Высоковольтный тиристорный вентиль

 

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть использовано при построении высоковольтных преобразователей. Его целью является повышение надежности. Высоковольтный тиристорный вентиль состоит из последовательно соединенных звеньев, каждое из которых содержит пару тиристоров 1, 2, дроссель 3, защитный узел 4 и RC-цепочку 5,6. Управление осуществляется посредством схемы гальванической развязки и усиления на элементах 7-25. Цель достигается введением двух пороговых элементов 7, 8 (в виде, например, лавинных диодов) и благодаря включенным соответствующим образом диодов 19, 20. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (t9) (l!) (s()s Н 02 M 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР )

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :

К ABTOPCKOMY CBM+ETEJlbCTBY (21) 4352490/07 . (22) 30,12.87 (46) 07.11.91. Бюл. М 41 (71) Всесоюзный электротехнический институт им. В.И.Ленина (72) Ю.В.Бояринов (53) 621.316.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

l4 1443090, кл. Н 02 М 1/08, 1987. (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ

ВЕНТИЛЬ (57) Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть использовано при построении высоковольтных преобразователей, Его целью является повышение надежности, Высоковольтный тиристорный вентиль состоит из последовательно соединенных звеньев, каждое из которых содержит пару тиристоров 1, 2. дроссель 3, защитный узел 4 и

RC-цепочку 5,6. Управление осуществляет ся посредством схемы гальванической развязки и усиления на элементах 7-25.

Цель достигается введением двух пороговых элементов 7, 8 (в виде, например, лавинным диодов) и благодаря включенным соответствующим образом диодов 19, 20.

1 ил.

1690114

50

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 содержит цепочку из последовательно соединенных звеньев, каждое иэ которых выполнено в виде пары встречно-параллельно соединенных тиристоров 1 и 2, включенных последовательно с дросселем 3 насыщения и параллельно с защитным узлом 4, управляющие каналы по числу звеньев, причем каждый канал включает в себя последовательную

RC-цепочку 5 — 6, подключенную параллельно силовым выводам тиристоров 1 и 2, первый 7 и второй 8 защитные пороговые элементы, соединенные между собой во встречно-последовательную цепочку, подключенную параллельно резистору 5 RC-цепочки, диодный мост, содержащий две цепочки, состоящие каждая из последовательно соединенных двух диодов 9, 10 и 11, 12 соответственно, подключенный входом к конденсатору 6 RC-цепочки, первый 13 и второй 14 элементы гальванической развязки, включенные входами соответственно между Одними и другими Одноименными выводами цепочек из последовательно соединенных диодов 9, 10 и 11, 12, а выходы элементов 13 и 14 гальванической развязки через первый 15 и второй 16 формирователи импульсов управления подключены к управляющим переходам соответствующих тиристоров 1 и 2 звена, пороговый элемент 17, включенный на выходе диодного моста 912, управляемый ключевой элемент 18, подключенный к выводам порогового элемента

17 через соответственно первый 1g и второй

20 диоды, Управляемый ключевой элемент содержит транзистор 21, между эмиттером и базой которого включен первый резистор 22, коллектор подключен к одному выводу второго резистора 23, другой вывод которого через третий резистор 24 и фотодиод 25 подключен к базе транзистора 21, Вход фотодиода 25 через изолирующий световой канал 26 управления подключен к выходу системы 27 управления и защиты вентиля.

Вентиль работает следующим образом, Импульс управления тиристорами 1 и 2 формируется формирователями 15 и 16 импульсов управления по сигналу, поступ ющему на их входы от соответствующих элементов 13 и 14 гальванической развязки, которые в свою очередь формируют сигнал в случае превышения напряжения на конденсаторе 6 порога переключения порогового элемента 17, Напряжение на конденсаторе 6 нарастает до укаэанного порога в случае наличия напряжения на тиристорах 1 и 2 и при запертом транзисторе 21.

Конденсатор 6 заряжается по цепи общий вывод тиристоров 1-2 и дросселя 3, резистор 5, другой общий вывод тиристоров 1 — 2.

