Многоканальное устройство для управления тиристорным преобразователем

 

МНОЮКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее в каждом, канале генератор пилообразного напряжения, синхронизирующий вход которого через R С -фильтр и синхронизирующий трансформатор предназначен для подключения к питающей сети, выход подключен к первому входу нуль-органа. второй вход которого служит для подключения напряжения, управления, выход нуль-органа подключен к входу тиристорного формирователя импульсов, выход которого предназначен для подключения к управляющему электроду силового тиристора , от л и чаю щ е е с я тем, что, с целью стабилизации фазы управляющего импульса, оно снабжено узлом формирования опорного напряжения, выполненным на развязывающих диоцах и согласующих резисторах по числу каналов управления, дополнительном RC -фильтре и потенциометре, причем дополнительный RC -фильтр через развязывающие диоды подключен к выходам каждого из i генераторов пилообразного напряжения, (О cz потенциометр подключен параллельно конденсатору дополнительного RC - фильтра , а средний вывод потенциометра через согласующие резисторы подключен к второму вкоду соответствующих нульорганов кажаого канала управления .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1026280 А

qg Н 02 Р 13Ы16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (2 1) 3359429/24-07 (22) 26.1 1.81 (46) 30,06,83. Бюл. No 24 (72) Н, П. Ковтун и Б. Н. Океанов (53) 621. 316,727 (088.81 (56) 1. Авторское свидетельство СССР

% 455444, кл. Н 02 Р 13,16.

2. Писарев А. Л., Деткин Л, П. Управление тиристорными преобразователями. М„"Энергия", 1975, с. 33, 194, 235.

3. Туг i str|suuntaajat tasavi rth

mootorien nopeuden Saatoon SMEK oy

stromberg A8 ELECTRONICS G Raup

Helsinki> Finland (прототип), (54) (57) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее в каждом канале генератор пилообразного напряжения, синхронизируюший вход которого через RC -фильтр и синхронизируюший трансформатор предназначен для подключения к питающей сети, выход подключен к первому входу нуль-органа, второй вход которого служит для подключения напряжения, управления, выход нуль-органа подключен к входу тиристорного формирователя импульсов, выход которого предназначен для подключения к управляющему электроду силового тиристора, о т л и ч а ю щ е,е с я тем, что, с целью стабилизации фазы управляющего импульса, оно снабжено узлом фор-мирования опорного напряжения, выпол ненным на развязывающих диодах и согласующих резисторах по числу каналов управления, дополнительном RC -фильтре и потенциометре, причем дополнительный RC -фильтр через развязывающие диоды подключен к выходам каждого из генераторов пилообразного напряжения, потенциометр подключен параллельно конденсатору дополнительного RC — фильтра, а средний вывод потенциометра через согласующие резисторы подключен к второму входу соответствующих нульорганов каждого канала управления.

1026280

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройстВам управления тиристорными преобразователями, подключенными к автономной электроэнергетической системе ограниченной мощности, и может быть использовано преимущественно в устройствах управления судовыми тиристорными преобразователями.

Известно устройство для управления вентилем, соцержашее генератор пилообразного напряжения (ГПН), эмиттерный, повторитель, схему временной задержки, формирователь импульсов и источник управляющего напряжения, причем источник управляющего напряжения включен в цепь питания ГПН, коллектор транзистора эмиттерного повторителя подключен к

«минусу«источника управляющего напряжения, его база через параллельное соединение резистора и диода подключена к коллектору транзистора ГПН, а эмиттер через параллельную цепочку из резистора и диода и конденсатор » к цепи управления формирователем импульса (1)

Данное устройств о не может обеспечить надежную работу вентилей (тиристорного преобразователя) при отклонениях питающего напряжения как по его амплитуце, так и по форме кривой напряжения. Кроме того, в устройстве низка чувствительность элементов сравнения, Известно устройство управления тиристорным преобразователем (ТП), содержащее ГПН с транзисторным коммутатором, нуль-орган, собранный на операционном усилителе, и тиристорный формирователь импульсов (2)

Недостатком этого устройства является зависимость фазы управляющего импульса от частоты тока питающего напряжения и формы синусоиды синхрОни зирующего напряжения.

Наиболеее близким по технической сущности к предлагаемому является многоканальное устройство для управления тчристорным преобразователем, содержащее в каждом канале генератор пилообразного напряжения, синхронизируюшкй вход которого через RC »фильтр и сиихронизируюший трансформатор предназначен для подключения к питающей сети, выход подключен к первому входу нуль-органа, второй вход которого служит цля подключения напряжения управления, выход нульоргана подключен к входу тиристорного формирователя импульсов, выход которого предназначен цля подключения к управляющему электроду силовбго тиристора (3) Недостатком такого устройства является зависимость фазы управляющего импульса от частоты тока питающего напряжения.

Бель изобретения — стабилизация фазы управляющего импульса при изменениях частоты тока питающего напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что многоканальное устройство для уп10 равления тиристорным преобразователем снабжено узлом формирования опорного напряжения, выполненным на развязывающих диодах и согласующих резисторах, по числу каналов управления, дополнитель1 ном RC -фильтре и потенциометре, причем дополнительный lK -фильтр через развязываюшие диоды подключен к выходам кажцого из генераторов пилообразного напряжения, потенциометр под2С ключен параллельно конденсатору дополнительного RC -фильтра, а средний вывоц потенциометра через согласующие резисторы подключен к второму входу соответствующих нуль-органов каждого канала управления, На фиг.1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временные диаграммы напряжений ГПН при различных значениях час30 тоты тока питающего (синхронизирующего) напряжения.

