Устройство для управления тиристорным преобразователем

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЬМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее генератор пилообразного напряжения , вход которого предназначен для подключения к питающей сети, блок формирования управляющего напряжения, вход которого предназначен для подключения к нагрузке, выходы генератора пилообразного напряжения и блока формирования управляющего напряжения подключены к входам порогового элемента , и два формирователя импульсов управления , выходы которых являются выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено счетным триггером , а формирователи импульсов управления содержат генератор, выполненный на элементе И-НЕ, трех элементах НЕ и первом конденсаторе, второй конденсатор и транзисторный усилитель с трансформаторным выходом, причем выход порогового элемента соединен с входом счетного триггера и первыми входами элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены с прямым и инверсным входами счетного триггера соответственно , в каждом формирователе импуль-С сов управления выход элемента И-НЕ соединен с одним вьшодом первого кон- f/j денсатора и входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с третьим входом элемента И-НЕ и через третий Q . элемент НЕ и второй конденсатор - с входом транзисторного усилителя. 05 со О5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН зш H 02 Р 13/16

ВГ:"" - ф . ц

И...„, 1

Ri35300>mz

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3572617/24-07 (22) 06.04.83 (46) 23.07.84. Бюл. ¹ 27 (72) Л.П.Шичков и А.Ф.Алексеев (7 1) Всесоюзный сельскохозяйственный институт заочного образования (53) 621.384.27(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 674184, кл. Н 02 P 13/24, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 922995, кл. Н 02 P 13/24, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее генератор пилообразного напряжения, вход которого предназначен для подключения к питающей сети, блок формирования управляющего напряжения, вход которого предназначен для подключения к нагрузке, выходы генератора пилообразного напряжения и блока формирования управляющего напряжения подключены к входам порогового элемента, и два формирователя импульсов уп;И)„, 1104636 А равления, выходы которых являются выходами устройства, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено счетным триггером, а формирователи импульсов управления содержат генератор, выполненный на элементе И-НЕ, трех элементах

HE и первом конденсаторе, второй конденсатор и транзисторный усилитель с трансформаторным выходом, причем выход порогового элемента соединен с входом счетного триггера и первыми входами элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены с прямым и инверсным входами счетного триггера соответственно в каждом формирователе импуль- О

Э

Я сов управления выход элемента И-HE соединен с одним выводом первого конденсатора и входом второго элемента

НЕ, выход которого соединен с третьим ев входом элемента И-НЕ и через третий . элемент НЕ и второй конденсатор — с

leeaL входом транзисторного усилителя.

IeaaL

1104636

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления тиристорными преобразователями.

Известно устройство для управления

5 тиристорным преобразователем, содержащее генератор пилообразного напряжения, синхронизированньй от электрической сети, и блок управляющего напряжения, соединенные выходами с вхо- 10 дами порогового элемента на операционном усилителе, выход которого связан с усилительно-формирующим блоком выходных импульсов 1 1 ).

Недостатком данного устройства яв- 15 ляется воэможность управления силовыми тиристорами преобразователя только= при положительной полуволне сетевого напряжения. Поэтому для управления в течение обеих полуволн сетевого напряжения потребуются два таких устройства, причем из-за разброса параметров элементов генераторов пилообразного напряжения углы включения тиристоров различны. Для уменьшения этого разли- 5 чия необходимо применять в генераторах пилообразного напряжения высокостабильные элементы с малыми разбросами параметров от номинальных, что ведет к удорожанию устройства.

Наиболее близким к изобретению по достигаемому результату является устройство для управления тиристорным преобразователем, содержащее генератор пилообразного напряжения, вход которого предназначен для подключения З5 к питающей сети, блок формирования управляющего напряжения, вход которого предназначен для подключения к нагрузке, выходы генератора пилообразного напряжения и блока формирования

40 управляющего напряжения подключены к входам порогового элемента, и два формирователя импульсов управления, выходы которых являются выходами устройства (2 J.

Недостатками известного устройства являются невысокая надежность и малая помехоустойчивость, так как устройст-, во состоит из значительного числа элементов с невысокой стабильностью и: малой помехоустойчивостью.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем,что устройство 1ля управления тиристорным преобразователем, содержащее генератор пилообразного напряжения, вход которого предназначен для

1 подключения к питающей сети, блок формирования управляющего напряжения, вход которого предназначен для подключения к нагрузке, выходы генератора пилообразного напряжения и блока фо ормирования управляющего напряжения подключены к входам порогового элемента, и два формирователя импульсов управления, выходы которых являются . выходами устройства, снабжено счетным триггером, а формирователи импульсов управления содержат генератор, выполненный на элементе И-НЕ, трех элементах НЕ и первом конденсаторе, второй конденсатор и транзисторный усилитель с трансформаторным выхс",ом, причем выход порогового элемента соединен с входом счетного триггера и первыми входами элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены с прямым и инверсным входами счетного триггера соответственно, в каждом формирователе импульсов управления выход элемента

И-НЕ соединен с одним выводом первого конденсатора и входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с третьим входом элемента И-HE и через третий элемент НЕ и второй конденсатор — с входом транзисторного усилителя.

