RU1809512C

RU1809512C - Device for controlling cut off thyristors connected in series

Info

Publication number: RU1809512C
Authority: RU
Inventors: Владимир Яковлевич Меньшиков; Петр Ефимович Кузнецов
Original assignee: Научно-Исследовательский Институт По Передаче Электроэнергии Постоянным Током Высокого Напряжения
Priority date: 1989-08-02
Filing date: 1989-08-02
Publication date: 1993-04-15

Abstract

Сущность изобретени : при поступлении импульса от формировател отпирающих импульсов отпираютс ключевые элементы 13 и на управл ющие электроды двухоперационных тиристоров 1 поступают отпирающие импульсы. При поступлении -сигнала с формировател запирающих импульсов 12 запирающий ток через последовательно соединенные диоды 14 протекает через управл ющие переходы двухоперацй- онных тиристоров. Конденсаторы 19 обеспечивают подачу на управл ющие переходы двухоперационных тиристоров отрицательного напр жени смещени при отсутствии сигналов на выходах формирователей 11 и 12. 1 ил. # . SUMMARY OF THE INVENTION: upon receipt of a pulse from the driver of the gate pulses, the key elements 13 are unlocked and gate pulses arrive at the control electrodes of the two-stage thyristors 1. Upon receipt of the β-signal from the driver of the locking pulses 12, the locking current through the series-connected diodes 14 flows through the control transitions of the two-operation thyristors. The capacitors 19 provide a negative bias voltage to the control transitions of the two-operation thyristors in the absence of signals at the outputs of the drivers 11 and 12. 1 il. #.

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано при построении систем управлени высоковольтными запираемыми вентил ми статических преобразователей . The invention relates to electrical engineering and can be used in the construction of control systems for high-voltage shut-off valves of static converters.

Целью изобретени вл етс снижение потребл емой мощности и повышение надежности запирани тиристоров.The aim of the invention is to reduce power consumption and increase the reliability of thyristor locking.

Цель достигаетс за счет того, что в блоки управлени введены дополнительный импульсный трансформатор, первый и второй конденсаторы и ограничительный диод.The goal is achieved due to the fact that an additional pulse transformer, first and second capacitors and a limiting diode are introduced into the control units.

Предлагаемое техническое решение позвол ет сформировать посто нное отрицательное смещение управл ющего перехода тиристоров во всех чейках без введени специальных источников питани , а также исключить взаимное вли ние отпирающего и запирающего импульсов.The proposed technical solution allows the formation of a constant negative bias of the control transition of the thyristors in all cells without introducing special power sources, and also eliminates the mutual influence of the unlocking and locking pulses.

Указанные особенности позвол ют по- высить надежность запирани последовательно соединенных тиристоров, повыситьThese features allow you to increase the reliability of locking serially connected thyristors, increase

стойкость к эффекту -, помехоустойчивость , упростить систему управлени после- довательно соединенными запираемыми тиристорами в целом.resistance to effect -, noise immunity, to simplify the control system of sequentially connected lockable thyristors as a whole.

На чертеже представлена схема устройства управлени последовательно соединенными запираемыми тиристорами.The drawing shows a diagram of a control device for serially connected lockable thyristors.

Параллельно каждому из п последовательно соединенных запираемых тиристоров 1 присоединены резистор 2 и цепь из последовательно соединенных конденсатора 3 и резистора 4. Резистор 4 шунтируетс диодом 5. Указанные элементы обеспечивают равномерное распределение напр жени по тиристорам и ограничивают перенапр жени в процессе отпирани и запирани тиристоров. In parallel to each of the n series-connected lockable thyristors 1, a resistor 2 and a circuit of series-connected capacitor 3 and resistor 4 are connected. The resistor 4 is shunted by the diode 5. These elements provide uniform distribution of voltage across the thyristors and limit overvoltage during unlocking and locking of the thyristors.

Устройство содержит блоки управлени 6 по числу тиристоров. Блок управлени включает в себ трансформатор отпирающих импульсов 7. дополнительный импульсный трансформатор 8, трансформатор запирающих импульсов 9 и чейки управлени 10.The device comprises control units 6 according to the number of thyristors. The control unit includes a gate pulse transformer 7. an additional pulse transformer 8, a gate pulse transformer 9, and a control cell 10.