Устройство содержит gC -фильтр, собранный на резисторе 1 и конденсаторе

2, генератор пилообразного напряжения, З5 собранный на резисторах 3 — 5, конденсаторе 6, диоде 7 и транзисторе 8, нуль»орган, собранный на операционном усилителе 9, резисторах 10 - 13, стабилитроне 14 и диоде 15, тиристорный

40 формирователь импульсов, собранный на тиристоре 16, диодах 17 — 20, резис- торах 21 - 23, конденсаторе 24, импульсном трансформаторе 25, узел формирования опорного напряжения, зависи4 МОГО QT частОты тОка питающеГО HBnpsl» жеиак, собранный на диодах 26, резистщмх 27 и 28 и конденсаторе 29, синхрониэируюший трансформатор 30 и силовой тиристор 31.

Синхронизируюшее напряжение снимается с трансформатора 30, подключенного через RC «фильтр (1 и 2) на вход ГПН. Второй вход ГПН через резисторы 4 и 5 подключен к плюсу стабилизированного напряжения постоянного тока Ц, выход ГПН соединен через резистор 12 с входом операционного усилителя 9, а через развязывающие диоды 26 - с RC -фильтром 27, 29, выj 1026 ход которого через потенциометр 28 и согласующие резисторы 11 соединен с другими входами операционных усилителей

9,. к которым через резисторы 10 подключено также управляющее напряже5 ние 0 g, Выхоц операционного усилителя 9 через стабилитрон 14, резистор 13 соединен с управляющим электродом тиристора 16 формирователя импульсов, выход которого через диоды 18 и 19 и импульсный трансформатор 25 соединен с управляющим входом силового тиристора 31, Устройство работает следующим образом. t5

Синхрониэируюшее напряжение 0 к подается на вход ГПН в такой фазе, чтобы закрытому состоянию транзистора 8 соответствовала отрицательная полуволна напряжения на аноце тиристора 31.

В этот полупериоц осуществляется заряц конденсатора 6 от напряжения Uq через резисторы 4 и 5. Величина напряжения заряда конденсатора 6 0 о, (фиг,2) зависит от длительности полупе-риода синхрониэирующего напряжения (частоты) и величины напряжения заряда (lq . При неизменном (стабильном) напряжении заряда Ug амплитуда пилообразного напряжения 0, на конденса30 торе 6 пропорциональна только длитель. ности полупериода (частоте) синхронизирующего напряжения Ок .

При увеличении частоты тока в авто« номной судовой сети " „ (фиг.2) по отношению к номинальной 0 „, амплитуда напряжения заряда конденсатора jl ц за время Т уменьшится по. сравнению с амплитудой Ug для номинальной частоты, при которой конденсатор 6 заряряжается за время Т

При уменьшении частоты тока питающего (синхронизирующего) напряжения

Llg увеличивается время Т заряда конденсатора 6 по сравнению с временем Т для номинальной частоты, что привоцит 45 к увеличению амплитуды напряжения заряда конденсатора 60сщ q . Таким образом, амплитуда напряжения эаряца конденсатора 6 ГПН уменьшается с увели- . чением частоты и увеличивается с умень-50 шением частоты тока питающего напряжения.

Подключение выходов шести ГПН (для симметричной шестипульсной мостовой

280 4 схемы тиристорного преобразователя) через развязываюшие диоды 26 в оцпу точку позволяет получить на делителе

27 и 28 постоянное напряжение, ампчитуда которого будет зависеть только от частоты тока питающего напряжения.

Пульсации постоянного напряжения сглаживаются конденсатором 29. Это посто-янное напряжение снимается с движка потенциометра 28 и через согласующие резисторы 11 как напряжение смешения подается на один вход операционного усилителя 9, куда также через резистор

10 подается напряжение управления, а на другой вход операционного усилителя 9 подается через резистор 12 напряжение заряда конденсатора 6, B момент времени, когда пилообразное напряжение заряда конденсатора 6, поступающее через резистор 12 на операционный усилитель 9, сравнивается по ампл.пуде с суммарной величиной напряжений управления, поступающего через резистор 10, и смещения, поступающего через резисторы 11, на выходе усилителя 9 появляется импульс управления, который отпирает тиристор 16 формирователя импульсов. Тиристор 16, в свою очередь, разряжает конценсатор

24, заряженный от напряжения И через диоды 17 и 20 и резистор 21.

Разряд конценсатора 24 проходит через тиристор 16, обмотку трансформатора

25 и диод 19. При этом открывается силовой тиристор 31, подключенный к вторичной обмотке импульсного трансформатора 25, При отсутствии управляющего напряжения с помощью движка потенциометра

28 устанавливается начальный угол включения силовых тиристоров 0 (й = 90 ).

Изменением величины и полярности управляющего напряжения тиристорный преобразователь переводится в выпрямительный или инверторный режимы работы °

Таким образом, в связи с тем, что амплитуда напряжения смешения в предлагаемом устройстве автоматически изменяется при отклонениях частоты тока питающего напряжения по отношению к его номинальному значению, обеспечивается стабилизация фазы управляющего импульса при любых отклонениях частотыа

1026280

Составитель Г. Ефимов

Редактор B. Петраш Техред В.далекорей Корректор О. Билак

Заказ 4573/47 Гираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д, 4/5

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