SU790097A1 - Thyristor control method - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при управлении тиристорами бесконтактных выключателей переменного тока.The invention relates to electrical engineering and can be used to control thyristors of proximity switches of alternating current.

Известен способ управления тирис- ⁵ торами бесконтактного выключателя' переменного тока, который обеспечивает включение тиристоров при работе на нагрузку с прерывистым током за· счет ποдачи в цепь управления тиристоров сигнала от генератора прямоугольных импульсов, модулированного сигналом обратной связи по току с последующей демодуляцией. Известный способ заклю- _? чается в подаче в цепь управления тиристоров одного или нескольких включающих сигналов управления в то время, в течение которого ток в силовой цепи тиристоров меньше тока удержания с тем^ чтобы при помощи этого заранее поданного сигнала включить тиристор в момент появления на нем включающего напряжения Г1ЪKnown control method tiris- tori proximity switch ⁵ 'AC which provides switching thyristors when working with the load current for discontinuous · account ποdachi a thyristor control circuit for the signal from the generator of rectangular pulses, a modulated feedback signal current, followed by demodulation. A known way to conclude _? It is necessary to supply one or several switching control signals to the thyristor control circuit at a time during which the current in the thyristor power circuit is less than the holding current so that by means of this pre-applied signal the thyristor is turned on when the switching voltage G1b appears on it

Недостаток известного способа заключается в периодическом включении и выключении тиристора, что приводит к возникновению радиопомех и вызывает необходимость в устройствах для их подавления.The disadvantage of this method is the periodic on and off of the thyristor, which leads to the appearance of radio interference and necessitates devices for their suppression.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ управления тиристором, который состоит в том, что для включения тиристора подают на него управляющий электрод управляющий сигнал и дополнительно к силовому току пропускают через его силовую цепь дополнительный ток прямой полярности f2jj.Closest to the technical nature of the proposed method is the control of the thyristor, which consists in the fact that to turn on the thyristor a control electrode is supplied to it with a control electrode and, in addition to the power current, an additional direct current f2jj is passed through its power circuit.

Недостаток известного способа заключается в повышенных потерях мощности, поскольку дополнительный постоянный ток пропускают в течение всего времени открытого состояния тиристора.The disadvantage of this method is the increased power loss, since an additional constant current is passed throughout the entire open state of the thyristor.

Цель изобретения - повышение КПД.The purpose of the invention is improving efficiency.

Для достижения поставленной цели в способе управления тиристором, со· з 790097 4 стоящим в том, что для его включения подают на его управляющий электрод . управляющий сигнал и дополнительно к силовому току пропускают через его силовую цепь дополнительный ток пря- , мой полярности, в качестве дополнительного тока используют выпрямленный ток, сдвинутый по фазе относительно силового тока, а для выключения тиристора отключают дополнительный ю ток.To achieve this goal in the method of controlling the thyristor, with · з 790097 4 standing in the fact that for its inclusion serves on its control electrode. the control signal and, in addition to the power current, an additional direct current polarity is passed through its power circuit, the rectified current is shifted in phase relative to the power current as an additional current, and the additional current is turned off to turn off the thyristor.

На фиг. ί и 2 представлены два варианта схемы устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.З и 4 - графики, поясняющие способ уп~ 15 .равнения и работу устройства.In FIG. ί and 2 presents two variants of the circuit of the device that implements the proposed method; Fig. 3 and 4 are graphs explaining the method yn ~ 15. Equations and operation of the device.

Устройство для управления тирис'тором - тиристорный пудкатель - содержит выпрямительный мост на диодахA thyristor control device — a thyristor pusher — contains a rectifier bridge on diodes

1-4 и тиристор 5, включенный в диаго- ₂₀ наль выпрямленного тока этого моста.1-4 and 5, the thyristor included in diagonalization ₂₀ Nal rectified current of the bridge.

В цепь управления тиристора 5. включены резистор- 6 и включающий элемент - кнопка 7 Пуск. В диагоналиThe thyristor 5. control circuit includes a resistor-6 and a switching element - Start button 7. In the diagonal

- переменного тока моста предусмотрены ₂5 зажимы 8 и 9 для подключения нагрузки 10 (это может быть электродвигатель, нагреватель и т.п.).- alternating current of the bridge is provided for ₂ 5 clamps 8 and 9 for connecting the load 10 (this can be an electric motor, heater, etc.).

На зажимы силовой цепи тиристора подключен диагональю выпрямленного 30 тока дополнительный выпрямительный мост на диодах 11-14 (фиг.1) или на диодах 11 и 12 (фиг. 2), причем в последнем случае в качестве двух недостающих диодов дополнительного выпря- 35 мительного моста используются два имеющихся в схеме диода основного выпрямительного моста.An additional rectifier bridge is connected to the terminals of the thyristor power circuit with a diagonal of rectified 30 current on diodes 11-14 (Fig. 1) or on diodes 11 and 12 (Fig. 2), and in the latter case as two missing diodes of an additional rectifier bridge 35 two diodes of the main rectifier bridge are used.

