SU1045393A1 - Тиристорный ключ переменного тока - Google Patents

Abstract

ТИРИСТОРНЫЙ КЛЮЧ ПЕРЕМЕННОГО ТрКА, содержащий тиристор, включенный последовательно с нагрузкой, и цепь запуска, состо щую из последовательно соединенных первого резистора , первого диода и пусковых. контактов, включенную между анодом и управл ющим электродом тиристора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и быстродействи , в него введены трансформатор , герконовое реле, второй резистор, конденсатор и второй диод , при этом перва  обмотка трансформатора соединена с выводами анода и катода тиристора, втора  обмотка - с выводами управлени  тиристора через второй резистор и замыкающие контакты repKQHOBoro реле, треть  обмотка через второй диод соединена с обмоткой герконового реле, параллельно которой включен конденсатор.

Description

4;

О1

со со

00

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использован в коммутационной аппаратуре автоматики и телемеханики.

Известен тиристорный ключ переменного тока, содержащий тиристор, включенный последовательно с нагрузкой , управл квдий электрод которого соединен через пусковые кон .Такты, ограничительный диод и резистор с анодом тиристора 11,

Недостаток устройства - низка  надежность, обусловленна  ограниЧенной скоростью нарастани  анодного напр жени , а также низкой , циклостойкостью при работе в услови х периодической электрическоР на рузки из-за растрескивани  кристалла полупроводниковой структуры и контактных Соединений при резкрм Изменении температуры.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  тиристорный ключ переменного тока, содержащий тиристор, включенный последовательно с нагрузкой, и цепь запуска, состо щую из последовательно соединенных резистора, диода и пусковых контактов, включенную анодом и управл ющим электродом тиристора.

При этом дл  повышени  циклостойкости тиристора устройство содержит также спираль из материала с высоки удельным сопротивлением, помещенную в керамическую трубку, котора  за;прессована в охладителе тиристора :И .подключенную через вспомогательные контакты и диод к вентилю. Така  конструкци  устройства гораздо лучше работает в услови х циклического нагружени  за счет снижени  перепадов температуры, воздействующих на тиристор Цз,

Однако, из-за дополнительного нагрева структуры полупроводника в запертом состо нии тиристора снижаетс  стойкость тиристора к скорости изменени  напр жени  на нем. Кроме того, так как спираль запрессована в- охладителе, то дл  стабилизации температуры структуры тиристора спираль должна быть достаточно мощной, что значительно увеличивает ток утечки через нее.

Цель изобретени  - повышение на . дежности и быстродействи  тиристорного ключа переменного тока,

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в тиристорный ключ переменного тока, содержащий тиристор, включенный последовательно с нагрузкой , и цепь запуска, состо щую из последовательно соединенных первого резистора, первого диода и пусковых контактов, включенную между анодом и управл квдим электродом ти ристора, введены трансформатор, герконовое реле, второй резистор.

конденсатор и второй диод, при этом перва  обмотка трансформатора соединена с выводами анода и катода .тиристора, втора  обмотка - с выводами управлени  тиристора через второй резистор-и замыкающие контакты герконового реле, треть  обмотка через второй диод -соединена с обмоткой герконового реле, параллельно которой включен конденсатор.

На чертеже изображена, электрическа  принципиальна  схема.тиристорн .ого ключа переменного тока.

Тиристорный ключ переменного ток содержит тиристор 1, включенный последовательно с нагрузкой 2, управл ющий электрод которого соединен с анодом через последовате.льно включенные пусковые контакты 3, диод 4 и резистор 5,

Параллельно тиристору 1 включена 1ерва  обмотка б трансформатора 7, втора  обмотка 8 включена между управл ющ.им электродом и катодом тиристора через замыкающие контакты 9 герконового реле 10, а. треть  обмбтка 11 подключена через диод 12 к обмотке 13 герконового . реле, при этом обмотка 13 шунтирована конденсатором 14,

Тиристорный ключ переменного тока рабо-тает следующим образом.

При замкнутом пусковом контакте и отрицательном входном напр жении тиристор 1 заперт. Через обмотку 6 протекает ток. Наводимое в обмотке 8 напр жение не поступает на управл ющий электрод тиристора 1,так как замыкающие контакты 9 герконового реле 10 разомкнуты,Наводимое в обмотке 11 напр жение имеет такую пол рность, что диод 12 оказываетс  запертым, и ток в обмотке 13 герконового реле не протекает.

При смене пол рности и анодного напр жени  и постепенном нарастании его по синусоиде по вл етс  ток в цепи управл квдего электрода через элементы 5, 4 и 3, а также одновременно в обмотке 6, В этом случае наводимое в обмотке 11 напр жение начинает поступать через диад 12 на зар дку конденсатора 14,

Однако при достижении током в цепи управл ющего электрода значени статического тока отпирани  (на начальном участке синусоиды) тиристор 1 отпираетс  и шунтирует обмотку 6, За врем  отпирани  тиристора конденсатор 14 не успевает заметно зар дитьс  и герконовое реле 10 остаетс  по-прежнему выключенн1лм .

Таким образом, при замкнутом пусковом контакте 3 дополнительные элементы, введенные в схему ключа, не оказывают вли ни  на тиристор 1, При размыкании пускового контакта 3 тиристор 1 запираетс  при первом

прохождении синусоиды тока через нуль. При следующей за этим положительной полуволне напр жени  тиристор i не отпираетс . Напр жение, наводимое обмоткой 6 в обмотке 11, зар жает конденсатор 14 и вызывает срабатывание герконового реле 10. В результате наличи  конденсатора 14 герконовое реле 10 с этого момента удерживаетс  во включенном состо нии и во врем  отрицательной полуволны, когда диод 12 заперт.

После срабатывани  герконового реле 10 и замыкани  контакта 9 вступает в действие напр жение обмотки 8. При положительном анодном напр жении на управл ющий электрод подаетс  отрицательное смещение , а при отрицательном - положительное . Наличие отрицательного смещени  на управл ющем электроде тиристора 1 при положительном анодном напр жении повышает надежность удержани  его и часто бивает очень полезно дл  поддержани  прибора

в закрытом состо нии при наличии условий, способствующих его включению , например при высоком нагреве, наличии шумов в схеме управлени  и положительных переходных напр жени х -на аноде, эффективных как по величине, так и по скорости их нарастани  (эффект du/dt).

Таким образом, в предлагаемом

0 устройстве после включени  цепи управлени  начинает автоматически подаватьс  отрицательное и положительное смещение на управл ющий электрод в соответствующие полупериоды сете5 вого напр жени , что приводит к повышению его коммутационных свойств.

Использование данного изобрете ни  в мощных тиристорных ключах переменного тока с периодически повтор ющимис  динамическими нагруз0 . ками по току и напр жению позволит повысить надежность работы тиристора и его быстродействие по сравнению с прототипом.

Claims (1)

1. ТИРИСТОРНЫЙ КЛЮЧ ПЕРЕМЕННОГО ТрКА, содержащий тиристор, включенный последовательно с нагрузкой, и цепь запуска, состоящую из последовательно соединенных первого резистора, первого диода и пусковых. контактов, включенную между анодом’ и управляющим электродом тиристора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, в него введены трансформатор, герконовое реле, второй резистор, конденсатор и второй диод, при этом первая обмотка трансформатора соединена с выводами анода и катода тиристора, вторая обмотка - с выводами управления тиристора через второй резистор и замыкающие контакты геркрнового реле, третья обмотка через второй диод соединена с обмоткой герконового реле, параллельно которой включен конденсатор.