Способ управления реверсивным вентильным выпрямителем с параллельно соединенными несинфазно питающимися мостами

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ С ПАРАЛЛЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫМИ НЕСИНФАЗНО ПИТАЮЩИМИСЯ МОСТАМИ, состоящий в том. что определяют запертое состояние иостов и в режиме прерывистых токов попеременно переключают мосты противоположного направления проводимости, о тл ич ающи и с я тем, что, с целью улучшения регулировочной характеристики выпрямителя, перед включением мостов любого из направлений проводимости измеряют величину задания тока, сравнивают ее с величиной уставки, соответствующей гранично-непрерывному току при нулевом значении противо-ЭДС нагрузки , и если величина,задания тока превьшает величину уставки, то включают все параллельно соединенные мосты, а если эта величина меньше величины уставки, то включают только один из параллельно соединенных мостов ,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ООЦИИКСТКЧЕО-ИХ

РЕСПУБЛИК

g@g Н 02 Р 13/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГООУДАРО"пВеииий НОмиУет GGQP

ПО Делдм изОБРе1 еиий и стиРЫ7кй и АВТЭРСНОЬ7У СВМДЕ"ГЕПЬСТВУ (21) 3390102/24-07 (22) 04.02,82 (46) 07.07.84. Бюл. N - 25 (72) В.A.Жигало и А.N.Чудновский (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовых полупроводниковых устройств

"ВНИИПреобраэователь" (53) 621.316.727(088.8) (56) 1. Писарев А.Л., Детки А.П.

Управление тиристорными преобразователями. N., "Энергия", 1975, с. 168-172.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 523504, кл. Н 02 P 13/16, 1972. (54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЬЬМ ВЕНТИЛЬНЬМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ С ПАРАЛЛЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫМИ НЕСИНФАЗНО ПИТАЮЩИМИСЯ МОСТАМИ, состоящий в том, что определяют запертое состояние мостов и в режиме прерывистых токов попеременно переключают мосты противоположного направления проводимости, отличающийся тем, что, с целью улучшения регулировочной характеристики выпрямителя, перед включением мостов любого из направлений проводимости измеряют величину задания тока, сравнивают ее с величиной уставки, соответствующей гранично-непрерывному току при нулевом значении противо-ЭДС нагрузки, и если величина, задания тока превышает величину уставки, то включают все параллельно соединенные мосты, а если эта величина меньше величины уставки, то включают только один иэ параллельно соединенных мостов.

1 11020

Изобретение относится к электротехнике, а именно, к силовой пре".6разонательной технике, и может быть использовано, в частности, в электроприводах постоянного тока при управлении реверсивными вентильными выпрямителями.

Известен способ управления реверсивным вентильным выпрямителем 1 1 ), заключающийся в том, что на мосты различных направлений проводимости . подают одновременно импульсы управления,при этом на стороне постоянного тока указанные мосты соединены через уравнительные реакторы.Регулировочные

15 характеристики мостов согласованы по закону I

1 .. К,.,=J!, где о,, dg — углы управления первым и вторым мостами.

Недостатком этого способа управ- 20 ления является наличие контура для протекания уравнительного тока, замыкающегося через вентильные группы различных направлений проводимости. Необходимость ограничения урав- 25 нительного тока требует обязательного применения уравнительных реакторов, что увеличивает массу и габариты выпрямителей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ управления реверсивным вентильным выпрямителем с параллельно соединенными несинфазно питающимися мостами, состоящий в том, что опре35 деляют запертое состояние мостов и в режиме прерывистых токов попеременно переключают мосты противоположного направления проводимости, причем для каждого направления проводимости формируют сигнал, разрешающий включение всех параллельно соединенных мостов (2 ).

Недостатками этого способа являются сложность системы регулирования и недостаточно высокое качество ре- 45 гулирования вентильного выпрямителя.

Это объясняется тем, что при указанном способе управления требуется применение дополнительных средств для компенсации нелинейности регули- 5О ровочной характеристики вентильного выпрямителя, вызванной невозможностью установки углов согласования, близких к 90 эл. град., ввиду того, что при параллельно соединенных несинфаз55 но питающихся мостах момент одновременного отключения мостов работавшей группы наступает только при глубоко

0 2. прерывистом токе в каждом отключаемом мосту. При этом переключение мостов при указанном способе переключений и углах согласования, близких к 90 эл. град., вызывает во включаемйх мостах бросок тока большой амплитуды. увеличение углов согласования приводит к нелинейности регулировочной характеристики вентильного выпрямителя и ухудшению его динамических характеристик.

Целью изобретения является улучшение регулировочной характеристики выпрямителя.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления реверсивным вентильным выпрямителем с параллельно соединенными несинфазно питающимися мостами, состоящему в том, что определяют запертое состояние мостов и в режиме прерывистых токов попеременно переключают мосты противоположного направления проводимости, перед включением мостов любого из направлений проводимости измеряют величину задания тока, сравнивают ее с величиной уставки, соответствующей гранично-непрерывному току при нулевом значении противо-ЭДС нагрузки, и если величина задания тока превышает величину уставки, то включают все параллельно соединенные мосты, а если эта величина меньше величины уставки, то включают только один из параллельно соединенных мостов.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства реализации способа управления реверсивным вентильным выпрямителем; на. фиг. 2 - регулировочная характеристика реверсивного выпрямителя в зоне прерывистых токов для одной пары мостов при трехфазной схеме выпрямления и угле согласования до 90 эл. град.

