Устройство для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ ПРИБОРАМИ СТАТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, состоящее из сетевого резонансного фильтра, содержащего, дроссель и конденсатор фазосдвигающего моста, образованного вторичной обмоткой входного трансформатора, емкостным и перемен ным активным сопротивлениями плеч, к диагонали которого подключен формирователь управляюрдах импульсов. отличающееся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности и массогабаритных показателей при заданном диапазоне регулирования , оно снабжено двумя однофазными мостовыми схемами выпрямления и индуктивным сопротивлением, подключенным к одному вьшоду вторичнЬй обмотки входного трансформатора, к которой подключено емкостное сопротивление , причем индуктивное и емкостное сопротивления через однофазные мостовые схемы вьшрямления соответ ственно подключены к другому вьгооду вторичной обмотки входного трансформатора , а медду положит.ельнь1ми выводами указанных схем выпрямления, соединенных между собой, и их отрицательными выводами включено переменное активное сопротивление.

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

15и ф Н 02 М 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬЙИЙ (21) 3779142/24-07 (22) 31.07.84 (46) 30.12.85, Бюл. № 48 (72) В.Ф.Стрелков (53) 621 316.723(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР №: 989702, кл. Н 02 N 1/08 1981.

Авторское свидетельство СССР № 997225,,кл. Н 02 Р 13/16, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ ПРИБОРАМИ СТАТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, состоящее из сетевого резонансного фильтра, содержащего дроссель и конденсатор, фазосдвигающего моста, образованного вторичной обмоткой входного трансформатора, емкостным и переменным активным сопротивлениями плеч, к диагонали которого подключен формирователь управляющих импульсов, „Я0„„12О1974 А о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности и массогабаритных показателей ,при заданном диапазоне регулирования, оно снабжено двумя однофазными мостовыми схемами выпрямления и индуктивным сопротивлением, подключенным к одному выводу вторичной обмотки входного трансформатора, к которой подключено емкостное сопротивление, причем индуктивное и емкостное сопротивления через однофазные мостовые схемы выпрямления соответ.— . ственно подключены к другому выводу вторичной обмотки входного трансформатора, а между положительными выводами указанных схем выпрямления,. соединенных между собой, и их отрицательными выводами включено переменное активное сопротивление.

1201974

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в схемах. импульсно-фазового управления (СИФУ) полупроводниковыми приборами статического преобразователя.

Целью изобретения является уменьшение потребляемой мощности и массогабаритных:показателей при задан1Р ном диапазоне регулирования.

Иа фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства для управления голупроРтников Р1и приборами стати . Яг: О".- . ОЕО:!Рз.-: ОнатЕЛЯ, Ня лнг,2 а„:5, в приведены векторные диаграммы, поясняющие принцип его действия.

На фиг.2 обозначены — мгновенньпr ток индуктивного сопротивления, — мгновенное падение напряжения на" индуктивном сопротивлении; 5 мгновенный ток емкостного сопротивления; бс — мгновенное падение напряжения на емкостном сопротивлении;

О - мгновенное падение напряжения на переменном активном сопротивлении; Llf-p — мгновенное напряжение на вторичной обмотке трансфорt матора; U, — мгновенное напряжение . 30 на диагонали ФСМ; 3.„ — мгновенный ток вторичной обмотки трансформатора; Ы вЂ” угол сдвига мгновенного

f напряжения на диагонали ФСМ (Ug. ) относительно мгновенного напряжения на вторичной обмотке трансформатора (6 ); Ч- угол сдвига мгновенного тока вторичной обмотки трансформатора (1р ) относительно мгновенного на— пряжения íà его вторичной обмотке(0 р) . 4p

Устройство для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя состоит из фазосдвигающего моста (ФСМ), образованного вторичной обмоткой со средним 45 выводом входного трансформатора 1, а также реактивным (емкостным) 2 . и переменным активным 3 сопротивлениями плеч. К диагонали ФСМ подключен формирователь 4 импульсов (ФИ). gp

Последовательно с первичной обмоткой входного трансформатора включено резонансное фильтрующее устройство (ФУ), состоящее из дросселя 5 и конденсатора 6. К одному выводу вторич- у ной обмотки входного трансформатора

f к которому подключено реактивное сопротивление 2, подключено и дополнительное реактивное (индуктивное) сопротивление 7 другого рода. Реак тивные сопротивления 2 и 7 через однофазные мостовые схемы выпрямления

