛИ и входу о К-триггера, выход второго усилителя-формирователя подключен к входу 3 Ц-триггера, инверсный выход которого через дифференцирующую цепочку и третий усилитель-формирователь соединен с вторым входом элемента 2 ИЛИ,а выход элемента 2 ИПИ подключен к входу формирователя управляю.щих импульсов,2. Устройство для управления встречно-параллельно включенными тиристорами, содержащее блок синхронизации с сетью и формирователь управляющих импульсов, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения,оно снабжено усилителем-формирователем, элементом 2 И и одновибратором, причем формирователь управляющих импульсов выполнен в виде заторможенного блокинг-генератора, вход усили 8 теля-формирователя подключен к выходу блока синхронизации, его выход - к первому входу элемента 2 И,второй вход которого предназначен для подключения к источнику управляющего сигнала, а выход подключен к входу одновибратора, выход одновибратора присоединен к входу формирователя управляющих импульсов.1 11 ОИзобретение относится к электро технике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для управления тиристорами, предназначенными для коммутации, цепей переменного тока,Встречно-параллельно соединенныетиристоры используются в качествесиловых ключей в цепях питанияэлектрических трансформаторов. 10С целью повьпаения надежности работы таких ключей путем устранениябросков тока в переходных процессахпри включении трансформаторов(возникающих вследствие остаточнойнамагниченности ферромагнитных сердечников трансформаторов) применяютсистемы управления тиристорами,обеспечивающие устранение бросков токаза счет включения тиристоров в соответствующие полупериоды напряженияэлектрической сети, Устранение бросков тока достигается при этом путемпервоначального перемагиичиваниясердечника трансформатора.25Известно устройство, содержащееФормирователь-усилитель импульсов,используемый для управления тиристорами, и блок магнитной памяти,обеспечивающий запоминание остаточного магнитного потока в сердечникеи включение тиристоров в те полупериоды сетевого напряжения, при которых достигается первоначальноеперемагничивание сердечника трансформатора,1 .Недостатками устройства являютсясложность конструкции и недостаточная надежность.Наиболее близким по технической40сущности к изобретению являетсяустройство для управления встречнопараллельно включенными тиристорами,содержащее блок .синхронизации с сетью,.Ю"триггер и формирователь управляющих импульсов2 3.45Недостатком известного устройстваявляется его сложность, так как дляреализации укаэанного принципа оносодержит также датчик тока тиристоров,блок магнитной памяти, пороговыйэлемент и ряд логических элементов. Цель изобретения - упрощение устройства.Для достижения поставленной цели 55 согласно первому варианту устройство для управления встречно-параллельно включенными тиристорами, содержащее 983 2блок синхронизации с сетью, 8 Я -триггер и формирователь управляющих импульсов, снабжено тремя усилителями- Формирователями, дифференцирующей цепочкой и элементами 2 И и 2 ИЛИ,причем входы первого и второго усилителей-формирователей подключены к выходу блока синхронизации, выход первого усилителя-формирователя - к первому входу элемента 2 И,второй вход которого предназначен для подключения к источнику управляющего сигнала, а выход присоединен к первому входу элемента 2 ИЛИ и входу Ц -триггера, выход второго усилителя- формирователя подключен к входу 8-триггера, инверсный выход которого через дифференцирующую цепочку и третий усилитель-формирователь соединен с вторым входом элемента 2 ИЛИ, а выход элемента 2 ИЛИ подключен к входу формирователя управляющих импульсов.Кроме того, согласно второму варианту, устройство, содержащее блок синхронизации с сетью и формирователь управляющих импульсов, снабжено усили- телем"формирователем, элементом 2 И и одновибратором, причем Формирователь управляющих импульсов выполнен в виде заторможенного блокинг-генератора, вход усилителя-Формирователя подключен к выходу блока синхронизации, его выход - к первому входу элемента 2 И, второй вход которого предназначен для подключения к источнику управляющего сигнала, а выход подключен к входу одновибратора,выход одновибратора присоединен к входу формирователя управляющих импульсов.На фиг,1 показана функциональная схема устройства, первый вариант; на Фиг.2 - диаграммы, поясняющие работу устройства; на фиг.З - устройство, второй вариант.Устройство содержит блок синхронизации с сетью, образованный однополупериодным выпрямителем 1, амплитудным дискриминатором 2 и дифференцирующей цепью 3, первый и второй усилители- Формирователи 4 и 5, логический элемент 2 И 6, 83 -триггер 7, дифференцирующую цепь 8, третий усилитель- формирователь 9 и логический элемент 2 ИЛИ 10, Управление тиристорами осуществляется формирователем 11 уп" равляющих импульсов, выходы которого соединены с управляющими электродами тиристоров 12, включенными в цепиз 11019 питания трансформатора 13, На входыустройства подается напряжение син" хронизации и управляющий сигнал для включения устройства.