Устройство для фазового управления тиристорным выпрямителем

Устройство для фазового управления тиристорным выпрямителем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОГО. УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ содержащее управляемый ключ, состоя щий из однопереходного транзистора нагрузкой в цепи первой базы и конденсатора , подключенного одним выво дом к эмиттеру однопереходного тран зистора и к источнику управляющего .напряжения, а другим - к общей шине источники питающего, синхронизирующ го и управляющего напряжений и выхо ной усилитель, первый и второй тран зисторы, отличающееся тем, что, с целью повьпиения надежно сти в работе, в него введена перекл чающая цепочка, состоящая из тиристорного оптрона, анод светодиода которого подключен к первой базе однопереходного транзистора источника синхронизирующего напряжения, а катод светодиода его - через резистор к общей шине устройства, причем анод фототиристора тиристорного оптрона через резисторный делитель, средняя точка которого подключена к базе первого транзистора, подключен к источнику питания и через резистор к базе второго транзистора, коллектор которого подключен к катоду фототиристора тиристорного оптрона, коллектор первого транзистора через резистор подключен к второй базе однопереходного транзистора управляемого ключа и через светодиоды тиристорньк оптронов выходного усилителя и резистор к коллектору транзисторного выходного усилителя, причем коллектор второго транзистора подключен к катоду фототиристора тиристорного оптрона, его эмиттер - к общей шине устройства, а база второго транзистора через Дифференцирующую цепочку подключена к коллектору транзистора выходного усилителя . К анодам cvmSbtx nrupvcmopoS 25 КупроВйяющи aaeKffTfloArff ci/iKrXnjr jm/flucffvpoo

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН

„,SU„, 1115 0 бр Н 02 P 13/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Я тюУою сжиЖи

mupurmupuE

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ К (21) 3610940/24-07 (22) 29.06.83 (46) 23.09.84. Бюл. У 35 (72) Г.А.Тихомиров, Ю,Г.Ушаков и А.М.Соколов (53) 621.316.727(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11р 570161, кл. Н 02 M 1/08, 1979, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 246652, кл. Н 02 P 13/ iá, 1965. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОГО

УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ, содержащее управляемый ключ, состоящий из однопереходного транзистора с нагрузкой в цепи первой базы и конденсатора, подключенного одним выводом к эмиттеру однопереходного транзистора и к источнику управляющего ,напряжения, а другим — к общей шине, источники питающего, синхронизирующего и управляющего напряжений и выходной усилитель, первый и второй транзисторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, в него введена переключающая цепочка, состоящая из тиристорного оптрона, анод светодиода которого подключен к первой базе однопереходного транзистора источника синхронизирующего напряжения, а катод светодиода его — через резистор к общей шине устройства, причем анод фототиристора тиристорного оптрона через резисторный делитель, средняя точка которого подключена к базе первого транзистора, подключен к источнику питания и через резистор к базе второго транзистора, коллектор которого подключен к катоду фототиристора тиристорного оптрона, коллектор первого транзистора через резистор подключен к второй базе однопереходного транзистора управляемого ключа щ

O и через светодиоды тиристорных оптронов выходного усилителя и резистор— к коллектору трененоторного выходного усилителя, причем коллектор второго транзистора подключен к катоду фото- Я тиристора тиристорного оптрона, его эмиттер — к общей шине устройства, а база второго транзистора через диффе-. ренцирующую цепочку подключена к коллектору транзистора выходного усилителя.

1115203

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для фазового управления тиристорными выпрямителями и переключателями переменного тока. 5

Известно устройство для фазового управления тиристорами, содержащее релаксационный генератор пилообразного напряжения на однопереходном транзисторе с нагрузкой в цепи пер10 вой базы, коммутирующий транзистор, подключенный входам к источнику синхронизирующего напряжения, и дополнительный транзистор (1J, 15

Недостатком данного устроиства является низкая надежность, так как во время работы его источник питания непрерывно подключен к релаксационному генератору пилообразного напряжения на однопереходном транзисторе.