Здесь

Ю R

Елм — среднее значение выпрямленного тока;

R — эквивалентное сопротивление нагрузки;

Ел„„ — амплитуда линейного питающего напряжения; — мгновенное значение выпрямленного тока;

o(„, о 2 — углы управления мостами

"вперед" и "назад". з 1102

Устройство для реализации способа управления реверсивным вентильным выпрямителем 1 с параллельно соединенными несинфазно питающимися мостами 2 и 3 в группе "вперед", 4 и 5 в группе "назад" (мосты условно изображены в виде двух последовательно соединенных тиристоров, каждый из которых обозначает анодную или катодную группу тиристоров) содержит дат!

О чики 6 — 9 состояния вентилей катодной группы мостов соответственно 2-5 и вентилей 10-13 анодной группы мостов соответственно 2-5.Выходы каждой пары датчиков 6 и 10, 7 и 10, 8 и 12, 15

9 и 13 состояния вентилей соединены с входами логических элементов ИЛИ соответственно 14, 15, 16 и 17. Выходы датчиков 6, 7, 10 и 11 состояния вентилей соединены с входами логического элемента И 18, а выходы

20 датчиков 8, 9, 12 и 13 — с входами логического элемента И 19. Выход логического элемента И 18 соединен с первым входом логического элемен25 та И 20, а выход логического элемента И 21 — с первым входом логического элемента И 21. Вторые входы логических элементов И 20, 21 соединены с выходом порогового элемента 22, вход которого соединен с цепью задания тока нагрузки.

Устройство для реализации способа работает следующим образом.

При запертом состоянии всех вентилей какой-либо группы (анодной или катодной) мостов 2 — 5 на выходе датчика состояния вентилей, соединенного с этой группой, появляется логический сигнал "1". Если величина задания тока нагрузки соответствует 40 протеканию прерывистого тока в мостах 2 — 5, то на выходе порогового элемента 22 присутствует логический сигнал "0", а если величина задания тока нагрузки соответствует непрерыв-4 ному току, то на выходе элемента 22 — "1". Логический сигнал "1" на выходе логических элементов ИЛИ 14 — 17 разрешает снятие управляющих импульсов с мостов соответственно 2 — 5. Логические сигналы "1" на выходе логических элементов И 18, 20 разрешают подачу управляющих импульсов на мосты соотвественно 4 и 5. Логический сиг- 55

II 1I нал 1 н а выходе логических элеме нто в 1 9 и 2 1 разрешает подачу управл яющих импульсов н а мосты со отве т007 4 ственно 2 и 3. Пусть сигнал задания на ток меньше сигнала уставки элемента 22. Так как на выходе. порогового элемента 22 логический сигнал "0", то на мосты 3 и 5 управляющие импульсы не подаются. Пусть через мост 2 протекает ток. После спадания тока до нуля и запирания вентилей анодной или катодной группы на выходе датчиков 6 или 7 состояния вентилей, а значит,и на выходе логического элемента ИЛИ 14 появляется логический сигнал "1", по которому прекращается подача управляющих импульсов.на мост 2. Fîñëå того, как вторая группа вентилей моста 2 будет заперта, на всех входах логического элемента И 18, а значит, и на его выходе будут логические сигналы " 1". При этом разрешается подача управляющих импульсов на мост 4. Аналогично происходит переключение мостов из направления "назад" в направление "вперед". Таким образом, в зоне прерывистых токов происходит постоянное переключение мостов группы "назад" и

"вперед", причем в каждом из направлений включается только один из параллельно соединенных мостов. Если величина сигнала задания тока нагрузки больше сигнала уставки элемента 22, то на выходе порогового устройства 22 появляется логический сигнал "1" и в заданном направлении проводимости будут включаться оба параллельно соединенных моста.

При известном способе управления отключение работающих мостов возможно при одновременном запертом состоянии анодной или катодной группы вентилей параллельно соединенных мостов. Такое состояние возможно лишь при длительности пульса тока в каждом из мостов, меньшей 30 эл. град.

На фиг. 2 показаны точки А и В, соответствующие длительности пульса

30 эл. град. Для переключения из направления вперед в направление назад" необходимо снижение тока до величины, соответствующей точке А на характеристике {фиг. 2). Переключение при этом вызывает бросок тока в группе "назад". Для осуществления переключения в группу "вперед" теперь необходимо уменьшение тока до величи-. ны, соответствующей точке В регулировочной характеристики, причем переключение вызывает бросок т< ка в груп- .

11 \I пе вперед и т.д. Пунктиро.. показан цикл, по которому происходят автоколебания в зоне прерывистых токов для известного способа, и характерный для этого цикла выпрямленный ток

Установка угла согласования 90 эл. град. или близкого к нему невозможна что вынуждает делать углы согласования 105 эл. град. и более. Зто приво дИт к нелинейности регулировочной ! характеристики преобразователя в зоне прерывистых токов, ухудшающей качество регулирования выпрямленного напряжения.

В предлагаемом способе управления в зоне прерывистых токов включается только один из параллельно соединенных мостов. В этом случае момент одновременного запертого состояния вентилей анодной или катодной груп.пы работавшего моста присутствует

10?nnz уже при начально непрерывном токе.

:.ри:(c!òo ?ì. и происходит переключе::

;-;е loctGp, Иичапьно непрерывный ток

,й п.. ?3 прн",ерна соответствует точ-.

1 кам О, О на характеристиках. Штрихпунктирной линией показан цикл, по которому происходит переключение, н характер выпрямленного тока 2 при задании тока нагрузки, примерно равном нуюпо. Как видно из фиг, 2, нормальный автоколебательныи режим возможен в предлагаемом способе и при

>глах согласования 90 эл град. Б Таким образом, благодаря включению в прерывистом режиме только одного моста каждого направления проводимости расширяется диапазон линейности регулировочной, характеристики ревер20 сивного выпрямителя.! !

Составитель В.%гуров

Редактор Т.Кугрьппева Техред С. Мигунова Корректор N.Äeì÷èê

Заказ 4780/42 Тираж 667 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