Устройство для управления тиристорным преобразователем

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСОУЬЛИК

09) (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИД=ТЕЛЬСТВУ (21) 3363459/24-07 (22) 11. 12.81 (46) 15.04.83. Бюл. М 14 (72) П.l0. Виноградов и В.ф. Лмитриков (71) Ленинградский политехнический ,институт им. И.И. Калинина (53)- 621.314.27(088.8) (56) 1.. Авторское свидетельство СССР

М 543125, кл. H 02 P 13/16, 1975.

2. Мельничук П.A. Однофазный инвертор низкой частоты. - В кн.: Проблемы технической электродинамики.

М 45, Киев,. "Наукова думка", 1973. с. 70-73.. (54)(57) YCTPOACTBO ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ТИРИСТОРНЙИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕИ на двух инверторах с выходным реверсивным выпрямителем, содержащее задающий генератор, подключенный через первый и второй делители частоты к формирователям импульсов управления инвер" торами, элемент И, Формирователь импульсов управления реверсивным выпрямителем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расюирения частотного диапазона и уменьшения габаритов, оно снабжено делителем напряжения, ком" паратором, элементом НЕ, тремя элементами И и третьим делителем частоты, вход которого соединен с выходом задающего генератора, вход компаратора соединен с выходом делителя напряжения,.входы которого предназначены для подключения к выходам инвер" торов, выход компаратора соединен с входом элемента НЕ, причем прямой выход третьего делителя частоты соединен с первыми входами первого и второго элементов И, а инверсный выход третьего делителя частоты соединен с .первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход компаратора соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И, а выход элемента НЕ соединен с вторыми входами второго и четвертого элементв И, выходы четырех элементов И подключены к входам формирователя импульсов управления ре" B . версивным выпрямителем, выход Формирователя предназначен для подключения к управляющему входу реверсивного выпрямителя.

101? 416

Изобретение относится к электротехнике и может бить использовано для управления преобразователем на двух инверторах и реверсивном выпрямителе.

Известно устройство для управления тиристорным преобразователем, содержащее задающий генератор, подключенный через делители преобразователя Я.

Недостатком этого устройства явля- 10 ется то, что оно не может формировать сигналы управления преобразователем сколь угодно низкой частоты.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является l5 устройство для управления преобразователем на двух инверторах с выходным реверсивным выпрямителем, содержащее задающий генера-, тор, соединенный через делители частоты с формирователями импульсов управления двумя инверторами, Формирователь импульсов управления реверсивным выпрямителем, элемент И (? ).

Однако, поскольку Формирователь импульсов должен иметь трансформаторный выход, известное устройство не позволяет получить сколь угодно низкую Выходную частоту (при перемещении расплавленного металла требуются

30 частоты от единиц до долей герца).

Кроме того, из-за наличия выходных трансформаторов с понижением частоты резко возрастает масса и габариты устройства.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона и уменьшение габаритов устройства уПравления, а следовательно всего преобразователя.

Указанная цель достигается тем, что известное устройство снабжено делителем напряжения, компаратором, элементом НЕ, тремя элементами И и третьим делителем частоты, вход кото-. рого соединен с выходом задающего генератора, вход компаратора соединен

45 с выходом делителя напряжения, входы которого предназначены для подключения к выходам инвертора, а выход компаратора соединен с входом элемента НЕ, причем прямой выход третьего делителя частоты соединен с первыми входами первого и второго элементов И, а инверснни выход третьего делителя частоты соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход компаратора соединен с вторыми входами первого.и третьего элементов И, а выход элемента НЕ соединен с вторыми входами второго и четвер" того элементов И, выходы четырех элементов И подключены к входами Формирователя импульсов управления реверсивным выпрямителем, выход формирователя предназначен для подключения к управляющему входу реверсивного выпрямителя.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для управления тиристорным препреобразователем; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющий работу устройства; а - биения двух сигналов близких частот, б — сигнал на выходе компаратора,.б — сигнал на выходе элемента НЕ,2., д — сигнагы на прямом и инверсном выходах третьего делителя частоты, С, э С, g, u.- сигналы, поступающие на управляющие электроды тиристоров реверсивного выпрямителя;

М вЂ” сигнал в нагрузке; на Фиг. 3 " схема реверсивного выпрямителя.

Устройство для управления тиристорным преобразователем (фиг. 1) содержит задающий генератор 1, три делителя 2-4 частоты, три Формирователя 5-7 импульсов управления, делитель 8 напряжения, компаратор 9, элемент 10 НЕ, четыре элемента, И 1114. Устройство вырабатывает импульсы управления инверторами 15 и 16 и реверсивным выпрямителем 17, соединенным с нагрузкой 18, преобразователь (фиг, 3) содержит трансформатор 1.9 и тиристоры 20-23.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы задающего генератора 1 поступают на делители ?-4. На выходе делителей 2 и 3 получаются сигналы с частотами f< и f< (f< 7 t<), на которых работают инверторы 15 и 16. На выходе делителя 4 получается сигнал с частотой F = - :-4 (фиг. ?. Z.,ä) т.е. с частотой реверсирования. Значение частоты F может быть получено сколь угодно малым. Все известные ранее устройства формируют сигналы управления реверсивным выпрямителем 17. по форме такие же, как сигнал на выходе делителя 4 (Фиг. 2,д). Так как формирователи 5-7 должны иметь трансформаторный выход, то нижнее значение частоты F в этих устройствах ограничено. Устранение указанного недостатка в предлагаемом устройстве достигается тем; что независимо от значения выходной частоты F на управляющие электроды тиристоров 20-23

