BG99196A - Устройство за генериране на запалващо напрежениеза тиристори - Google Patents

Abstract

Устройството намира приложение при управление на мощностни превключватели, комплектувани с тиристори, за безпрекъсваемо превключване на намотките на стъпални трансформатори. С него без използването на външен източник на напрежение се изработват запалващи импулси с точно дефинирано преминаване през нулевата точка. Импулсният генератор (22) има две запалващи бобини (2а, 2в) и ротор (4) от постояненмагнит. Роторният вал (12) е свързан през преобразувател (7) с пружинното моментно задвижване (5), задействащо комутиращия контакт (8). Паралелно на комутиращия контакт (8) е включена свързаната насрещно-паралелно двойка тиристори (10, 11). При задействане на пружинното моментно задвижване (5) за отваряне на комутиращия контакт (8) чрез преобразувателя (7) се привежда в движение и роторът (4) на импулсния генератор (22). С това се предизвиква изменение на магнитната индукция и възникване на напрежителен импулс в запалващите бобини (2а, 2в) за запалване на тиристорите (10, 11) и осъществяване комутирането на товарния ток от контакта (8) върху тиристорите (10, 11).

Description

Изобретението се отнася до устройство за генериране на запалващо напрежение за тиристори, преимуществено за изпълнен е тиристори мошностен превключвател. Тиристорите са свързани насрещно-паралелно помежду си и паралелно на превключващите контакти на превключвателя. В корпуса на превключвателя е разположен импулсен генератор, като изпълнен с магнит роторен трипер е разположен във въздушната междина на генератора върху ос, перпендикулярно на магнитното поле. Бобините на импулсния генератор са запалващи бобини. Пружинното моментно задвижване, задействуващо превключващия контакт, е свързано през преобразувател с изпълняващия функциите на тригер ротор, при което преди всяко отварящо движение на превключващите контакти започва завъртане на роторния тригер, за предпочитане в посока на максималното намагнитване, продължаващо без прекъсване до достигане приблизително на същия ъгъл през позицията на максимално намагнитване .

ПРЕД1ПЕСТВУВАЩ0 СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА

Известни са схеми при мощностни превключватели за стъпални трансформатори, при които запалващото напрежение за свързаните паралелно към превключващите контакти тиристори се взема от трансформаторните изводи.

Недостатъкът на такива схеми се състои в това, че преди всичко при съоръжения с често явяващи се прекъсвания на напрежението се получава нестабилно състояние на включване при възстановяване на напрежението.

Един друг вид генериране на запалващо напрежение се основава на използуването на външен източник на напрежение.

Така в /1/ е описано устройство на мошностен

1ака в /1/ е описано устройство на мощностен превключвател на стъпални трансформатори посредством насрешнопаралелно свързани тиристори в две електрически вериги, всяка от които се намира между един извод на стъпалния трансформатор и оощото отклонение. Възможен е вариант с използуване на

ИМПУЛСНИ усилвател за активиране на свързаните насрещнопаралелно тиристори.

Усидвателят включва импулсни трансформатори чиито първични намотки са свързани заедно с

Електрическата канонади верига една се захранва електрическа от външен верига.

източник на напрежение.

Недостатък на описания в /1/ генератор на запалващо напрежение се състои в зависимостта от външния източник на напрежение.

В /2/ е описано устройство на стъпален прекъсвач за трансформатори за безпрекъсваемо превключване под товар при използуване на механични превключватели и управляеми електрически вентили. В едно от примерните изпълнения на тази публикация се предлага генерирането на запалващите импулси да стане по индуктивен път. При това мощностният превключвател е свързан посредством задвижващ прът с постоянен магнит, който се намира във вътрешността на ярем. В канали на ярема са поместени бобини, в които възниква запалващ импулс при преминаване на магнита, вследствие изменение на потока.

Устройство за генериране на запалващо напрежение е известно и от /3/. Тук е предвиден функциониращ без външен източник на напрежение импулсен генератор , чмйто ротор от постоянен магнит е съединен механически с главен превключвател и чиито статорнп намотки отдават през изправител запалващи импулси за управляеми вентили.

Най-с ьществен недостатък на генериращите запалващо напрежение устройства, както съгласно /2/, така и също и /3/ се състои в това, че наистина се генерира запалващ импулс, но той асимптотично намалява до нула, така че краят на запалването, а оттам и изключването на тока от тиристорите не е фиксиран точно по време и по този начин се затруднява координирането до голяма степен с останалите етапи на

комутация.

