Устройство для измерения прямого и обратного токов мощных вентилей

Устройство для измерения прямого и обратного токов мощных вентилей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(ii> 483632

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.02.72 (21) 1747286/18-10 с присоединением заявки №

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР

„„„щ „, „„„- Опуоликовано 05.09.75. Бюллетень № 33 (51) М. Кл. G 01г 31/24

Н Olj 9/42 (53) УДК 621.314.652 (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 13.12.75 (72) Авторы изобретения

В. А. Долгих и В. Я. Меньшиков

Научно-исследовательский институт постоянного тока (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРЯМОГО И ОБРАТНОГО

ТОКОВ МОЩНЪ(Х ВЕНТИЛЕЙ

Изобретение относится к области преобразовательной техники, в частности к устройствам для измерения токов в вентилях.

Измерение токов в моменты отпирания и запирания вентилей имеет большое значение при определении условий работы вентилей в различных преобразовательных установках, а также при испытаниях и исследованиях вентилей. Обратный ток вентилей в момент запирания существенно сказывается на показатели их работы. Увеличение обратного тока выше определенных значений в ионных вентилях свидетельствует о возникновении процессов, предшествующих обратному зажиганию.

Необходимо знать величину обратных токов и при последовательном соединении вентилей, так как обратные токи обуславливают характер распределения обратного напряжения по вертикалям. Большая скорость нарастания прямого тока при отпирании вентилей также приводит к нежелательным эффектам: перегреву и распылению электродов в ионных приборах, перегреву тиристоров и выходу их из строя из-за эффекта di dt и т. д.

Известно устройство для измерения обратного тока, состоящее из измерительного шунта, включаемого последовательно с испытуемым вентилем. Падение напряжения, создаваемое на измерительном шунте током вентиля, подается на специальный делитель, усиливается и регистрируется с помощью ЭЛТ.

Однако с увеличением прямого тока испытуемого вентиля необходимо снижать активное сопротивление шунта с тем, чтобы ограничить

5 выделявшуюся в нем мощность. В результате уровень полезного сигнала, снимаемого с шунта в момент отпирания вентиля или при протекании обратного тока, снижается и становится близким к уровню помех. Номинальные токи

10 вентилей для мощных преобразовательных установок, например для передач постоянного тока, составляют тысячи ампер. При этих токах активное сопротивление шунта и его геометрические размеры даже при специальном

1б исполнении становятся такими, что отношение

L (где L u R — соответственно индуктивR ность и активное сопротивление шунта) превышает значение, необходимое для получения

20 неискаженного сигнала.

Цель изобретения — расширение области применения измерительного шунта и повышение надежности измерения прямого и обратного токов мощных вентилей. Это достига25 ется тем, что последовательно с шунтом включен вспомогательный низковольтный управляемый вентиль, а параллельно шунту и указанному вспомогательному вентилю присоединены коммутационный узел и силовой низкоз0 вольтный управляемый вентиль с номиналь483632

65 пым током, равным току испытуемого вентиля. Чтобы в любой заданный момент времени обеспечить коммутацию тока из цепи, содержащей шунт, в цепь силового низковольтного вентиля или обратно, коммутационный узел содержит последовательно соединенные управляемый вентиль и конденсатор, параллельно которому присоединена цепь перезаряда.

Определенная последовательность отпирания вентилей при измерении обратного тока обеспечивается тем, что управляющий электрод силового низковольтного вентиля соединен с генератором управляющих импульсов испытуемого вентиля, а управляющий электрод вспомогательного вентиля через пороговый элемент — с конденсатором коммутационного узла.

При регистрации прямого тока управляющие электроды указанных вентилей соответственно пересоединяются, Управляющий электрод силового низковольтного вентиля соединен через пороговый элемент с конденсатором коммутационного узла, а управляющий электрод вспомогательного вентиля — с указанным генератором управляющих импульсов. Управляющий электрод коммутирующего вентиля в обоих случаях соединен через линию задержки с указанным выше генератором управляющих импульсов. 1 аким образом, ток испытуемого вентиля проходит через шунт только в течение относительно короткого интервала времени, соответствующего, например, переходным режимам работы установки или испытуемого вентиля.

Остальную часть времени ток проходит через цепь низковольтного силового вентиля. Активное сопротивление шунта в данном случае не зависит от тока испытуемого вентиля и может быть выбрано достаточно большим, так как мощность, выделяющаяся в шунте, невелика.

Кроме того, исключается влияние сот ротивления шунта на протекание процессов в схеме. (Во время переходных процессов параметры схемы, как правило, допускают применение шунтов с большим сопротивлением, чем в остальной части проводящего периода).

На чертеже изображена схема устройства.

В цепь преобразовательной установки последовательно с испытуемым вентилем 1 включены измерительный шунт 2 и вспомогательный низковольтный тиристор 3.

