Коммутирующее устройство

О П И С А Н И Е928546ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сотоз СоветскихСоциалистическихРеспубпик(23)Приоритет Опубликовано 15. 05. 82. Бюллетень Мт 18 Дата опубликования описания 1 5 . 05 . 82 ао делам изобретений. н открытий(5 Ц) КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано всистемах несимметричного управлениявентильных преобразователей переменного тока в постоянный,Известны устройства для управления вентилями, содержащие тиристоры,резисторы, диоды и трансформатор,выходная обмотка которого соединенас вентилем 1 3,Недостатком известных устройствявляется низкая надежность.Наиболее близким техническим решением к изобретению по средствами достигаемому результату являетсякоммутирующее устройство, содержаа 1 ее две шестифазные группы транзисторных каскадов с трансформаторами, входные обмотки которых подсоединены одними выводами через диод иделитель напряжения, зашунтированныйконденсатором, к клемме для подключения минусового вывода источникатока и одновременно к коллекторам соответствующих транзисторов, эмиттеры которых соединены с клеммойдля подключения плюсового выводаисточника тока, и вторыми выводамик клемме для подключения минусовоговывода источника тока, а дополнитЕльные обмотки подсоединены одними выводами к эмиттерам соответствующихтранзисторов и вторыми - через первый и второй диоды соответственно к 10базам транзисторов фазных транзисторных каскадов причем дополнительнаяобмотка трансформатора каждой нечетной фазы связана с базами транзисторов одноименной и последующей фаз т 5другой группы, а дополнительная обмотка трансформатора каждой четнойфазы - с базами транзистора одно-,именной фазы другой группы и транзистора последующей фазы даннойгруппы 23.ФНедостатками известного устройства являются невозможность его использования при ширине импульсов управ3 92856 пения, меньшей 60 эл,град, и низкая надежность работы в динамических режимах когда импульсы управления резко смещаются по Фазе.Цель изобретения - повышение на 5 дежности коммутирующего устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве каждый транзистор снабжен дополнительным диодом и второй дополнительной обмоткой,под соединенной одним полюсным выводом к эмиттеру соответствующего транзистора и вторым полюсным выводом через встречно-последовательно соединенные дополнительный, основной диоды - к противоположному полюсному выводу первой дополнительной обмотки.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема коммутирующего устройства.20 При первоначальном поступлении входных импульсов управления, когда этому предшествовало закрытое состояние всех транзисторов 1-12, первый иэ импульсов управления, например, импульсов первой фазы, поступающийна вход 22, может вызвать отпирание одного из двух транзисторов - либо транзистора первой группы, либо транзистора второй группы 7. Одновременное их отпирание невозможно из-за наличия цепей, по которым передаются запирающие сигналы через диоды 17 с обмотки 15 трансформатора транзистора 1 на вход транзистора 7 и с обмотки 15 трансформатора транзистора 7 на вход транзистора 1. Гсли произойдет отпирание транзистора 1, то запирающий сигнал с обмотки 15 его трансформатора будет поступать через разделительный диод 17 также и на вход транзистора 8, что исключает воэможность его отпирания входным импульсом второй фазы со входа 23 на протяжении длительности входного импульса со входа 21, После оконча- ния импульса первой фазы, когда транзистор 1 выключается, в обмотках его трансформатора будет индуктироваться напряжение противоположной полярности, обусловленное спаданием намагничивающего тока в первичной обмотке 13. Замыкаться этот ток будет через диод 19 и КС -цепочку 20, поэтому форма, величина и длительность отрицательной полуволны напряжения определяется параметрами ЙС-цепочки. При достаточно большой емкости форма напряжения близка к прямоугольной, а при достаточно малом сопротивлении резистора амплитуда напряжения будет ограничена небольшой величиной; длительность полуволны примерно равна отношению вольтсекундной площадки положительного импульса в первичной обмотке к амплитуде отрицательной полуволны. Коммутирующее устройство содержит две шестифаэные группы транзисторных каскадов с трансформаторным выходом. В соответствии с порядком чередования фаз транзисторы первой группы обозначены 1-6, а транзисторы второй группы - 7-12, Выходные трансформаторы транзисторных каскадов кроме первичной обмотки 13, включенной в коллекторную цепь транзисгор 4), и выходной обмотки 11 имеют две дополнительные обмотки 15 и 16. Первые дополнительные обмотки 15 трансформатора каждой нечетной фазы подключены через основные разделительные диоды 17 на входы транзисторов одноименной и последующей Фаз другой группы, а каждой четной фазы - на входы транзистора одноименной Фазы другой40 группы и транзистора последующей фазы данной группы. Вторые дополнительные обмотки 16 трансформатора каждой нечетной Фазы подключены противоположными концами по отношению к об-. моткам 15 через дополнительные разде 45 лительные диоды 18 на вход транзистора последующей фазы другой группы, а каждой четной фазы - на вход транзистора последующей фазы данной группы. Для ограничения величины от О рицательной полуволны напряжения, которая возникает в обмотках трансформатора после окончания импульса управления, служат защитные диоды 19, подключенные одним концом к коллекторам транзисторов и объединенные другими концами в общую точку. Между общей точкой диодов 19 и об 4щей точкой первичных обмоток 13включена параллельная ВС-цепочка 20.