Первичные обмотки трансформаторов отпирающих импульсов 7 и дополнительных транзисторов 8 соединены последова- тельно и подключены к формирователю отпирающих импульсов 11. Первичные обмотки трансформаторов запирающих импульсов 9 также соединены последовательно и подключены к формирователю запирающих импульсов 12.The primary windings of the transformers of the gate pulses 7 and the additional transistors 8 are connected in series and connected to the driver of the gate pulses 11. The primary windings of the transformers of the gate pulses 9 are also connected in series and connected to the driver of the gate pulses 12.

Вторична обмотка трансформатора отпирающих импульсов 7 соединена последо- вательно с ключевым элементом 13, к управл ющим выводам которого подключена вторична обмотка дополнительного трансформатора 8.The secondary winding of the gate pulse transformer 7 is connected in series with the key element 13, to the control terminals of which the secondary winding of the additional transformer 8 is connected.

Вторична обмотка трансформатора запирающих импульсов 9 через цепочку последовательно соединенных диодов 14 включена между двум выходными зажимами 15 и 16 блока управлени , предназначенными дл подключени х управл ющим выводам соответствующего тиристора.The secondary winding of the transformer of the locking pulses 9 through a chain of series-connected diodes 14 is connected between two output terminals 15 and 16 of the control unit for connecting the control terminals of the corresponding thyristor.

Элементы 13 и 14 вход т в состав чейки управлени 10, в которую также вход т включенные между выходными зажимами 15 и 16: ограничительный диод 17, включенный последовательно и встречно с первым диодом 18; последовательно соединенные первый конденсатор 19 и второй диод 20, зашунтированный первым резистором 21; последовательно соединенные второй конденсатор 22 и второй резистор 23, параллельно которому включена цепь из соединенных последовательно вторичной обмотки трансформатора отпирающих импульсов 7 и ключевого элемента 13.Elements 13 and 14 are included in the control cell 10, which also includes those connected between the output terminals 15 and 16: a restriction diode 17 connected in series and counter to the first diode 18; connected in series with the first capacitor 19 and the second diode 20, shunted by the first resistor 21; the second capacitor 22 and the second resistor 23 are connected in series, parallel to which a circuit is connected from the unlocking pulses 7 and the key element 13 connected in series to the secondary winding of the transformer.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

При положительном напр жении на цепочке последовательно соединенных запираемых тиристоров 1 формируетс отпирающий импульс, который с выхода формировател 11 подаетс в цепь основных 7 и дополнительных 8 трансформаторов . Сигнал с дополнительного трансформатора 8 открывает ключевой элемент 13 и отпирающий импульс через основной трансформатор 7 и ключевой элемент 13 подаетс на управл ющий электрод тиристора 1. Тем самым обеспечиваетс одновременноеотпирание всех1 последовательно соединенных, тирйстсров, через которые в дальнейшем проходит ток. Емкость конденсатора 22 выбираетс такой, что конденсатор не преп тствует, практически , прохождению отпирающего импульса. Запирание тиристоров 1 осуществл етс импульсом, который с выхода формировател 12 подаетс в цепь трансформаторов 9. Со вторичной обмотки трансформаторов 9 через диоды 14 запирающий импульс поступает на управл ющий переход тиристоров 1, что обеспечивает одновременное запирание всех п последовательно соединенных тиристоров. .К моменту подачи запирающего импульса ключевой элемент 13 должен быть закрыт .With a positive voltage on the chain of series-connected lockable thyristors 1, a trigger pulse is generated, which from the output of the former 11 is supplied to the circuit of the main 7 and additional 8 transformers. The signal from the auxiliary transformer 8 opens the key element 13 and the unlocking pulse through the main transformer 7 and the key element 13 is supplied to the control electrode of the thyristor 1. This ensures the simultaneous unlocking of all 1 serially connected thyristors through which current flows later. The capacitance of the capacitor 22 is selected such that the capacitor does not substantially impede the passage of the trigger pulse. The thyristors 1 are locked by a pulse, which is supplied to the transformer circuit 9 from the output of the shaper 12. From the secondary winding of the transformers 9, a locking pulse is fed through the diodes 14 to the control transition of the thyristors 1, which ensures the simultaneous locking of all n connected thyristors. .At the moment of applying the locking pulse, the key element 13 should be closed.