Испытуемblivl вентилем может GblTb BblcoKo вольтный ртутный вентиль, тиристорный блок или любой другой газоразрядный или полупроводниковый вентиль. Параллельно шунту 2 и тнрпстору 3 присоединены силовой низковольтный тиристор 4, а также коммутационпый узел, содержащий последовательно соединенные тиристор 5 и конденсатор 6. Силовой тиристор 4 рассчитан на ток вентиля 1. Параллельно конденсатору б включена цепь перезаряда, содержащая последовательно соединенные индуктивность 7 и тиристор 8. Генератор управляющих импульсов 9 слу?кит для управления испытуемым вентилем 1. Верхнее

5J

60 положение переключателя 10 соответствует измерению прямого тока. При этом управляю.ций электрод тиристора 3 соединен с гснератором импульсов 9, а управляющий электрод тиристора 4 через пороговый элемент

11 — с конденсатором б. В качестве порогового элемента может быть использован, в частности, стабилитрон.

В нижнем положении переключателя 10, соответствующем измерению обратного тока, управляющий электрод тиристора 3 соединен через элемент 11 с конденсатором б, а управляющий электрод тиристора 4 — с генератором 9. Управляющий электрод тиристора 5 подключен через линию задержки 12 к генератору импульсов 9.

При измерении прямого тока испытуемого вентиля тиристор 3 отпирается одновременно с испытуемым вентилем. Поэтому ток испытуемого вентиля в начальный период проходит через шунт 2. Сигнал, снимаемый с шунта, усиливается и регистрируется с помощью электронно-лучевой трубки. Через определенный интервал времени, длительность которого регулируется линией задержки 12, отпирается тиристор 5. Так как конденсатор 6 предварительно заряжен, ток испытуемого вентиля переходит в цепь тиристора 5, а тиристор 3 запирается. Конденсатор 6 перезаряжается и при определенной величине напряжения на конденсаторе 6, определяемой пороговым элемснтом 11, отпирается тиристор 4, После этого под действием напряжения на конденсаторе б ток коммутируется в цепь тиристора 4 и в дальнейшем проходит через него. После запирания тиристора 5 конденсатор снова перезаряжается через тиристор 8 и индуктивность 7. При следующем срабатывании генератора управляющих импульсов 9 последовательность работы устройства повторяется.

Если переключатель 10 устанавливается в нижнее положение, одновременно с испытуемым вентилем отпирается силовой тиристор 4, через который и проходит, в основном, прямой ток испытуемого вентиля. В момент, предшсствующий окончанию прямого тока, отпирается тиристор 5, После этого тиристор 4 запирается, ток переходит в цепь тиристора 5, конденсатор 6 перезаряжается. Затем отпирается тиристор 3 и в дальнейшем ток испытуемого вентиля проходит через тиристор 3 и шунт 2. Для обеспечения цепи обратного тока тиристор 4 выбирается таким, чтобы его время выключения было больше времени выключения испытуемого вентиля, или тиристор шуптируется встречно включенным диодом, Таким образом, прямой ток в период его спада и обратный ток испытуемого вентиля проходит через шунт и измеряется указанным способом.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения прямого и обратного токов мощных вентилей, содержащее измерительный шунт, включенный последова483632

Составитель В. Меньшиков

Редактор О. Филиппова Техред Л. Казачкова Корректор Н. Аук

Заказ 302I,12 Изд. ¹ 965 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр Сапунова, 2 тельно с испытуемым вентилем, о т л и ч а ющееся тем, что, с целью расширения области применения и повышения надежности измерения, последовательно с шунтом включен низковольтный вспомогательный вентиль, а параллельно шунту и указанному вспомогательному вентилю присоединены коммутационный узел и силовой низковольтный вентиль с номинальным током, равным току испытуемого вентиля.

2. Устройство по п. 1, отлич ающееся тем, что, с целью коммутации тока в любой заданный момент времени, коммутационный узел образован цепочкой из последовательно соединенных управляемого вентиля и конденсатора, параллельно которому присоединена цепочка перезаряда.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения определенной последовательности отпирания вентилей при измерении обратного тока, управляющие электроды силового и вспомогательного низковольтных вентилей соединены соответственно

5 с генератором управляющих импульсов испытуемого вентиля и через пороговый элемент— с конденсатором коммутационного узла, а óïравляющий электрод коммутирующего вентиля соединен с генератором импульсов через

10 линию задержки.

4, Устройство по пп: 1 и 3, отличающееся тем, что, с целью обеспечения определенной последовательности отпирания вентилей при измерении прямого тока, управляющие

15 электроды силового и вспомогательного низковольтных вентилей соединены соответственно с конденсатором коммутационного узла через пороговый элемент и с указанным генератором управляющих импульсов.