Высоковольтный тиристорный вентиль

 

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть использовано при построении высоковольтных преобразователей. Его целью является снижение стоимости, габаритов и повышение надежности. Высоковольтный тиристорный вентиль состоит из последовательно соединенных звеньев, каждое из которых содержит пару тиристоров 1,2, дроссель насыщения 3, блок защиты 4, формирователи управляющих импульсов 5, 6 и защитную цепочку 7. Цель достигается тем, что RC-цепочка 8,9 выполняется общей для всех звеньев, а размножение управляющего сигнала по числу тиристоров и гальваническая их развязка осуществляются с помощью схемы на элементах 10-27, включающих в себя световоды 20, 19. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!() (sl)s Н 02 M 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОП И САН И Е ИЗОБ РЕТЕ Н И5

Рб 2б

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4352490/07 (22) 30.12.87 (46) 07.11.91. Бюл, (Ь 41 . (71) Всесоюзный электротехнический институт им.Ленина (72) Ю.В.Бояринов (53) 621.316,727 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1443090, кл. Н 02 M 1/08, 1977. (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ

ВЕНТИЛЬ (57) Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть использовано при построении высоке-. вольтных преобразователей. Его целью является снижение стоимости, габаритов и повышение надежности. Высоковольтный тиристорный вентиль состоит иэ последовательно соединенных звеньев, каждое из которых содержит пару тиристоров 1,2, дроссель насыщения 3, блок защиты 4, формирователи управляющих импульсов 5, 6 и защитную цепочку 7. Цель достигается тем, что RC-цепочка 8,9 выполняется общей для всех звеньев, а размножение управляющего сигнала по числу тиристоров и гальваническая их развязка осуществляются с помощью схемы на элементах 10 — 27, включающих в себя световоды 20, 19. 1 ил, l

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для применения в силовой преобразовательной технике, в частности в устройствах статических тиристорных компенсаторов реактивной мощности (СТК).

Цель изобретения — снижение стоимости, габаритов и повышение-надежности, На чертеже представлена схема тиристорного вентиля.

Тиристорный вентиль содер,кит цепочку из последовательно соединенных звеньев, каждое из которых выполнено в виде пары встречно-параллельно соединенных тиристоров 1 и 2; включенных последовательно с дросселем 3 насыщения и параллельно с блоком 4 защиты выходы которого подключены соответственно к управляющим переходам тиристоров 1 и 2, двух формирователей 5 и 6 импульсов управления, выходами подключенных к управляющим переходам соответствующих тиристоров 1 и

2, защитной-цепочки 7, включенной между свободными выводами дросселя 3 и объединенными выводами тиристоров 1 и 2, не связанными с дросселем 3, и управляющий канал, включающий в себя последовательную RC-цепочку 8 — 9, включенную параллельно силовым выводам вентиля, диодный мост, содержащий две цепочки, состоящие каждая из двух последовательно включенных диодов 10 — 11 и 12 — 13, подключенный входом к конденсатору 9 последовательной

RC-цепочки 8 — 9, первый 14 и второй 15 фотоизлучающие элементы, подключенные катодом и анодом cooTBBTGTBBHHo K. àíîäó и катоду элемента 16, подключенного анодом и катодом соответственно к катоду 10 и аноду диода 11. Анод первого 14 и катод второго 15 фотоизлучающих элементов подключены соответственно к катоду диода 12 и аноду диода 13. Встречно-параллельно первому 14 и второму 15 фотоизлучающим элементам включены первый 17 и второй

18 диоды. Выходы первого 14 и второго 15 фотоизлучающих элементов через первый

19 и второй 20 световоды с разветвленными выходами по числу тиристоров одного 1 и другого 2 направлений подключены к управляющим входам соответствующих формирователей 5 и 6 импульсов управления.

Анод первого 14 и катод второго 15 фотоизлучающих элементов подключены к управляющему ключу, состоящему из транзистора 21, эмиттер которого поцключен к катоду второго излучающего элемента 15 и через первый резистор 22 к своей базе и аноду фотодиода 23, катод которого -:åðåç

55 последовательно включенные второй 24 и третий 25 резисторы подключен к коллектору транзистора 21. Общие выводы второго

24 и третьего 25 резисторов подключены к аноду первого фотоизлучающего элемента 14.