При запирании тиристоров 1 сопротивление управл ющего перехода этих тиристоров резко возрастает, что может вызвать существенное повышение напр жени на вторичнсй обмотке трансформатора 9, р австающего в режиме трансформатора тока, Перенапр жени в этом случае ограничиваютс тем, что ток трансформатора 9 после восстановлени управл ющего перехода коммутируетс в цепь первого конденсата- ра 19 и диода 20. Пол рность напр жени на конденсаторе 19 соответствует показанной на фиг. 1, а его величина не превышает напр жени стабилизации Ограничительного диода 17.When thyristors 1 are locked, the resistance of the control transition of these thyristors increases sharply, which can cause a significant increase in the voltage on the secondary winding of the transformer 9, which grows in the current transformer mode. Overvoltage in this case is limited by the fact that the current of the transformer 9 after the restoration of the control transition is switched in the circuit of the first capacitor 19 and the diode 20. The voltage polarity on the capacitor 19 corresponds to that shown in FIG. 1, and its value does not exceed the stabilization voltage of the Limit diode 17.

Напр жение на конденсаторе 19 через резистор 21 обеспечивает смещение управл ющего перехода запираемых тиристоров 1 в обратном направлении после прекращени импульса запирани в течение всей дли- тельности непровод щего пери.ода. Конденсатор 22 преп тствует разр ду конденсатора 19 через резистор 23, а также ключевой элемент 13 после его включени .The voltage across the capacitor 19 through the resistor 21 biases the control transition of the lockable thyristors 1 in the opposite direction after the shutdown pulse ceases during the entire duration of the non-conducting period. The capacitor 22 prevents the discharge of the capacitor 19 through the resistor 23, as well as the key element 13 after it is turned on.

Число последовательно соединенных диодов 14 выбираетс исход из того, чтобы при подаче отпирающего импульса вторична обмотка трансформатора 9 не оказывала дл этого импульса шунтирующего вли ни , т.е.The number of diodes 14 connected in series is selected so that when the trigger pulse is applied, the secondary winding of the transformer 9 does not have a shunt effect for this pulse, i.e.

т .ДЦуэ.-к т ДУд t. Dtsue.-to t t DUD

где т - число последовательно соединенных диодов;where t is the number of series-connected diodes;

Аиуэ. - к - падение напр жени между управл ющим электродом и катодом запираемых тиристоров при прохождении отпирающих импульсов;Aiue. - k - voltage drop between the control electrode and the cathode of the lockable thyristors during passage of the unlocking pulses;

Д 11д - напр жение отсечки диода.D 11d is the diode cutoff voltage.

Наличие цепи из последовательно сое- диненных диодов 14 и ключевого элемента 13 с дополнительным трансформатором 8 исключает взаимное вли ние цепей канала отпирани и канала запирани . Диоды 14 и ключевой элемент 13 должны быть высоко- частотными с тем, чтобы обратный ток в их цепи в процессе восстановлени запирающих свойств был минимальным.The presence of a chain of series-connected diodes 14 and a key element 13 with an additional transformer 8 eliminates the mutual influence of the unlock channel and the lock channel. The diodes 14 and the key element 13 must be high frequency so that the reverse current in their circuit during the restoration of the blocking properties is minimal.

Claims

Thus, this solution provides a negative shift in the control transition of lockable thyristors when they are connected in series without using special power sources and eliminates the mutual influence of the unlock and lock channels. Thus, the goal is achieved - the power consumption is reduced and the lock reliability of the thyristors is increased. SUMMARY OF THE INVENTION A device for controlling serially connected lockable thyristors, comprising control units according to the number of thyristors, each of which contains first and second diodes, first and second resistors, a gate pulse transformer, a key element and a gate pulse transformer, the secondary winding of which through a chain in series connected diodes is connected between two output terminals of the control unit, designed to connect to the control terminals of the corresponding thyristor characterized in that, in order to reduce the power consumption and increase the reliability of locking the thyristors, an additional pulse transformer, first and second capacitors and a limiting diode connected in series and counter to the first diode between the output terminals of the control unit, are inserted into each control unit which include the first capacitor connected in series and the second diode, shunted by the first resistor, and the second capacitor connected in series and the second resistor, parallel to which the circuit is connected from the unlocking pulses of the transformer secondary winding and the key element connected in series, to the control terminals of which the secondary winding of the additional transformer is connected, the primary windings of the transformers of the unlocking pulses of the control units connected in series are designed to connect the unlocking pulses to the shaper, and the connected serial-primary windings of transformers blocking pulses of control units are designed to Turning to the locking pulse shaper.