3 1012 реверсивного выпрямителя 17 поступают сигналы высокой частоты. Реверси-. рование происходит за счет того, что в течение одного полупериода колебаний низкой частоты открыты тиристоры 20 и 22 (Фиг. 3), а в течение другого " 21 и 23, при этом за время .первого полупериода ток в нагрузке 18 течет в направлении, указанном стрелкой, за время второго полупериода - 10 в противоположном направлении. Сиг" нал на обмотках трансформатора 19 (фиг. 3) имеет вид биений (фиг. ?9) ..

Для управления тиристорами 20-23 реверсивного выпрямителя можно вместо низкочастотных сигналов использовать высокочастотные, подавая управляющие импульсы в те моменты, когда напряжеwe на анодах тиристоров 20-23 стано+. вится положительным. Определяются эти моменты при помощи компаратора 9, на вход которого через делитель 8 поступает сигнал биений (Фиг. 2 ч ) . Сигнал на выходе компаратора 9 (Фиг. 26)> имеет положительное значение при по- 2$ ложительном значении напряжения на его входе и нулевое при отрицательном, таким образом Фронты и спады импульсов на выходе компаратора 9 определяют моменты времени, в кото рые необходимо открывать соответству-. ющие тиристоры реверсивного выпрямителя. После компаратора 9 сигнал поступает на элемент 10. Фронты им-..пульсов,на выходе: элемента 10 соответствуют спадам импульсов компаратора. Сигналы с выходов элемента 10 и компаратора 9 поступают на входы элементов 11-14, где они умножаются на соответствующие низкочастотные сигналы делителя 4. Выходы элементов 11-14 подключены к формирователю 7, который формирует импульсы управления тиристорами 20-23 (Фиг. 3). Формирователь 7содержит усилители-формирователи, на входе которых включены дифференцирую-.4$ щие цепи, задающие длительность им-!

l пульсов управления. В состав Фарии" рователя 7 могут входить четыре однотактных или двухтактных формировате"— ля, каждый из которых выдает импульсы управления для соответствующего тиристора 20-23 реверсивного выпрямителя;

Входы формирователя 7 соединены с выходами элементов 11-14. В течение первого полупериода низкой частоты F ,(фиг. 2) Фронты импульсов компарато" ра 9 соответствуют моментам времени, в которые нужно открывать тиристор 20

416 ф (фиг 3), а фронты импульсов элемента 10 соответствуют моментам вре" мени, в которые н жно открывать тиристор 22 1,Фиг. 3), импульсы с выхода компаратора 9 поступают на один-иэ входов элемента 11, на другой вход которого поступают импульсы с прямого выхода делителя 4. Таким образом на формирователь импульсов, управления тиристором 20 подаются входные им" пульсы в течение первого полупериода, причем фронты этих импульсов строго соответствуют моментам, в которые не" обходимо включить тиристор 20. В эти моменты (Во, Q, 9д), Формирователь 7 выдает управляющие импульсы (фиг. М ) на тиристор 20. На входы элемента 1?, стоящего перед формирователем импульсов управления тиристором 22, поступают сигналы с выхода элемента 10 (Фиг. 2 8 ) и импульсы с прямого выхода делителя 4 (Фиг. ? ъ) . Формирова" тель 7 выдает. импульсы на запуск тиристора 22 в моменты. времени 9+, Qg, Д В течение следующего полупериода работают .тиристоры ?1 и 23 (управляю-. щие импульсы на тиристоры 20 и 72 на это время не подаются), фронты импульсов компаратора .9 задают моменты отпирания тиристора 23, фронты импуль" сов элемента 10 задают моменты отпирания тиристора 21. Затем, в треть-, ем полупериоде снова начинают работать тиристоры 20 и 22 (Фиг. 3) и т,д..

Формирователь 7 может также со-стоять из двух двухтактных формирова" телей, выходные трансформаторы которых имеют две противофазные вторичные обмотки. Такой Формирователь вырабатывает импульсы управления для двух тиристоров, работающих в течение одного полупериода низкой частоты F . Один Формирователь, например, выдает импульсы управления для тиристоров 20 и 22, второй - для тирис-. торов 21 и ?3, при этом выходы элементов. 11 и 12 подключены к входам первого Формирователя, а выходы эле-, ментов 13 и 14 - к входам второго формирователя импульсов. В предлагаемом устройстве все три формирователя импульсов 5-7 работают примерно на одной частоте, т.е. их блоки взаимо" заменяемы. Частотный диапазон ничем не ограничен снизу.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет расширить частотный диапазон работы преобразователя, улучшить массогабаритные показатели cuc- ...

i темы управления снизить его стоимость.

101?416

10.1 2416 и(Ц

Фиг.8

1012416

Составитель С. Лузанов

И Иулла

Редактор К Волок Техре8 Д Бабинец КорректорИ.Иулла

Заказ 2786/Я Тираж Я5 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130)5 Москва Ж-)5 Рауаская наб. 8. 4/$

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4