Устройство для управления трехфазным мостовым выпрямителем

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ МОСТОВЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ, анодную группу вентилей которого составляют тиристоры, а катодную диоды , содержащее дроссели насыщения с магнитопроводами из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, обмотки которых включены последовательно с резисторами, диоды, трехфазный однополупериодный диодный выпрямитель и источник управляющего напряжения, отличающееся тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей, последоват тельно с каждой цепочкой из резистора и обмотки дросселя насьпдения включен диод., катод которого предназначен для подключения к управляющему электроду соответствукяцего тиристора, а источник управлякмцего напряжения выполнен в виде цепочки из последовательно соединенных задающего и регулирующего элементов, один конец которой предназначен для подключения к катодам диодов выпрямителя, а другой через трехфазный однополупериодный (Л диодный выпрямитель подключен к точкам соединения резисторов и обмоток дросселей насьпцения, причем цепочки , состоящие из обмоток дросселя насыщения , резистора и диода, соединены в треугольник, предназначенный для подключения к управляющим переходам тиристоров мостового выпрямителя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (11) 4(5() Н О? M 7 04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двтоескомм свидьткльСтву

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3670174/24-07 (22) 12 12.83 (46) 15.05.85. Бюл. И- 18 (72) Л.Л.Хруслов, Н.С.Горностаев и В.И.Пузиков (7 1) Московский ордена Ленина и ор, дена Октябрьской Революции энергетический институт (53) 621.316.727(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 583520, кл. Н 02 M 1/08, 1977.

2. Управление полупроводниковых силовых статических преобразователей.

М., "Наука", 1970, с. 49-60, рис. 7. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ТРЕХФАЗНЫМ ИОСТОВЫИ ВЬП1РЯМИТЕЛЕМ, анодную группу вентилей которого составляют тиристоры, а катодную— диоды, содержащее дроссели насыщения с магнитопроводами из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, обмотки которых включены последовательно с резисторами, диоды, трехфазный однополупериолный диодный выпрямитель и источник управляющего напряжения, отличающееся тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей, последова-., тельно с каждой цепочкой иэ резистора и обмотки дросселя насыщения включен диод., катод которого предназначен для подключения к управляющему электроду соответствующего тиристора, а источник управляющего напряжения выполнен в виде цепочки из последовательно соединенных задающего и регулирующего элементов, один конец которой предназначен для подключения к катодам диодов выпрямителя, а другой через трехфазный однополупериодный диодный выпрямитель подключен к точкам соединения резисторов и обмоток дросселей насыщения, причем цепочки, состоящие из обмоток дросселя насыщения, резистора и диода, соединены в треугольник, предназначенный для подключения к управляющим переходам тиристоров мостового выпрямителя .

1156215

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тиристорами трехфазного полууправляемого мостового выпрямителя с диодами s катодной группе. 5

Известно устройство для фазового управления тиристорами, содержащее трехфазный трансформатор, вторичные обмотки которого подключены через резисторы к базам транзисторов, магнитный модулятор,с тремя сердечниками, на которых размещены на каждом рабочая обмотка, и узел управления модулятором, представляющий собой общую управляющую обмотку, охватыва- 13 ющую все три сердечника н подключенную к источнику постоянного управляющего напряжения. Рабочие обмотки одними одноименными выводами подключены к дополнительным резисторам и коллекторам транзисторов, а други" ми одноименными выводами †. к балластным резисторам и управляющим электродам тиристоров малой мощности, катоды которых подключены к управляющим электродам силовых тиристоров. Рабочие напряжения для питания цепей рабочих обмоток формируются из постоянного напряжения транзисторами.

Для сдвига импульсов иа рабочих 36 о обмотках на 120 транзисторы управляются напряжениями вторичных обмоток трансформаторного трансформатора (tj .

Недостатками устройства являются сложность его схемы и, следователь- д но, недостаточная надежность. Устройство усложнено тем, что узел управления включает отдельную обмотку и источник постоянного управляющего напряжения, а также тем, что необ- 46 ходим источник постоянного напряжения для питания рабочих обмоток, кроме того, для формирования импульсов напряжения на рабочих обмотках и сдвига их на 120 применяются 43 транзисторы и трехфазный трансформатор.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления трехфазным 1Е мбстовым выпрямителем, содержащее дроссели насыщения с магнитопроводами из материала с прямоугольной петлей гистериса, обмотки которых включены последовательно с резистора- ми, диоды, трехфазный однополупериодный диодный выпрямитель и источник управляющего напряжения (2) .

Недостатками прототипа также являются. сложность его схемы и, следовательно, недостаточная надежность, Устройство усложнено тем, что применяются трехобмоточные дроссели насыщения, используются вспомогательные блоки питания и многообмоточный входной трансформатор для формирования импульсов напряжения на рабочих обмотках дросселя, кроме того, узел управления дросселем включает нес". колько элементов: обмотка управления дросселя, транзистор, дополнительная обмотка входного трансформатора и резистор в цепи базы транзистора, для задания угла задержки импульсов отпирания тиристоров необходим источник постоянного управляющего иапряже" ния.