Принципно всички цитирани изобретения за генериране на запалващо напрежение притежават големия недостатък, състоящ се в това, че възникващото напрежение няма точно определена нулева точка

При такива запалващи импулси краят на запалването, а оттам и изключването на тока от страна на тиристорите не са фиксирани точно по време, вследствие на което значително се затруднява съгласуването с останалите фази на комутацията

По тази причина тяхното практическо използуване при тиристорни управления е много ограничено.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Задачата на изобретението е да се създаде устройство за генериране на запалващо напрежение за тиристори, което да избягва недостатъците на известните системи като осигури висока надеждност при работа.

Тази задача е решена с устройство за генериране на запалващо напрежение на тиристори, при което тиристорите са свързани насрещно-паралелно помежду си и са включени паралелно към превключващите контакти на мощностния превключвател. Импулсен генератор, разположен в корпуса на превключвателя има изпълняващ функциите на тригер ротор, изпълнен с магнит, намиращ се във въздушната междина на импулсния генератор. Роторът е монтиран на ос, лагерувана перпендикулярно спрямо посоката на магнитното поле а бобините на импулсния генератор са запалващи бобини. Задействуващото превключващия контакт пружинно моментно задвижване е свързано през преобразувател с изпълняващия функциите на тригер ротор.

Преди всяко отваряне на превключващите контакти роторът извършва завъртане по посока на положението на максимално намагнитване като продължава оез прекъсване на съшия ъгъл след положението на максимално намагнитване.

Преобразувателят е изпълнен като гьроична шайба, при което валът на пружинното моментно задвижване в аксиална посока е съединен твърдо с оста на центрирано гърбичната \лагеруваната

J.....-.....

шайба гъроична шайба.

Въртенето на спомагателен вал.

рамо се плъзга цилиндрично зъбно вал, е зацепено с· твърдо върху оста е предавано посредством

При това гърбичният вал в канал на гърбичната колянов вал на на едно коляново шайба.

По-голямо колело, монтирано твърдо върху спомагателния по-малко цилиндрично зъбно колело, монтирано на ротора , изпълняващ функциите на тригер на импулсния генератор. При това въртенето на ротора след положението на максимално намагнитване е равно на 90° или

180° .

Предимствата на устройството съгласно изобретението са, че с него е възможно независимо от генерира запалващо напрежение с точно външен източник да се дефинирано преминаване през нулевата точка. Вследствие на това дефинирано преминаване през нулевата точка могат да се настроят най-прецизно моментите на превключване на тиристорите: от отпушено към запушено състояние и обратно.

По този начин основната нагар на предпоставка за комутация без електрическа дъга и контактите. Преобразувателят съгласно изобретението осигурява прецизно взаимодействие по време на движението на ο

превключващите контакти и въртенето на ротора на импулсния генератор. Чрез съответен избор на размерите на цилиндричните зъбни колела, въртеливото движение на ротора може да се настрои точно според конкретно необходимите условия на работа.

ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИ

Изобретението се изяснява по-подробно с едно примерно изпълнение на фигурите, където:

Фиг . 1 представлява силно опростена принципна схема, изясняваща принципа на работа,

Фиг. 2 представлява разрез на конкретно изпълнение според изобретението,

Фиг. 3 представлява изглед отгоре на типичен за преобразувателя съгласно изобретението канален диск.

ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОЬРЕΤΕΉΗΕΊΌ

Импулсният генератор 22 на фиг . 1 притежава изготвен от висококачествено стоманено ядро 1 магнитопровод със затварящи обратния магнитен поток бедра 18,

19. Върху централно разположените един срещу друг полюси 6а,

6в е поставена статорната намотка под формата на запалващи бобини

2а, 2в. Във въздушната междина 13, между изпъкнало изпълнените срезови повърхнини на полюсите 6а, 6в на стоманеното ядро 1, с ъосно и с възможност за въртене, роторът 4, в конкретния случай от постоянен магнит, е лагеруван върху първи вал 12. Първият вал 12 е разположен перпендикулярно спрямо посоката на магнитното поле във въздушната междина 13.

Преобразувателят 7 свързва роторния вал 12 със задействуващото сьшо така комутирашите контакти 8 пружинно моментно задвижване 5. В паралел към комутирашите контакти 8 е включена съставена от два тиристора 10, 11 насрещно-паралелно свързана двойка тиристори. Щом пружинното моментно задвижване задвижване 5 се задействува и преобразувателят 7. Чрез този преобразовател 7, загатнат само символично на фиг. 1, се привежда във въртеливо движение роторният вал 12, а оттам и роторът 4 на импулсния генератор 22. Критичната фаза на дадено превключване е моментът, в който товарният ток бъде комугиран от контакта 8 върху тиристорите 10, 11. В този случай тиристорите 10, 11 трябва да бъдат отпушени преди да се отвори контактът 8. Това изпреварване по време се осигурява от съответното изпълнение на преобразувателя (по-подробно описано в разясненията към фиг. 2) . Движещият се във въздушната междина 13 ротор 4 предизвиква изменение на магнитната индукция в магнитопровода, а оттам и възникване на напреженов импулс в запалващите бобини 2а, 2в.