Вход фотодиода 23 через изолирующий канал 26 подключен к выходу системы 27 управления и защиты.

Вентиль работает следующим образом.

При наличии напряжения на последовательно включенных звеньях 1-7 через резистор 8 заряжается конденсатор 9, При достижении напряжением на нем уровня порогового элемента 16 последний переключается и конденсатор 9 разряжается по цепи диод 12, первый фотоизлучающий элемент 14, пороговый элемент 16, диод 11, при положительном потенциале на верхнем выводе вентиля, При этом через световод 19 от первого фотоизлучающего элемента 14 на формирователь 5 импульсов управления подается запускающий сигнал, вследствие чего последний срабатывает, включает тиристор 1 и вентиль начинает проводить ток одного направления, При отрицательном потенциале на верхнем выводе вентиля конденсатор 9 аналогично разряжается через диод 10, пороговый элемент 16, второй фотоизлучающий элемент 15, диод 13, что аналогичным образом приводит к включению тиристоров 2, и вентиль проводит ток другого направления.

Конденсатор 9 заряжается только в том случае, если заперт управляемый ключ на транзисторе 21. Если сигнал от системы 27 управления и защиты поступает на вход фотодиода 23, транзистор 21 открыт и напряжение на конденсаторе 9 не может достичь порога переключения элемента 16, так как конденсатор 9 оказывается зашунтированным открытым транзистором 21 через третий резистор 25 и диоды 12, t8 и 11 или 10, 17 и 18 в зависимости от полярности напряжения, При отсутствии сигнала управления на входе фотодиода 23 транзистор 21 заперт.

При этом конденсатор 9 заряжается и разряжается через соответствующий фотоиэлучающий элемент 14-15, в зависимости от полярности напряжения, как только появляется напояжение на вентиле. Сигнал от системы 27 управления и защиты является запрещающим.

При возникновении перенапряжений на тиристорах ", и 2 вентиля срабатывают блоки 4 защиты и включают тиристор 1 или

2 в зависимости от пслярности перенапряжения. Таким образом с тиристоров сбрасывается напряжение.

1696115

Составитель Г. Мыцык

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Малец

Редактор Н. Тупица

Заказ 3823 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Высоковольтный тиристорный вентиль, содержащий цепочку иэ последовательно соединенных вентильных звеньев, каждое из которых выполнено в аиде пары встречно-параллельно соединенных тиристоров, включенных через дроссель насыщения параллельно защитной цепочке, и управляющий канал, обеспечивающий функции управления, усиления и гальванической развязки, причем канал включает в себя последовательную RC-цепочку, входом подключенный к конденсатору RC-цепочек, диодный мост в виде двух пар последовательно включенных диодов, первый и второй фотоиэлучающие элементы, входами подключенные соответственно между одними и другими одноименными выводами диодов двух упомянутых пар моста, пороговый элемент, включенный на выходе этого диодного моста, а также управляемый ключевой элемент, и формирователи импульсов управления по числу тиристоров, выходами подключенные к управляющим переходам соответствующих тиристоров, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью. снижения стоимости, габаригов и повышения надежности, он снабжен первым и вторым коллекторными световадами с разветвленными выходами по числу формирователей им5 пульсов управления тиристорами одного и другого направлений, первым и вторым диодами и блоками защиты от перенапряжений но числу указанных последовательных звеньев, причем каждый иэ двух введен10 ных диодов включен йараллельно одному из фотоизлучающих элементов и между со. ответствующими выводами порогового и

: ðàèëÿåMoãî ключевого элементов, блоки защить. входами подключены к с;1ловым вы15 водам соответствующих встречно-параллельно включенных пар тиристоров, а выходами — к управляющим переходам соответствующих тиристоров, последовательная RC-цепочка подключена к внешним

20 выводам последовательно соединенных вентильных звеньев, первый и второй коллекторные световоды входами подключены к выходам соответствующих фотоизлучающих элементов, а выходами — к управляющим

25 входам соответствующих формирователей импульсов управления.