Принцип работы устройства состоит в том, что независимо от момента начала и окончания управляющего сигнала по отношению к сетевому напряжению фаза включения устройства и его отключения противоположны и задаются 1 О заранее, т.е. независимо от момента начала и конца управляющего сигнала при его поступлении тиристорывключаются в положительный полупериод, а отключаются в .отрицательный полу период. Рассмотрим работу устройства(фиг.1) по диаграмме напряжений(фиг.2). Однополупериодный выпрямитель 1 выделяет из напряжения синхронизации (диаграмма 14) положительные полупериоды (диаграмма 15),которые подаются на вход амплитудного дискриминатора 2. Выходноенапряжение дискриминатора 2 - последовательность прямоугольных импульсов, совпадающих фронтами с моментами перехода через нуль сетевогонапряжения (диаграмма 16). От передних и задний фронтов импульсов дифференцирующей цепью 3 формируютсяразнополярные импульсы (диаграмма 17).Импульсы положительной полярностипоступают на вход первого усилителяформирователя 4, который усиливаетих (диаграмма 18), второй усилительформирователь 5 преобразует в положительные импульсы отрицательнойполярности (диаграмма 19). С выходаусилителя-формирователя 4 импульсы 4 Опоступают на первый вход элемента 2 И 6. При отсутствии сигнала навключение устройства импульсы навыходе элемента 2 И отсутствуют,Ю-триггер 7 находится в нулевом 45состоянии и импульсы на входе формирователя 11 управляющих импульсовотсутствуют. При подаче управляющегосигнала ( диаграмма 20) в моментыначала положительных полупериодовна выходе элемента 2 И появляютсяимпульсы (диаграмма 21), которыезапускают триггер 7 и одновременно через элемент 2 ИЛИ запускают формирователь 11 управляющих импульсов,и генерирующий короткий импульс дляотпирания соответствующего тиристора.Триггер 7, переведенный описанным 83 4 импульсом в единичное состояние(диаграмма 22), остается в этомсостоянии до конца полупериода иприхода на его вход В импульса свыхода усилителя"формирователя 5(диаграмма 19). Выходной сигналтриггера 7 снимается с его инверсного выхода (диаграмма 23) . Дифференцирующая цепь 8 формирует извыходного сигнала триггера последовательность разнополярных импульсов,совпадающих фронтами с моментамиперехода сетевого напряжения черезнуль (диаграмма 24). Третий усилитель-формирователь 9 усиливает положительные импульсы на выходе дифференцирующей цепи 8, которые совпадают с моментом начала отрицательного полупериода (диаграмма 25),Таким образом, независимо от моментаподачи управляющего сигнала послеего подачи на первый вход элемента2 ИЛИ подаются импульсы, совпадающиес началом положительных полупериодов,а на второй вход - импульсы, совпадающие с началом отрицательного полупериода. Причем независимо от длительности управляющего сигнала имомента его подачи первый импульсна выходе элемента 2 ИЛИ 10 совпадаетс началом положительного полупериода,а последний - с началом отрицательного полупериода сетевого напряжения (диаграмма 26). Получаемые таким образом импульсы подаются на входформирователя 11 управляющих импульсов, генерирующего импульс управления тиристорами 12 (диаграмма 27). В результате к трансформатору 13 прикладывается сетевое напряжение (диаграмма 28), первый полупериод которого всегда положительный,а последний полупериод независимоот длительности командного сигналаотрицательный.Второй вариант устройства проще,но потребляет повышенную мощность.В этом случае оно содержит одинусилитель-формирователь 1, элемент 2 И 6, одновибратор 31 и заторможенный блокинг-генератор 32(фиг.3),Работа устройства во втором варианте протекает следующим образом.Блок синхронизации с сетью работаетаналогично (диаграммы 14 и 17).усилитель-Формирователь 4 формирует положительные импульсы иэ импульсов,1101983 га г гг г О И получаемых на выходе дифференцирующей цепи 3 (диаграмма 18), которые подаются на первый вход элемента 2 И. При подаче на второй входэтого элемента управляющего сигналана его выходе также появляются импульсы (диаграмма 21), которые запускают одновибратор 31 (диаграмма 29). Длительность импульсов одновибратора 31 устанавливается рав"най длительности примерно полутораполупериода сетевого напряжения.Заторможенный блокинг-генератор 32при подаче на его вход импульса одновибратора 31 вырабатывает последовательность импульсов, которые используются для управления тиристорами 12. Длительность генерируемой последовательности равна дли тельности импульса одновибратора(диаграмма 30). Работа устройствапо второму варианту отличается тем,чтодля работы блокинг-генератора 32 требуется повьпденная мощность источ 10 ника питания устроиства управления. Таким образом, использование изобретения позволяет упростить схемыуправления встречно-параллельно 15 включенными тиристорами,1101983 Составитель В. БунаковТехред Л. Коцюбняк Корректор Л. Шеньо Редактор О. Юрковецкая Заказ 4779/41Тираж 667 Подпис ное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4