Устройство для управления многофазным тиристорным преобразователем

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления вторичных источников электропитания. Цель изобретения - расширение диапазона регу/sT/ ктг iS (Л isd i4 1чд 00 00 я т М

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (594 Н 02 И 7 12

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 688979 (21) 3761479/24-07 (22) 26.06.84 (46) 23.07 ° 86. Бюл. Ф 27 (71) Всесоюзный научно-исследов ательский проектно-конструкторский и технологический институт взрывозащищенного и рудничного электрооборудованияя (72) Г.А.Пименов, А.Б.Кац и В.А.Скрыпник (53) 621 .3 14. 727 (088. 8) (56) Авторское свидетельство

У 688979, кл. Н 02 И 7/12, 1, SU 1246288 А 2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЫМ ТИРИСТОРНО ПРЕОБРАЗОВАTElIEM (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления вторичных источников электропитания. Цель изобретения — расширение диапазона регу124628 лирования. Устройство содержит фор мирователи 1 и 2 фазных и противофазных синусоидальных развертываю- щих напряжений, регулируемый источник 3 постоянного смещения, формирователи 10-15 импульсов (ФИ) ограничения предельных углов регулирования, инвертирующие усилители 16-2! и выходные каскады 22-27, ФИ 28-33 управления. ФИ 10-15 снабжены двумя дополнительными входами и диодами

4-9. Импульс управления формируется в момент равенства нулю разности напряжения управления и синусоидаль8 ного развертывающего напряжения.

Введение новых связей и ФИ 10-15 позволяет формировать импульс управления не по упомянутой разности на тряжения, а по фронту сформированного импульса ограничения или по срезу импульса, сформированного ФИ

15, усилителем 21 и каскадом 27 °

Это позволяет в устр-вах упранлеННр многофазными тиристорными пре-. образователями улучшить энергетические хар-ки и коэффициент использования питающих трансформаторов.

4 ил, 1

Изобретение относится к преобразовательной технике, может быть использовано в системах управления многофазными тиристорными преобразователями и является усовершенство- Б нанием изобретения по авт„сн.

Р 688979.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования.

На фиг.1 представлена функциональ-!@ ная схема устройства; на фиг,2— принципиальная схема формирователя импульсов ограничения; на фиг . 3 временные диаграммы, пояснякпцие рабо-ту Формирователя; на фиг.4 — принципиальная схема формирователя импульсов управления тиристорами.

Устройство для управления многофазным тиристорным преобразователем, применительно к наиболее часто исполь-2О зуемой мостовой схеме включения тирнсторов (фиг.1) содержит формирователи 1 и 2 фазных и противофазкых синусоидальных развертывающих напряжений, а также регулируемый источник Зпостоянного напряжения смещения, выходы которых непосредственно или через диоды 4-9 соединены с входами формирователей 10-15 импульсов ограничекчя предельных углов регулирования тиристорного преобразователя.

Выходы формирователей !0-15 через инвертирующие усилители 16-21 и выходные каскады 22-27 соединены с двумя входами ограничения формирователей 28-33 импульсов управления тиристорами, третьи входы которых подключены к выходам формирователей

1 и 2, а четвертые соединены между

2 собой и являются входами для подключения напряжения управления тиристорн:ого преобразователя.

Все формирователи 10-15 импульсов ограничения идентичны и представляют собой (фиг.2) нуль-орган„ выполненный на операционном усилителе 34 с положительной обратной связью, образованной включением резисторон 35 и

36, и имеющий четыре входа, которые через резисторы 37-40 и диод 4 подключены к выходам формирователей и 2 н источника 3. Инвертирующие усилители 16-21 и ныходные каскады

22-27 могут включать в себя элемент

НЕ 41, обладающий требуемым коэффициентом разветвления по выходу, и токоограничивающий резистор 42.

Все формирователи 28-33 импульсов управления тиристорами собраны по схеме, представленной на фиг.4, и содержа.т куль-орган 43, аналогичный нуль-органу формирователя импульсов ограничения, но имеющий дна входа, которые соединены с выходами формирователей 1 и 2 синусоидальных развертывающих напряжений и источником напряжения управления; токоограничивающий резистор 44, элементы И-НЕ

45 и 46, входы которых соединены с выходами каскадов 22-27, формирователь 47 длительности импульса управленин тиристором и усилитель 48 Mal к ос ти импул ь са.

Устройство работает следующим образом .