Это затрудняет работу схемы, особен ° но при питании выпрямителя, выходное напряжение которого изменяется с помощью тиристоров от сети частотой

400 Гц.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является формирователь управляющих импульсов для вентильных преобразователей, содержащий соединенные конденсатор и управляемый ключ, источники син хронизирующего и управляющего напряжений, выходной усилитель и вспомогательный транзистор Е23.

Недостатком известнаго устройства является следующее.

Иэ-за необходимости получения достаточной линейности пилообразного напряжения необходимо повышать напря40 жение питания, а для получения пилообразного напряжения малой длительности, порядка 0 21 мс, необходимо снижать величину сопротивления переменного резистора времязадающей цепочки. Это приводит к тому, что ток, ограничиваемый им, будет больше тока удержания тиристора, и работа схемы нарушится.

Применение высоких напряжений в источнике питания устройства увеличивает помехи, создаваемые на соседних каналах в случае применения его в трехфазных регулируемых выпрямителях, что приводит к снижению надежности 55 его в работе в переходных режимах.

Пель изобретения — повышение надежности устройства в работе.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для фазового управления тиристорным выпрямителем, содержащее управляемый ключ, состоящий из однопереходного транзистора с нагрузкой в цепи первой базы и конденсатора, подключенного одним выводом к эммиттеру однопереходного транзистора и к источнику управляющего напряжения, а другим — к общеи шине, источники питающего, синхронизирующего и управляющего напряжений и выходной усилитель, первый и второй транзисторы, введена переключающая цепочка, состоящая из тиристорного оптрона, анод светодиода которого подключен к первой базе однопереходного транзистора источника синхрониэирующего напряжения, а катод светодиода его — через резистор к общей шине устройства, причем анод фототиристора тиристорного оптрона через резисторный делитель, средняя точка которого подключена к базе первого транзистора, подключен к источнику питания и через резистор к базе второго транзистора, коллектор которого подключен к катоду фототиристора тиристорного оптрона, коллектор первого транзистора через резистор подключен к второй базе однопереходного транзистора управляемого ключа и через светодиоды тиристорных оптронов выходного усилителя и резистор — к коллектору транзистора выходного усилителя, причем коллектор второго транзистора подключен к катоду фототиристора тиристорного оптрона, его, эммитер — к общей шине устройства, а база второго транзистора через дифференцирующую цепочку подключена к коллектору транзистора выходного усилителя.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 эпюры напряжений, поясняющие работу устройства.

Выпрямленное и пониженное по амплитуде напряжение сети подается на входы 1 и 2. Амплитуда напряжения полусинусоидальной формы ограничивается параметрическим стабилизатором, состоящим из резистора 3 и стабилитрона 4. Стабилитрон 5, резисторы 6-9 и конденсатор 10 обеспечивают рабочий режим однопереходного транзистора 11, входящего в состав источника синхронизирующего напряжения. Тиристорный

3 11152 оптрон 12, резисторы 13-15, первый

16 и второй 17 транзисторы и дифференцирующая цепочка, состоящая из резистора 18 и конденсатора 19, являются связующей переключающей цепочкой между источником 20 питающего напряжения, вводом питания управляемого ключа и выходного усилителя 21. Выходной усилитель состоит из транзистора

22, резистора 23, тиристорных оптро- ip нов 24 и 25 и ограничивающих резисторов 26 и 27. Управляемый ключ состоит из однопереходного транзистора 28 с подключенным к его эмиттеру конденсатором 29, резистром 30 в цепи первой базы и резистром 31 в цепи второй базы однопереходного транзистора 28.

Регулируемый источник управляемого напряжения подключен к клеммам 32

I и 33. Цепочка, состоящая из резистора 34 и диода 35, обеспечивает надежное эапирание транзистора 22 выходного усилителя до прихода управляющего импульса, снимаемого с резистора 30. 25

На фиг ° 2 обозначено входное напряжение — 2a; выходное напряжение стабилитрона 4 — 2б; импульс, формируемый резистором 8 — 2в; напряжение на клемме 21 — 2г; выходное напряжение на выходе конденсатора 29 — 2д; импульс, формируемый на выходе однопереходного транзистора 28 — 2е; выходное напряжение силовых тиристоров — 2ж,з,о.

