SU483632A1 - Устройство дл измерени пр мого и обратного токов мощных вентилей - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области преобразовательной техники, в частности к устройствам дл  измерени  токов в вентил х.

Измерение токов в моменты отпирани  и запирани  вентилей имеет больплое значение при определении условий работы вентилей в различных преобразовательных установках, а также при испытани х и исследовани х вентилей . Обратный ток вентилей в момент запираии  существенно сказываетс  на показатели их работы. Увеличение обратного тока выше определенных значений в ионных вентил х свидетельствует о возникновении процессов , предшествующих обратному зажиганию. Необходимо знать величину обратных токов и при последовательном соединении вентилей, так как обратные токи обуславливают характер распределени  обратного напр жени  по вертикал м. Больша  скорость нарастани  пр мого то«а при отпирании вентилей также приводит к нежелательным эффектам: перегреву и распылению электродов в ионных приборах, перегреву тиристоров и выходу их из стро  из-за эффекта di/dt и т. д.

Известно устройство дл  измерени  обратнего тока, состо щее из измерительного шунта , включаемого последовательно с испытуемым вентилем. Падение напр жени , создаваемое на измерительном шунте током вентил , подаетс  на специальный делитель, усиливаетс  и регистрируетс  с -помощью ЭЛТ. Однако с увеличением пр мого тока испытуемого вентил  необходимо снижать активное сопротивление шуита с тем, чтобы ограничить выдел вшуюс  в нем мощность. В результате уровень полезного сигнала, снимаемого с щунта в момент отпирани  вентил  или при протекапии обратного тока, снижаетс  и становитс  близким к уровню помех. Номинальные токи вентилей дл  мощных преобразовательпых установок , например дл  передач посто нного тока, составл ют тыс чи ампер. При этих токах активное сопротивление шунта и его геометрические размеры даже при специальном исполнении станов тс  такими, что отношение

(где L и R-соответственно индуктивR

ность и активиое сопротивление шунта) превышает значение, необходимое дл  получени  неискаженного сигнала.

Цель изобретени  - расширение области примеиени  измерительного шунта и повышение надежности измерени  пр мого и обратного токов мощных вентилей. Это достигаетс  тем, что последовательно с шунтом включен вспомогательный низковольтный управл емый .вентиль, а параллельно шунту и указанному вспомогательному вентилю присоединены коммутационный узел и силовой иизковольтный управл емый вентиль с номинальйым током, равным току испытуемого вентил . Чтобы в любой заданный момент времени обеспечить коммутацию тока из цепи, содержащей шунт, в цепь силового низковольтного вентил  или обратно, коммутационный узел содержит последовательно соединенные управл емый вентиль и конденсатор, параллельно которому присоединена цепь перезар да. Определенна  последовательность отпирани  вентилей при измерении обратного тока обеспечиваетс  тем, что управл ющий электрод силового низковольтного вентил  соединен с генератором управл ющих импульсов испытуемого вентил , а управл ющий электрод вспомогательного вентил  через пороговый элемент - с конденсатором коммутационного узла.

При регистрации пр мого тока управл ющие электроды указанных вентилей соответственно нересоедин ютс . Управл ющий электрод силового низковольтного вентил  соединен через пороговый элемент с конденсатором коммутационного узла, а управл ющий электрод вспомогательного вентил  - с указанным генератором управл ющих импульсов. Управл ющий электрод коммутирующего вентил  в обоих случа х соединен через линию задержки с указанным выше генератором унравл ющих импульсов.

Таким образом, ток испытуемого вентил  проходит через шунт только в течение относительно короткого интервала времени, соответствующего , например, переходным режимам работы установки или испытуемого вентил . Остальную часть времени ток проходит через цепь низковольтного силового вентил . Активное сопротивление шунта в данном случае не зависит от тока иснытуемого вентил  и может быть выбрано достаточно большим, так как мощность, выдел юща с  в щунте, невелика. Кроме того, исключаетс  вли ние сопротивлени  шунта на протекание процессов в схеме. (Во врем  переходных процессов параметры схемы, как правило, допускают применение шунтов с большим сопротивлением, чем в остальной части провод щего периода).

На чертеже изображена схема устройства.