Входная шестифазная система импульсовуправления шириной 30-120 эл.град.подключена ко входу транзисторовчерез резисторы 21, в соответствиис порядком чередования фаз входныхимпульсов входные клеммы обозначены22-27.Коммутирующее устройство работаетследующим образом.1 о 15 го 25 зо 35 40 45 50 55 Следовательно, регулируя величинусопротивления резистора йС-цепочки,можно в широких йределах изменятьдлительность отрицательной полуволны напряжения второй дополнительной обмотки 16. Это напряжение черездополнительный разделительный диод18 будет поступать на вход транзистора 8 и не допустит его отпираниявходным импульсом со входа 23, еслиэтот импульс поступит после окончания импульса на входе 21,Таким образом, независимо от того,произойдет ли поступление входногоимпульса на вход 23 до моментаокончания импульса на входе 21 илипосле, транзистор 8 оказывается запертым и от входного импульса на входе 23 произойдет отпирание толькотранзистора 2. С обмотки 15 трансформатора этого транзистора во времяположительной полуволны генерируемогоимпульса через разделительные диоды17 будут поступать запирающие сигналы на входы транзистора 8 и 3, апосле окончания положительной полуволны импульса запирающий сигнал будет поступать на вход транзистора 3с обмотки 16. Благодаря этому транзистор 8 будет удерживаться в закрытом состоянии до момента оконча"ния отпираюшего импульса на входе23 (даже в том случае, если к этомувремени запирающие сигналы с обмотоктрансформатора 1 прекратятся), а кмоменту поступления на вход 24 отпи"рающего импульса третьей фазы будет.удерживаться в закрытом состояниитранзистор 3 и произойдет отпираниетолько транзистора 9, Аналогичным образом к моменту поступления входногоимпульса цетвертой фазы на вход 25будет удерживаться в закрытом состоянии транзистор 4 и произойдетотпирание только транзистора 10,Затем последовательно произойдет отпирание транзисторов 5 и 6 и к началунового периода на входе транзистора1 будут присутствовать запирающийсигнал с одной из дополнительныхобмоток .трансформатора транзистора6. Поэтому во втором периоде напряжения сети от входного импульса первой фазы произойдет отпирание транзистора 7, Потом последовательнопроизойдет отпирание транзисторов8, 3, 4, 11, 12, т.е, всех тех, которые оставались запертыми на протяжении всего первого периода. В начале третьего периода напряжения сети запирающий сигнал с одной из до- %полнительных обмоток трансформатора транзистора 12 поступает на вход транзистора 7, Это приводит к отпиранию входным импульсом первой Фазы транзистора 1, т.е, к началу нового цикла работы.В связи с использованием вторых дополнительных обмоток длительность запирающих сигналов, поступающих на вход транзисторов с трансформаторов предыдущих фаз, определяется не только шириной импульсов управления, но. также и шириной отрицательной полуволны напряжения, которая возникает в обмотках трансформатора после окончания импульса управления, Такое расширение запйрающего сигнала обеспечивает работоспособность коммутирующего устройства при ширине импульсов управления, меньшей 60 эл.град и обеспецивает высокую надежность его работы в динамических режимах. Формула изобретения Коммутирующее устройство для несимметричного управления вентильным преобразователем, преобразующее шестифазную систему импульсов частоты питающей сети в две шестифазные системы импульсов вдвое меньшей частоты со взаимным сдвигом импульсов одноименных Фаз на период частоты сети, содержащее две шестифазные группы транзисторных каскадов с трансформаторами, входные обмотки которых подсоединены одними выводами через диод и делитель напряжения,зашунтированный конденсатором,к клемме для подключения минусового вывода источника тока и одновременно к коллекторам соответствующих транзисторов, эмиттеры которых соединены с клеммой для подключения.плюсового вывода источника тока, и вторыми выводами - к клемме для подключения минусового вывода источника тока, а дополнительные обмотки подсоединены одними выводами к эмиттерам соответствующих транзисторов и вторыми - через первый и второй диоды соответственно к базам транзисторов фаэных транзисторных каскадов, причем дополнительная обмотка трансформатора каждой нечетной фазы связана с базами транзисторов7 928546 8одноименной и последующей фаз другой щего транзистора и вторым полюснымгруппы, а дополнительная обмотка выводом через встречно-последовательтрансформатора каждой четной фвэы- но соединенные дополнительный и осс базами транзистора одноименной фа- новной диоды - к противоположномузы другой группы и транзистора по-полюсному выводу первой дополнительследующей фазы данной группы, о т- ной обмотки,л и ч а ю щ е е с я тем, что, с Источники йнформации,целью повышения надежности, каждый принятые во ваймание при экспертизетрансформатор снабжен дополнитель-1. Авторское свидетельство СССРным диодом и второй дополнительной о У 760330, кл. Н. 02 М 1/08, 1978.рбмоткой, подсоединенной одним полюс. Авторское свидетельство СССРным выводом к эмиттеру соответствую- У 2660 Й 2, кл, Н 03 К 17/56, 1965