8 и 9 подключены к другому выводу вторичной обмотки входного трансформатора. Один вывод переменного активного сопротивления 3 подключен к положительным клеммам обеих схем выпрямления 8 и 9, а другой — к их отрицательным клеммам.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При величине переменного сопротивления 3 равной нулю работу схемы предлагаемого устройства отображает векторная диаграмма, изображенная на фиг.2 с

Ток вторичной обмотки трансформатора 1 (3 ) практически равен нутр лю, так как абсолютные величины реактивных сопротивлений 2 и 7 разного рода равны. Угол сдвига с напряжения на диагонали ФСМ (0 ) относи"тельно напряжения на вторичной обмотке трансформатора 1 (О„р) равен нулю. ФИ формирует импульсы синхронно с напряжением на диагонали ФСМ ((Jq,), следовательно, сдвиг по фазе управляющих импульсов тоже равен нулю.

При величине переменного активного сопротивления 3 отличной от нуля работу схемы отображает векторная диаграмма, изображенная на фиг.2 б .

Из векторной диаграммы видно, что с увеличением переменного активного сопротивления 3 происходит увеличение угла сдвига Ф . Ток вторичной обмотки трансформатора 1 (3 ) совпадает по направлению с напряжением вторичной обмотки входного трансформатора 1 (u, ).

ФСМ потребляет из сети мощность, имеющую активный характер. Расстраивания контура резонансного ФУ не происходит.

Так как напряжение на диагонали

ФСМ (U+) сдвинуто на угол ol то и управляющие импульсы на выходе

ФИ так же сдвинуты по фазе на угол Ы .

При величине переменного активного сопротивления 3, равной бесконечности, работу схемы отображает векторная диаграмма, изображенная на фиг. 26 .

Напряжение вторичной обмотки входного трансформатора 1 (u ) 1201974

t5

25 приложено к переменному активйому сопротивлению 3. Напряжение на диагонали ФСМ (0 ) сдвинуто по отношению к напряжению вторичной обмотки входного трансформатора 1 (u ) 5 о тр практически на 180 . Ток вторичной обмотки входного трансформатора 1 (Зт ) практически равен нулю. Управляющие импульсы на выходе ФИ сдвинуты практически на 180, Из рассмотрения векторных диаграмм, изображенных на фиг,2а Г, 8, видно, что благодаря введению в схему дополнительного реактивного сопротивления другого рода .и обес печения указанного подключения этого сопротивления, схема ФСИ устройства для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя потребляет из сети только активную мощность, изменяющуюся в зависимости от. величины переменного активного сопротивления 3.

Резонансный контур ФУ, состоящий из дросселя 5 и конденсатора 6, остается настроенным на частоту сети и в процессе .регулирования, т.е. при изменении величины переменного активного сопротивления 3, когда изменяется угол сдвига выходных им- 30 пульсов ФИ.

В предлагаемом устройстве в два . раза возрастает мощность, рассеиваемая на переменном активном сопротив- . лении 3. Однако мощность рассеивае35 мая на активном сопротивлении, шунтирующем первичную обмотку входного трансформатора ФСМ, значительно больше реактивной мощности, потребляемой ФСИ и, следовательно, много больше мощности, рассеиваемой на переменном активном сопротивлении 3.

Таким образом, в предлагаемом устройстве появляется возможность использовать узкополосные резонансные сетевые фильтры, чем устраняется воздействие нелинейных искажений напряжения сети на работу ФСИ и всего устройства для управления полу-. проводниковыми приборами статического преобразователя. Отпала необходимость шунтирования первичной обмотки входного трансформатора ФСИ активным сопротивлением, что уменьшает потребляемую устройством мощность.

Снижение мощности, потребляемой от резонансного ФУ, приводит к снижению его массы и габаритов, а следовательно, снижению массы и габаритов всего устройства. Диапазон регулирования не уменьшается под воздействи-. ем ограничений, вызванных совместной работой ФУ и ФСИ.

Следовательно, предлагаемое устройство за счет введения новых эле- . ментов и связей между ними позволяет уменьшить потребляемую мощность, массу и габариты при заданном диапазоне регулирования.

1201974

Составитель О,Наказная

Редактор А.Лежнина Техред.СЛигунова Корректор М.Демчик

Заказ 8101/56 Тираж 645 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