Тези импулси се подават на тиристорите 10, 11, с което се осъществява тяхното запалване, а оттам и преминаване от запушено в проводящо състояние и начало на комутирането на товарния ток от контакта 8 върху тиристорите 10, 11. От само себе си се разбира, че магнитното поле може да бъде създадено от електромагнитен ротор. С ротор от постоянен магнит обаче, се избягва чувствителното механически разполагане на контактни пръстени, както и необходимостта от осигуряване на външен източник на напрежение.

На фиг. 2 е показан комплектен, разположен сьосно в корпуса на мощностния превключвател 1, преобразувател 7, както и намиращият се също така в корпуса импулсен генератор 22.

Съединяващият вал 87 създава връзката между пружинното моментно задвижване, неизобразено на чертежа, и задвижващата тръба 55. Задвижващата тръба 55 е свързана неподвижно посредством съединителна шайба 56 е гърбичен диск 57, поставен съосно върху фланцов вал 9. Лагерите за фланцовия вал 9 са

I съосно върху фланцов вал 9. Лагерите за фланцовия вал 9 са поставени в горна изолираща плоча 31.

Също така в областта на горната и долната изолиращи плочи 32, 31 е разположен импулсния генератор 22. При това магнитопроводът 36 се намира между горната изолираща плоча 32 и разположена над долната изолираща плоча 31 междинна плоча 38. Разположеният съосно в рамките на магнитопровода 36, респ. бобината 2 ротор 4 е изпълнен във вид на постоянен магнит.

И минаващ по протежение на долната страна на гърбичната шайба 57 канал 39 се движи гърбичен вал 101, който чрез фиксиращ лост 35 е свързан с горния Kpaii на разположен успоредно на ротора 4 спомагателен вал 44. На срещуположната страна, под долната изолираща плоча 31, върху спомагателния вал 44 е поставен по-голям сегмент от цилиндрично зъбно колело 43. !ози сегмент 43 от цилиндричното зъбно колело е зацепен с по-малко цилиндрично зъбно колело 42, намиращо се върху роторната ос на импулсния генератор 22.

Изобразената на фиг. 3, закрепена върху втори вал 9, гърбична шайба 57, има форма на окръжност. В гърбичната шайба 57 е направен съответствуващ на промяната в движенията на ротора 4, респ. на момента на запалването, програмен канал 39 и втори управляващ канал 40, за управление движението на контактите.

Claims (1)

1. ПАТЕНТНА ПРЕТЕНЦИЯ

   Устройство за генериране на запалващо напрежение на тиристори, при което тиристорите са свързани насрещнопаралелно помежду си и са включени паралелно към превключващите контакти на мощностен превключвател, в чийто корпус е разположен импулсен генератор, който има изпълняващ функциите на тригер ротор, изпълнен с магнит, намиращ се във въздушната междина на импулсния генератор и монтиран на ос, лагерувана перпендикулярно спрямо посоката на магнитното поле. а бобините на импулсния генератор са запалващи бобини, при това задействуващото превключващия контакт пружинно моментно задвижване е свързано през преобразувател с изпълняващия Функциите на тригер ротор, като преди всяко отваряне на превключващите контакти роторът извършва завъртане по посока на положението за максимално намагнитване, продължаващо без прекъсване на същия ъгъл след положението на максимално намагнитване, характеризиращо се с това, че преобразувателят (7) е изпълнен като гърбична шайба (57), при което валът (87) на пружинното моментно задвижване в аксиална посока е съединен твърдо с оста на центрирано лагеруваната гърбична шайба (57), а въртенето на гърбичната шайба (й7) е предавано посредством колянов вал на спомагателен вал (44 ) , при това гърбичният вал ( 101 ) на едно коляново рамо (35) се плъзга в канал гърбичната шайба (57), а по-голямо цилиндрично зъбно (43), монтирано неподвижно върху спомагателния вал колело (44 ) , е зацепено е по-малко цилиндрично зъбно колело (42), монтирано върху неподвижно върху оста (12) на ротора, изпълняващ Функциите на тригер на импулсния генератор (22), като въртенето на ротора ( 4 ) след положението на максимално намагнитване е равно на 90° или 180°.