Способ управления преобразователем на полностью управляемых вентилях

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ НА ПОЛНОСТЬЮ УПРАВЛЯЕМЫХ ВЕНТИЛЯХ, работающим в режиме с естественной коммутацией, заключающийся в том, что поочередно формируют и подают импульсы управления вентилями , измеряют ток фазы питакяцего напряжения, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности и. надежности, измеряют ток нагрузки , определяют разность между ним и током фазы питающего его напряжения , формируют опорный сигнал и в момент, когда,определенная разность станет меньще опорного сигнала, снимают сигнал управления с вентиля, работавшего в предыдущем такте..

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО,И Л

РЕСПУБЛИН

09} (11}

g 1} Н 02 Р 13/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

И ОТКРЫТИЙ (21) 3490360/24"07 (22) 15.09.82 (46) 07.07.84. Бюл. Р 25 (72) Н.И.Джус и В.Н.Мальцев (71) Московское отделение Научноисследовательского института постоянного тока (53) 621.314.27(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 603088, кл. Н 02 P 13/1б, Н 02 М 1/08, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 165227, кл, Н 02 M 1/08, 1964. (54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ НА ПОЛНОСТЬЮ УПРАВЛЯЕМЫХ

ВЕНТИЛЯХ, работающим в режиме с естественной коммутацией, заключающийся в том, что поочередно формируют и подают импульсы управления вентилями,измеряют ток фазы питающего напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и, надежности, измеряют ток нагрузки, определяют разность между ним и током фазы питающего его напряжения, формируют опорный сигнал и в момент, когда, определенная разность станет меньше опорного сигнала, снимают сигнал управления с вентиля, работавшего в предыдущем такте.

1 110201

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может использоваться в преобразователях тока, выполненных на полностью управляемых

5 вентилях и работающих в режиме с естественной коммутацией (выпрямитель, ведомый инвертор).

Известен способ управления вентилем; при котором осуществляют слежение за напряжением на вентиле и. при переходе напряжением через нуль в положительную сторону фиксируют выключение вентиля (17.

Недостаток такого способа заключается в его сложности, так как измерение напряжения на вентиле в высоковольтных установках затруднено.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является

2О способ управления преобразователем на полностью управляемых вентилях, работающим в режиме с естественной коммутацией, заключающийся в том, что поочередно формируют и подают импульсы управления вентилями, измеряют ток фазы питающего напряжения (2 3.

Недостатком известного способа является сложность, так как требует30 ся трансформатор тока, включенный последовательно с каждым вентилем мостового преобразователя., Кроме того, способ недостаточно точен и ненадежен„ так как трансформаторы работают в режиме однополярного тока.

Целью изобретения является повышение точности и надежности, Поставленная цель достигаетея тем, что согласно способу управления преобразователем на полностью управ- 4О ляемых вентилях, работающим в режиме с естественной коммутацией, заключающемуся в том, что поочередно формируют и подают импульсы управления вентилями, измеряют ток фазы питающего напряжения, измеряют ток нагрузки, определяют разность между ними, * формируют опорный сигнал и в момент, когда определенная разность станет меньше опорного сигнала, снимают сиг-5О нал управления вентиля, работавшего в предыдущем такте.

На чертеже представлено устройство для осуществления способа.

Устройство содержит трехфазный 35 мостовой преобразователь на полностью управляемых электронных вентилях 1-6, трансформаторы 7-9 тока в фазных

1 2 выводах преобразователя, датчик 10 постоянного тока, блок i1 фазового сдвига и блоки 12 управления вентилями

Все необходимые связи блоков показаны только для одной катодной группы вентилей мостового преобразователя, Для анодной группы связи выполняются аналогично.

Каждый блок управления состоит из компаратора 13, RS-триггеров 14 и 15, элементов И 16, ИЛИ 17, элемента 18 задержки.

Преобразователь известным способом преобразует энергию постоянного тока в переменный, или наоборот. Для управления преобразователем первичные импульсы поступают с блока 11 на блок 12. Преобразователь работает в режиме естественной коммутации, т.е. в таком режиме, в котором выключение ранее проводившего ток вентиля происходит не за счет снятия импульса управления (принудительная коммутация), а за.счет вступления в работу следующего по порядку рабо- ты вентиля. Для осуществления такого режима электронный вентиль должен быть превращен в однооперационный вентиль. С этой целью на него следует подавать управляющий сигнал в течение всего времени протекания через него анодного тока. Снятие же этого сигнала при наличии даже небольшого тока недопустимо, так как ведет к перенапряжениям.

Таким образом, в трехфазной мостовой схеме на вентили следует подавать управляющий сигнал длительностью

120 эл. град. при отсутствии анодного тока и 120 +j при его наличии, где . — угол коммутации.

Блок 11 формирует только узкий импульс, определяющий момент включения вентиля — его фазу. Этот импульс запускает триггер 14 (обычно тиристорный, который подает на свой вентиль управляющий сигнал). Каждый вентиль 1-6 управляется своим триггером 14. При этом от этого же импульса блока 11 запускается и RSтриггер 15 и на его инверсном выходе появляется нулевой сигнал. Сброс

RS-триггера 15 происходит от импульса управления, последующего по порядку работы вентиля. Если после сброса триггера 15 вступающий в работу вентиль (после 1-ro, 3-й или 5-й) наберет ток, величина которого отли011 4 ким образом, для определения момента выключения сравнивают выпрямленный ток и токи вентилей, которые мо гут вступить в работу после проводящего вентиля и, если разница токов большая, не разрешают снятие управляющего сигнала с вентиля.

Высокая точность работы способа обеспечивается благодаря его выполнению по дифференциальному принципу (измеряется разница токов) сравнения токов. При таком принципе сравнения погрешность может не превышать величины порядка 0,1-0,37 от абсолютного значения тока.

3 1102 чается от выпрямленного тока на небольшую величину, на выходе компара-! тора 13 блока l2 этого вентиля появляется сигнал, передаваемый через элемент ИЛИ 17, разрешающий прохождение сигнала через элемент И 16.

Этот сигнал задерживается элементом 18 на угол 2-3 эл. град., позволяющий окончательно завершиться коммутации тока с одного вентиля на другой.

Компараторы в каждом из блоков 12 сравнивают токи вентилей(И„),(ВЯ, (Ы5)с выхода трансформаторов 7-9 тока фаз и с выхода. датчика 10 1

15 постоянного тока. Сигналы с выхода компараторов 13 JAIL) )8 I>) )d I ) (й Х3=1 при I -Х -а(0

QI)=0 при I<-I„-а>0, гда а — малая величина.

Благодаря этому сигнал на выходе компаратора 13 имеется и при Т,1=0 и Iv=0. В этом случае сигнал на сброс RS-триггера 14 при отсутствии тока появляется в момент сброса

RS-триггера 15 импульсом с блока 1 i идущим на включение RS-триггера l4 в блоке 12 последующего вентиля. Та4 8

В устройствах, построенных на измерении. нуля тока фазы, точность фиксации нулевого уровня 2-3Х считается очень высокой.

Благодаря повышению точности устройства, повышается надежность работы преобразователя, так как во всех режимах исключается снятие им управляющего сигнала с вентиля при наличии даже небольшого тока, а следовательно, появление перенапряжений практически невозможно.

ВЯИИПИ Заказ 780 42 Тираж 667 Подписное фи тиал ППП "Патент1, г.Ужгород, ул.Проектная, 4