Разряжается конденсатор 6 по цепи диод

11, первый элемент 13 гальванической развязки, пороговый элемент 17, диод 10 в случае положительного потенциала на аноде тиристора 2 и по цепи диод 9, пороговый элемент 17, второй элемент 14 гальванической развязки, диод 12 в случае положительного потенциала на аноде тиристора 1.

При этом сигналом с выходов элементов 13 или 14 гальванической развязки запускается соответствующий формирователь 15 или

16 импульсов управления и включается тиристор 1 или 2. При отсутствии напряжения на тиристорах 1 и 2 или наличии сигнала управления на входе фотодиода 25 сигнал управления тиристорами 1 и 2 не формируется и тиристоры 1 и 2 не переключаются.

Сигналы от системы 27 управления и защиты 27, поступая на вход фотодиода 25, Отпирают транзистор 21 и этим самым не позволяют зарядиться конденсатору 6 через резистор 5 От напряжения на тиристорах 1 и 2 до уровня переключения порогового элемента 17, так как конденсатор 6 Оказывается зашунтированным открытым транзистором 21 через второй резистор

23. Наличие сигнала на входе фотодиода 25 соответствует запертому состоянию тиристоров 1 и 2 и всего вентиля, Отсутствие сигнала управления на входе фотодиода 25 соответствует запертому состоянию транзистора 21 и Открытому состоянию тиристоров

1 и 2 при наличии силового напряжения на их выводах.

В зоне проводимости тиристоры 1 и 2 будут постоянно включаться при обрывах тока в силовой цепи каждый раз как только на них появится напряжение и конденсатор

6 зарядится этим напряжением до уровня переключения порогового элемента 17. В режиме прерывистого тока вентиль самостоятельно следит за обрывом тока и практически мгновенно включает тиристоры при восстановлении на них напряжения. В случае возникновения на силовых тиристорах 1 и 2 напряжения выше уровня защитных пороговых элементов 7 и 8, конденсатор 6 зарядится практически мгновенно через

1690114

Составитель Г. Мыцык

Техред М.Моргентал Корректор M.Ïîæî

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 переключающиеся защитные пороговые элементы 7 и 8, в зависимости от полярности перенапряжения, до уровня переключения порогового элемента 17. Последний переключается, в результате чего на форми- 5 рователь 15 или 16 импульсов управления, в зависимости от полярности перенапряжения, подается запускающий сигнал. Тиристор 1 или 2, на аноде которого положительный потенциал, получает на уп- 10 равляющий переход сигнал управления. Тиристор переключается и сбрасывает с себя напряжение.

Аналогично работают все каналы и все защитные элементы тиристорного вентиля. 15

Формула изобретения

Высоковольтный тиристорный вентиль, содержащий цепочку из последовательно соединенных звеньев, каждое из которых 20 выполнено в виде пары встречно-параллельно соединенных тиристоров, через дроссель насыщения включенной параллельно защитному узлу, а также управляющие каналы по числу звеньев, обеспечивающие функции 25 управления, усиления и гальванической развязки, причем каждый канал включает в себя последовательную RC-цепочку, подключенную параллельно силовым выводам тиристоров, входом подключенный к КоН денсатору RC-цепочки диодный мост в виде двух пар последовательно соединенных двух диодов, а также первый и второй элементы гальванической развязки, включенные соответственно между одними и другими одноименными выводами диодов двух упомянутых пар моста, пороговый элемент, включенный ча выходе этого диодного моста, а также управляемый ключевой элемент, выходы элементов гальванической развязки соответственно через первый и второй формирователи импульсов подключены к управляющим переходам состветствующих тиристароа звена, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, каждый управляющий канал снабжен цепочкой из встоечнопоследовательно соединенных защитных пороговых элементов, подключенной параллельно резистору указанной RC-qe osки, а также двумя диодами, включенными параллельно соответствующим элементам гальванической развязки и между соответствующими выводами упомянутого порогового и управляемого ключевого элементов,