В диагональ переменного тока дополнительного места включены отклю- 40 чающий элемент - кнопка 15 Стоп и фазосдвигающий токоограничивающий· элемент 16 в виде резистора или конденсатора.The diagonal of the alternating current of the additional space includes a disconnecting element - button 15 Stop and phase-shifting current-limiting · element 16 in the form of a resistor or capacitor.

Тиристорный пускатель для осущест- 45 вления предлагаемого способа управления тиристором работает следующим образом.A thyristor starter for implementing the proposed thyristor control method operates as follows.

При подключении пускателя к сети на силовые зажимы тиристора 5_;посту- 50 пают два напряжения' в прямом для ти~ . ристора направлении. Первое напряжение поступает через силовой выпрямительный мост на диодах 1-4, а второе⁴’- через дополнительный выпрями- 55 тельный мост на диодах‘11-14 (фиг.1) или на диодах 1 и 2, 11 и 12 (фиг.2). Тиристор 5 заперт, так как .оба напряжения меньше напряжения включения тиристора 5 при отсутствии сигнала в его .цепи управления.When connecting the starter to the network to the power terminals of the thyristor 5 _; two voltages come 'in direct for ty ~. ristor direction. The first voltage is supplied through the power rectifier bridge on diodes 1-4, and the second ⁴ '- through an additional rectifier bridge on diodes'11-14 (figure 1) or on diodes 1 and 2, 11 and 12 (figure 2 ) Thyristor 5 is locked because the voltage is less than the turn-on voltage of thyristor 5 in the absence of a signal in its control circuit.

При подаче сигнала в цепь управления тиристора 5, например нажатием кнопки 7 Пуск, тиристор 5 включается и остается во включенном состоянии до тех пор, пока протекающий через него результирующий ток (фиг.4) не становится меньше тока удержания тиристора 1уд. Это происходит после нажатия кнопки 15 Стоп, при котором тиристор 5 выключается и обесточивает нагрузку 10.When a signal is supplied to the control circuit of the thyristor 5, for example, by pressing the Start button 7, the thyristor 5 turns on and remains on until the resulting current flowing through it (Fig. 4) becomes less than the holding current of the thyristor 1ud. This occurs after pressing the Stop button 15, at which the thyristor 5 turns off and de-energizes the load 10.

Изложенное поясняется графиками (см. фиг. 3 и 4). В момент времени С._г, соответствующий нажатию на кнопку 7 Пуск, тиристор 5 включается. Через него начинает протекать ток Xj, представляющий собой сумму токов / (выпрямленный ток нагрузки 10) и (выпрямленный ток фазосдвигающего токоограничивающего элемента 16/, ‘сдвинутых друг относительно друга по •фазе. Минимальное значение тока превышает величину тока удержания Зуд тиристора 5 (фиг.4).The above is illustrated by graphs (see Fig. 3 and 4). C. At time _r corresponding to pressing the Start button 7, the thyristor 5 is turned on. A current Xj starts flowing through it, which is the sum of the currents / (rectified load current 10) and (rectified current of the phase-shifting current-limiting element 16 /, 'phase-shifted relative to each other. The minimum current value exceeds the value of the holding current Pruritus of thyristor 5 (Fig. 4).

При соблюдении этого условия тиристор 5 после.первого включения остается во.включенном состоянии и через нагрузку 10 протекает переменный ток. Пускатель включен.Subject to this condition, the thyristor 5 after the first inclusion remains in the on state and through the load 10 an alternating current flows. The starter is on.

В момент времени > соответствующий нажатию на кнопку 15 Стоп, ток прерывается (фиг.З и 4) , а ток-)₃ равен току i . При первом же дальнейшем прохождении тока ΐчерез нулевое' значение в момент времени (фиг.4) тиристор 5 выключается и прерывает ток в нагрузке 10 - пускатель выключен.At time> corresponding to pressing the Stop button 15, the current is interrupted (Figs. 3 and 4), and the current) ₃ is equal to the current i. At the first further passage of the current through zero value at the time point (Fig. 4), the thyristor 5 turns off and interrupts the current in the load 10 - the starter is off.