На фиг.1 представлена схема устройства, на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит генератор 1 пилообразного напряжения, блок 2 формирования управляющего напряжения, по роговой элемент 3 на операционном усилителе 4 с положительной обратной связью через резистор 5, распределитель 6 импульсов, выполненный на счетном триггере 7, формирователи 8 и 9 импульсов управления, каждый из которых содержит высокочастотный генератор, собранный на элементах И-НЕ 1(, трех элементах НЕ 11-13 и конденсаторе 14, Устройство содержит также формирующую дифференцирующую цепь на конденсаторе 15 и резисторе 16, усилительный каскад на транзисторе 17, включенном по схеме с общим эмиттером и импульсным трансформатором 18 в его коллекторной цепи, и развязывакицие полупроводниковые диоды 19 и 20 в первичной и вторичной цепях импульсного трансформатора.

-Устройство работает следующим образом, На прямой вход порогового элемента

3 в виде операционного усилителя 4, 11046

3 охваченного положительной обратной связью через резистор 5, подается пилообразное напряжение удвоенной частоты сети от генератора 1, а на инверсный вход — напряжение управления от

5 блока 2. При превышении напряжения

0, (фиг.2а) на прямом входе операционного усилителя над напряжением

U 6 Hà его инверсном входе операционный усилитель за счет положительной обратной связи через резистор 5 мгновенно переключается, а при резком спадении напряжения. LL в конце его пе" риода возвращается в исходное состояние.

l5

Напряжение Ос (фиг. 2б) прямоугольной формы с выхода операционного усилителя 4 поступает на вход. счетного триггера 7, а также на вход формирователей 8 и 9.

Формирователь 8 (или 9) содержит на входе управляемый высокочастотный генератор на элементах И-НЕ 10-13 и хронирующем конденсаторе 14. На первый вход элемента И-НЕ 10 поступает сигнал 0 с прямого выхода триггера

7, на второй —. напряжение U с выхо- да порогового элемента 3, имеющее двойную частоту и регулируемую длительность, определяющую углы включения

Ц и d. силовых тиристоров, а на тре2 тий вход — напряжение положительной обратной связи с выхода элемента И-НЕ

12. При наличии напряжения одновременно на первом и втором входах логичес35 кого элемента И-НЕ 10 с прямого выхода триггера 7 и выхода порогового элемента 3 высокочастотный генератор вступает в работу и формирует высокочастотные импульсы необходимой частоты, определяемой емкостью хронирующего конденсатора 14 и скважностью, равной двум, которые, проходя дифференцирующую цепь, состоящую из конденсатора 15 и резистора 16, укорачиваются до необходимой длительности и приобретают оптимальную форму для наи36 4 более эффективного открытия силовых тиристоров: крутой передний фронт и экспоненциально спадающий задний.

Длительность пачки высокочастотных импульсов равна углу проводимости силовых тиристоров и обеспечивает их надежное включение, исключает самопроизвольное выключение при прерывистом токе нагрузки. Усиление импульсов до необходимого уровня осуществляется усилителем на транзисторе 17 с нагрузкой в цепи коллектора в виде импульсного трансформатора 18, вторичная обмотка которого является выходной. Для исключения подачи отрицательного уровня импульсов на управляющий электрод силового тиристора служит диод 20. Для снятия напряжений и улучшения пзремагничивания сердечника импульсного трансформатора его первичная обмотка шунтирована диодом 19. За счет использования распределителя импульсов в виде счетного триггера 7 с прямым и инверсным выходами подача "пачки" импульсов на силовой тиристор с целью снижения потерь мощности в нем производится только при положительном напряжении на его аноде, а использование в канале управления общих блоков генератора пилообразного напряжения 1 и управляющего напряжения 2 обеспечивает равенство углов включения силовых тиристоров при положительной и отрицательной полуволнах сетевого напряжения.

Предлагаемое устройство характеризуется простотой схемы, малым количеством элементов, компактностью выполнения и повышенной надежностью в работе при оптимальной форме импульсов управления силовыми тиристорами.

Предлагаемое устройство может быть использовано в многофазных преобразователях. Количество каналов определяется количеством фаз преобразователя при общем блоке управляющего напряжения.

1104636

1104636

Составитель В.Миронов

Редактор Н.Пушненкова Техред Т.дубинчак Корректор А.Фоври

Заказ 5319/42 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

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