Устройство работает следующим

35 образом.

Синхронизирующее напряжение сети после понижения по амплитуде и выпрямления поступает на входы 1 и 2 устройства (фиг. 1). Эпюры этого напряжения показаны в точке Q на фиг. 2. Это напряжение ограничивается и стабилизируется по амплитуде двумя параметрическими стабилизато- 45 рами напряжения. Первый состоит из резистора 3 и стабилитрона 4, а второй — из резистора 6 и стабилитрона 5.

Для формирования импульсов синхронизации, совпадающих по времени с переходом напряжения сети через ноль, использован однопереходный транзистор КТ117. Напряжение между первой и второй базами однопереходного транзистора 11, ограниченное стаби- SS литроном 4 (фиг. 2), подается синхронно с напряжением сети. Такой же формы напряжение, по амплитуде

03 4 равное величине, недостаточной для пробоя промежутка эмитт лр — база однопереходного транзистора 11, со стабилитрона 5 через резистор 7 заряжает конденсатор 10. В момент времени, совпадающий с переходом напряжения сети через ноль, конденсатор 10 разряжается по цепи эмиттер-база однопереходного транзистора 11, светодиод тиристорного оптрона 12, резистор 8. Формируемый импульс (фиг. 2в) открывает фототиристор тиристорного оптрона 12, так как транзистор 17 открыт положительным смещением, поступающим через резистор

15. Ток через фототиристор тиристорного оптрона 12, проходя через резисторы 13 и 14 резисторного делителя, создает падение напряжения на резис" торе 13, достаточное для открывания транзистора 16. Напряжение U<д с источника питания 20 поступает на ввод выходного усилителя 21.

База однопереходного транзистора 28, который служит управляемым ключом, через резистор 31 оказывается под напряжением. Переход эмиттер-база однопереходного транзистора

28 запирается и конденсатор 29 начинает заряжаться от источника управляющего напряжения U, подключенного к клеммам 32 и 33 (фиг. 1). Скорость заряда конденсатора 29 зависит от силы тока источника Ugqp (фиг. 2д).

В момент достижения напряжения на конденсаторе 29 величины, равной напряжению пробоя перехода эмиттербаза однопереходного транзистора 28, этот переход пробивается и на резистор 30 нагрузки, в цепи первой базы управляемого ключа — однопереходного транзистора 28 формируется импульс, форма которого показана на фиг. 2е.

Этот импульс открывает транзистор 22 выходного усилителя. Ток, ограничен-. ный резистором 23, проходит через светодиоды тиристорных оптронов 24 и 25. Фототиристоры этих оптронов своими анодами подключены к анодам встречно-параллельно включенных силовых тиристров, а их катоды через резисторы 26 и 27 — к управляющим электродам силовых тиристоров. Форма тока через управляющие электроды силовых тиристоров показана на фиг. 2ж,з.

В устройстве могут быть использованы и другие схемы построения выходного усилителя. Напряжение на коллекСоставитель Н. Савинова

Редактор А. Козориз Техред Л.Коцюбняк Корректор A. Обручар

Заказ 6789/43 Тираж ббб Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1115203 торе транзистора 22 дифференцируется цепочкой, состоящей из резистора 18 и конденсатора 19. Импульс отрицательной полярности поступает на базу транзистора 17 и запирает его. Одновремен-g но запирается тиристор тиристорного оптрона 12 Запирается транзистор 16 и напряжение U»T отключается от управляемого ключа. Напряжение на клемме 21 показано на фиг. 2г.

Таким образом, напряжение на управляемый ключ подается в момент перехода синхронизируещего напряжения сети через ноль и снимается с него в момент формирования первого импульса управления силовыми тиристорами.