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

Испытуемым вентилем может быть высоковольтный ртутный вентиль, тиристорный блок или любой другой газоразр дный или полупроводниковый вентиль. Параллельно шунту 2 и тиристору 3 присоединены силовой низковольтный тиристор 4, а также коммутационный узел, содержащий последовательно соединенные тиристор 5 и конденсатор 6. Силовой тиристор 4 рассчитан на ток вентил  1. Параллельно конденсатору 6 включена цепь перезар да , содержаща  последовательно соединенные индуктивность 7 и тиристор 8. Генератор управл ющих имнульсов 9 служит дл  управлени  испытуемым вентилем 1. Верхнее

положение переключател  10 соответствует измерению пр мого тока. При этом управл ющий электрод тиристора 3 соединен с генератором импульсов 9, а управл ющий электрод тиристора 4 через пороговый элемент 11-с конденсатором 6. В качестве порогового элемента может быть использован, в частности , стабилитрон.

В нижнем положении переключател  10, соответствующем измерению обратного тока, унравл ющий электрод тиристора 3 соединен через элемент 11 с конденсатором 6, а управл ющий электрод тиристора 4 - с генератором 9. Управл ющий электрод тиристора 5 подключен через линию задержки 12 к генератору импульсов 9.

При измерении пр мого тока испытуемого вентил  тиристор 3 отпираетс  одновременно с испытуемым вентилем. Поэтому ток испытуемого вентил  в начальный период проходит через шунт 2. Сигнал, снимаемый с шунта , усиливаетс  и регистрируетс  с помощью электронно-лучевой трубки. Через определенный интервал времени, длительность которого регулируетс  линией задержки 12, отпираетс  тиристор 5. Так как конденсатор 6 предварительно зар жен, ток испытуемого вентил  переходит в цепь тиристора 5, а тиристор 3 запираетс . Конденсатор 6 перезар жаетс  и при определенной величине напр жени  на конденсаторе 6, определ емой пороговым элементом II, отпираетс  тиристор 4. После этого под действием напр жени  на конденсаторе 6 ток коммутируетс  в цепь тиристора 4 и в дальнейшем проходит через него. После запирани  тиристора 5 конденсатор снова перезар жаетс  через тиристор 8 и индуктивность 7. При следующем срабатывании генератора управл ющих импульсов 9 последовательность работы устройства повтор етс .

Если переключатель 10 устанавливаетс  в нижнее положение, одновременно с испытуемым вентилем отпираетс  силовой тиристор 4, через который и проходит, в основном, пр мой ток испытуемого вентил . В момент, предшествующий окончанию пр мого тока, отпираетс  тиристор 5. После этого тиристор 4 запираетс , ток переходит в цепь тиристора 5, конденсатор 6 перезар жаетс . Затем отпираетс  тиристор 3 и в дальнейшем ток испытуемого вентил  проходит через тиристор 3 и шунт 2. Дл  обеспечени  цепи обратного тока тиристор 4 выбираетс  таким, чтобы его врем  выключени  было больше времени выключени  испытуемого вентил , или тиристор шунтируетс  встречно включенным диодом.

Таким образом, пр мой ток в период его спада и обратный ток испытуемого вентил  проходит через шунт и измер етс  указанным способом.

Предмет изобретени 

Claims (4)

1. Устройство дл  измерени  пр мого и обратного токов мощных вентилей, содержащее измерительный шунт, включенный последовательно с испытуемым вентилем, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  и повышени  надежности измерени , 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 вентил .

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью коммутации тока в любой заданный момент времени, коммутационный узел образован цепочкой из последовательно соединенных управл емого вентил  и конденсатора , параллельно которому присоединена цепочка перезар да.

3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  определенной

У

последовательности отпирани  вентилей при измерении обратного тока, управл ющие электроды силового и вспомогательного низковольтных вентилей соединены соответственно

с генератором управл ющих импульсов испытуемого вентил  и через пороговый элемент - с конденсатором коммутационного узла, а управл ющий электрод коммутирующего вентил  соединен с генератором импульсов через

линию задержки.

4. Устройство по пп; 1 и 3, о т л и ч а ю щ е ес  тем, что, с целью обеспечени  определенной последовательности отпирани  вентилей при измерении пр мого тока, управл ющие

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