Claims (2)

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при управлении тиристорами бесконтакт ных выключателей пере;:енного тока. Известен способ управлени  тиристорами бесконтактного выключател  переменного тока, которьш обеспечивает включение тиристоров при работе на на грузку с прерывистым током за счет по дачи в цепь управлени  тиристоров сигнала от генератора пр моугольных импульсов, модулированного сигналом обратной св зи по току с последующей демодул цией. Известный способ заключаетс  в подаче в цепь управлени  тиристоров одного или нескольких включа ющих сигналов управлени  в то врем , в течение которого ток в силовой цепи тиристоров меньше тока удержани  с те чтобы при помощи этого заранее поданного сигнала включить тиристор в момент по влени  на нем включающего напр жени  П1. Недостаток известного способа заключаетс  в периодическом включении и выключении тиристора, что приводит к возникновению радиопомех и вызывает необходимость в устройствах дл  их подавлени . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ управлени  тиристором, которьш состоит в том, что дл  включени  тиристора подают на него управл ющий электрод з равл ющий сигнал и дополнительно к силовому току пропускают через его силовую цепь дополнительньй ток пр мой пол рности f2. Недостаток известного способа заключаетс  в повышенных потер х мощности , поскольку дополнительный посто нный ток пропускают в течение всего времени открытого состо ни  тиристора. Цель изобретени  - повыщение КПД. Дл  достижени  поставленной цели в способе управлени  тиристором, со сто щим в том, что дл  его включени  подают на его управл ющий электрод . управл ющий сигнал и дополнительно к силовому току пропускают через его силовую цепь дополнительньш ток пр мой пол рности, в качестве дополнительного тока используют выпр мленный ток, сдвинутый по фазе относител но силового тока, а дл  выключени  тиристора отключают дополнительный ток. На фиг. и 2 представлены два варианта схемы устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.З и 4 - графики, по сн ющие способ уп равлени  и работу устройства. Устройство дл  управле1-ш  тиристором - тиристорный пускатель - содержит выпр мительный мост на диодах 1 -4 и тиристор 5, включенньп в диаго наль выпр мленного тока этого моста. В цепь управлени  тиристора 5. вкл чены резистор- б и включающий элемент - кнопка 7 Пуск. Б диагонали переменного тока моста предусмотрены зажимы 8 и 9 дл  подключени  нагрузки 10 (это может быть электродвигатель , нагреватель и т.п.) . На зажимы силовой цепи тиристора подключен диагональю выпр мленного тока дополнительный выпр митель. мост на диодах 11-14 (фиг.1) или на диодах 11 и 12 (фиг. 2), причем в по следнем случае в качестве двух недостающих диодов дополнительного вьшр  мительного моста используютс  два имеющргхс  в схеме диода основного вы пр мительного моста. В диагональ переменного тока дополнительного моста включены отключающий элемент - кнопка 5 Стоп и фазосдвигающий токоограничивающий. элемент 16 в виде резистора или конденсатора , Тиристорный пускатель дл  осущест влени  предлагаемого способа управлени  тиристором работает следующим образом. При подключении пускател  к сети на силовые зажины тиристора 5 :поступают два напр жени  в пр мом дл  тиристора направлении. Первое напр жение постзшает через силовой выпр митель ьй мост на диодах 1-4, а второе - через дополнительный выпр мительньй мост на диодах;11-14 (фиг.1) или на диодах 1 и 2, 11 и 12 (фиг.2) Тирис тор 5 заперт, так как юба напр жени  меньше напр жени  включени  тиристора 5 при отсутствии сигнала в его .цепи управлени . При подаче сигнала а цепь управлени  тиристора 5, например нажатием кнопки 7 Пуск, тиристор 5 включаетс  и остаетс  во включенном состо нии до тех пор, пока протекающий через него результирующий ток L (фиг.4) не становитс  меньше тока удержани  тиристора 1уд. Это происходит после нажати  кнопки 15 Стоп, при котором тиристор 5 выключаетс  и обесточивает нагрузку 10. Изложенное по сн етс  графиками ( см. фиг. 3 и 4). В момент времени t, соответствующий нажатию на кнопку 7 Пуск, тиристор 5 включаетс . Через него начинает протекать ток i , представл ющий собой сумму токов -i ( выпр мленный ток нагрузки 10 и -«д, (выпр мленный ток фазосдвигающего токоограничивающего элемента 16), сдвинутых друг относительно друга по фазе. Минимальное значение тока i превышает величину тока удержани  тиристора 5 (фиг,4), При соблюдении этого услови  тиристор 5 после.первого включени  остаетс  во.включенном состо нии и через нагрузку 10 протекает переменньш ток. Пускатель включен. В момент време1ш t,2 соответствующий на.жатию на кнопку 15 Стоп, ток 1 прерываетс  (фиг.З и 4) , а ток-jj равен току i . При первом же дальнейшем прохождении тока 1 через нулевое значение в момент времени t (фиг.4) тиристор 5 выключаетс  и прерывает ток в нагрузке 10 - пускатель выключен. Формула изобретени  Способ управлени  тиристором,. состо щий в том, что дл  его включени  подают на его управл ющий электрод управл ющий сигнал и дополнительно к ершовому току пропускают через его силовую цепь дополнительньш ток пр мой пол рности, отличающийс   тем, что,с целью повышени  КПД, в качестве дополнительного тока используют выпр мленный ток, сдвинутьй по фазе относительно силового тока, а дл  выключени  тиристора .отключают дополнительный ток. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 297107, кл. Н 02 Р 13/16, 1969. The invention relates to electrical engineering and can be used in the control of thyristors of contactless switches of overvoltage. A known method for controlling thyristors of an contactless AC switch, which enables the thyristors to turn on when operating on a load with an intermittent current, by supplying a signal from a square pulse generator modulated by a current feedback signal to the thyristor control circuit, followed by demodulation. The known method consists in supplying the thyristors with one or several switching signals to the control circuit at a time during which the current in the power circuit of the thyristors is less than the holding current with that with the help of this pre-fed signal to turn on the thyristor at the moment it appears P1. The disadvantage of this method is that the thyristor is turned on and off periodically, which causes radio interference and necessitates devices for their suppression. The closest in technical essence to the present invention is a method for controlling a thyristor, which consists in supplying a thyristor with a control electrode to the equalizing signal and, in addition to the power current, passing additional direct polarity f2 through its power circuit. The disadvantage of this method is the increased power loss, since the additional direct current is passed during the entire open state of the thyristor. The purpose of the invention is to increase efficiency. In order to achieve this goal, in the method of controlling the thyristor, with the fact that in order to turn it on, it is supplied to its control electrode. In addition to the power current, the control signal passes an additional current of direct polarity through its power circuit, the rectified current is shifted in phase relative to the power current as an additional current, and the additional current is turned off to turn off the thyristor. FIG. and 2 presents two variants of the scheme of the device that implements the proposed method; Figures 3 and 4 are graphs explaining the method of control and operation of the device. A device for controlling a thyristor - a thyristor starter - contains a rectifying bridge with diodes 1-4 and thyristor 5, included in the diagonal of the rectified current of this bridge. The thyristor control circuit 5. includes a resistor and a switching element - the 7 Start button. In the diagonal bridge AC, clamps 8 and 9 are provided for connecting the load 10 (this could be an electric motor, a heater, etc.). An additional rectifier is connected to the terminals of the thyristor power circuit with a diagonal of rectified current. a bridge on diodes 11-14 (Fig. 1) or on diodes 11 and 12 (Fig. 2), and in the latter case, the two missing diodes of the additional extra bridge are used in the diode circuit of the main back-up bridge. An additional bridge is included in the AC diagonal of the additional bridge - the 5 Stop button and the phase-shifting current-limiting. element 16 in the form of a resistor or capacitor. The thyristor starter for the implementation of the proposed method of controlling the thyristor works as follows. When the starter is connected to the mains, the power terminals of the thyristor 5: two voltages are supplied in the direction straight for the thyristor. The first voltage is passed through a power rectifier bridge on diodes 1-4, and the second through an additional rectifier bridge on diodes 11-14 (figure 1) or on diodes 1 and 2, 11 and 12 (figure 2) The thyristor 5 is locked, since the voltage level is less than the turn-on voltage of the thyristor 5 in the absence of a signal in its control circuit. When a signal is applied to the thyristor control circuit 5, for example by pressing the Start button 7, the thyristor 5 is turned on and remains in the on state until the resulting current L flowing through it (Fig. 4) becomes less than the thyristor holding current 1up. This occurs after pressing the button 15 Stop, at which the thyristor 5 is turned off and de-energizes the load 10. The foregoing is illustrated by graphs (see Figs. 3 and 4). At time t, corresponding to pressing the Start button 7, the thyristor 5 is turned on. A current i begins to flow through it, which is the sum of the currents -i (rectified load current 10 and - d) (rectified current of the phase-shifting current-limiting element 16) shifted relative to each other in phase. The minimum value of current i exceeds the holding current thyristor 5 (fig. 4). If this condition is met, the thyristor 5 after the first switch-on remains in the switched on state and alternating current flows through the load 10. The starter is turned on. At the time t, 2, the corresponding button is pressed. current 1 is interrupted (phi 3 and 4), and the current jj is equal to the current i. At the very first further passage of current 1 through a zero value at time t (Fig. 4), the thyristor 5 is turned off and interrupts the current in load 10 — the starter is turned off. a thyristor, consisting in that to turn it on, a control signal is supplied to its control electrode, and in addition to the current blow, an additional direct polar current is passed through its power circuit, in order to increase the efficiency additional current using straightening th current, phase-shifted relative to the power current and for turning off the thyristor .otklyuchayut additional current. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 297107, cl. H 02 R 13/16, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 179370, кл. 2 С 59/34, 1964.2. USSR author's certificate number 179370, cl. 2 C 59/34, 1964.