Целью изобретения является упрощение, а также расширение функциональных возможностей за счет обеспечения стабилизации выходного напряжения выпрямителя.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для управления трахфазным мостовым выпрямителем, анодную группу вентилей которого составляют тиристоры, а катодную— диоды, содержащем дроссели насыщения с магнитопроводами из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, обмотки которых включены последовательно с резисторами, диоды, трехфазный однонолупериодный диодиый выпрямитель и источник управляющего напряжения, последовательно с каждой цепочкой из резистора и обмотки дросселя насыщения включен диод, катод которого предназначен для подключения к управляющему электроду соответствующего тиристора, а источник управляющего напряжения выполнен в виде цепочки из последовательно соединенных задающего и регулировочного элементов, один конец которой предназначен для подключения к катодам диодов выпрямителя,а другой через трехфазный однополупериодный диодный выпрямигель подключен к точкам соединения резисторов и обмоток дросселей насыщения, причем цепочки, состоящие из обмоток дросселя насыщения, резистора и диода, соединены в треугольник, предназначенный для подключения к управляющим переходам тиристоров мостового выпрямителя.

1156215

На фиг. 1 изображена схема устройства для управления трехфазного мостового выпрямителя; на фиг. 2 — временные диаграммы напряжений на обмотках дросселей насыщения.

Устройство для удравления трехфаэиым мостовым выпрямителеи 1, анодную группу вентилей которого составляют тиристоры 2, 3 и 4, а катодную — диоды 5, 6 и 7, содержит три однообмоточных дросселя насыщения 8, 9 н 10, обмотки которых одним концом подключены к соответствующеи шине трехфазной катадной сети, а вто- 1$ рым через диоды 11, 12 и 13 и резис-:. торы 14, 15 и 16 к управляющему электроду соответствующего тиристора 2, Зи4.

Источник управляющего. напряжения 20

17, выполненный в.вице последовательно соединенных задающего, например стабклитрона 18, и регулировочного, например потенциометра 19, элементов подключен одним выводом к полюсу выпрямителя 1, а другим — к полюсу трехфазного однополунериодного диодного выпрямителя 20, катоды диодой 21, 22 и 23 которого подключены к тачкам соединения обмоток дрос- 30 селей 8, 9 и 10 и диодов 11 12 и 13.

На выходе выпрямителя 1 подключена нагрузка 24.

Работу устройства рассмотрим на примере рабаты канала. управления ти-; $ ристором 2 выпрямителя

Полупериод линейного напряжения питающей сети, соответствующий проводящему состоянию разделительного диода 13 является рабочии интервалои, 4© а интервал времени, соответствующий проводящему состоянию диода 23 выпрямителя 20, является управляющим интервалои для дросселя 10 (Фиг. 2Ф).

В управляющем интервале к абмот- 4$ ке дросселя 10 приложено нанряжение

U, равное разности мгновенных значений линейного напряжения питающей сети U>, напряжение стабилизации

U стабилнтрона 18 и падения напря- $0 жения Пар на потенциоиетре 19

"дН =1 ю "ст "це

Магнитопровод дросселя 10 под действием напряжения U переиагничива- $$ ется до определенного значения ин1дукпии.

Рабочий интервал для дросселя 10 совпадает с полупериадом питающей сети, когда ее напряжение приложено к тиристару 2 в прямом направлении но до того момента времени, пока индукция материала иагнитопровода дросселя 10 не достигнет насьпцения, падение напряжения питающей сети на обмотке дросселя 10 велико и ток через электрод управления тиристора 2 недостаточен для его отпирания. Когда индукция достигнет насыщения, ток через управляющий электрод скачком возрастает, и тиристор 2 отпираетСяе

Передний фронт атпирающего импульса задержан относительно начала рабочего интервала на определеннную величину (4) (фиг. 2а), пропорциональную величине напряжения Бдц, приложенного к обмотке дросселя 10 в управляющем интервале. Начальное значение о задается величиной напряжения стабилизации стабилитрона 18 и регулируется с помощью потенциаметра 19.

Каналы управления тиристорами 3 и 4 работают аналогично со сдвигом рабочих и управляннцих интервалов на о

120 и 240 относительно соответствующих интервалов для канала управления тиристорам 2 (фиг. 2а а 8).

При изменении тока в нагрузке 24, что ведет к изменению величины падения напряжения иа внутреинеи сопротивлении выпряиителя, или при изменении величины напряжения питающей сети изменяется величина напряжения

U, прилаженного к обмоткам дросселей 8, Ф, 1О и соответственно величина о . Такии образом осуществляется стабилизация выходного напряжения трехфазного несиииетричного мостового выпрямителя

За счет того, чта дроссели насыщения выполнены адиообмотачными, не требуются входной трансформатор и вспомогательные блоки питания для формирования импульсов напряжения на обмотках дросселей насыщения, устройство для управления трехфазным, полууправляеиым выпрямителем значительно упрощается, повышается его надежность и одновременно обеспечивается стабилизация выходного напряжения, чта расширяет функциональные возможности устройства.

115621 5

Составитель В. Жмуров

Редактор А.Гулько Техред О,Вашишина Корректор Г.Решетник

Заказ 3192/53 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ЛПП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4