На входы формирователей 10-15 поступают синусоидальные развертывающие напряжения и напряжение сме1 246288 щения. С выходов этих формирователей импульсы через усилители 16-21 и выходные каскады 22-27 поступают . на входы формирователей 28-33 °

Сформиров анные импульсы, помимо запрета формирования ложных импульсов на нерабочих участках синусоидальных развертывающих напряжений, выполняют функции ограничения предельных углов регулирования соотвествующих каналов преобразователя по минимуму d. и по максимуму <( мин макс

Формирователь импульсов ограничения, например формирователь 10, ра- 15 ботает следующим образом.

На входы формирователя поступают синус даль е напряжения ЦА и Оа,. напряжение смещения U,„, а также положительный полупериод (фиг.3 a ) напряжения Ub (U,„ 0) .

Нуль-орган, состоящий из операционного усилителя 34 и резисторов

35 и 36, изменяет свое состояние в моменты времени, когда суммарное напряжение на его входах U (фиг.ЗО) близко к нулю, что обеспечивается подбором сопротивлений резисторов

35 и 36. Взводное напряжение нульоргана Б (фиг ° 3 Б ) через токоогра- ЗО ничивающий резистор 42 поступает на вход элемента 41, с выхода которого снимается импульс ограничения

Up„ (ôèã.35 ). Изменение длительности импульса ограничения осущест- З вляется путем выбора сопротивления резистора 39 по отношению к резисторам 37 и 38, сопротивления которых одинаковы.

При изменении сопротивления ре- 40 зистора 39 перемещается задний фронт импульса ограничения (фиг.ЗЬ и ) .

Величина резистора 40, как правило, выбирается на порядок больше, чем резисторов 37 и 38, поэтому подаваемое на него напряжение U,„ позволяет изменять длительность импульса ограничения в очень небольших пределах в сторону уменьшения. Сформированный на выходе элемента 41 им- 0 пульс является импульсом ограничения

ot„„„ для первого канала управления.

На фиг.3 z показан импульс ограничения U,, ограничивающий d. „ сформированный формирователем 15, усилителем 21 и каскадом 7, а также отмечен диапазон регулирования импульсов первого канала управления, анодным напряжением тиристора которого является U>, В устройстве импульс управления формируется в момент равенства нулю разности напряжения управления и синусоидального развертывающего напряжения данного канала управления тиристором.

Если момент равенства нулю упомянутой разности напояжений опережает по времени фронт импульса о „„„ или отстает от среза импульса Ы„„„,, то импульс управления тиристором формируеч ея не в момент равенства нулю разности напряжений управления и развертывающего, а по фронту импульса

d „ или по срезу импульса с, в зависимости от полярности напряжения управления .

Функционирование формирователей импульсов управдения, работающих по

"вертикальному" принципу, может быть описано на примере формирователя импульсов управления первым тиристором (фиг.4) . Нуль-орган 43, выполнен" ный аналогично нуль-органу формирова.телей 10-15, переключается при входном напряжении U U + U„ О. При наличии импульсов ограничения о „,„,и И „, соответствующих сигналу логической единицы, логический нуль на выходе элемента 46 появляется при изменении выходного напряжения нульоргана 43 с положительной полярности на отрицательную. Этим сигналом логического нуля запускается формирователь 47. Сформированные по длительности и усиленные по мощности усили-. телем 48 импульсы управления поступают на управляющий электрод тиристора. Совпадение сигналов логической единицы на входах Ы „,„, и Ы„„„ соответствует зоне разрешенного включения тиристоров, т.е. диапазону регулирования угла Ы.

При увеличении положительного U„ свыше амплитуды синусоидального развертывающего напряжения, например U» напряжение на выходе нуль-органа всегда будет отрицательным и логический сигнал на выходе элемента 45 всегда будет равен "1". В этом режиме сигнал логического нуля появится на выходе элемента 46 в момент поступления импульса на входЫ „ элемента 46. В этот момент начнется формирование импульса управления тиристором. Таким образом, потери управ1246288 ляемости в выпрямительном режиме работы. преобразователя не произой-: дет.

При увеличении отрицательного U свыше амплитуды синусоидального развертывающего напряжения, напряжение на выходе нуль-органа 43 всегда будет положительным. В этом режиме 10 формирование импульса управления тиристором начнется в момент окончания импульса на выходе „ „ элемента

45. Тем самым ограничивается угол управления в инверторном режиме рабо-!5 ты преобразователя.

Применение изобретения в устройствах для управления многофазными тиристорными преобразователями поз- 20 воляет улучшить их энергетические характеристики и коэффициент использования питающих трансформаторов.

Формула из о бр ете ния

Устройство для управления многофазным тиристорным преобразователем по авт. св, У 688979, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, каждый формирователь импульсов ограничения снабжен двумя дополнительными входами и диодом, причем первый дополнительный вход подключен к выходу формирователя синусоидальных развертывающих напряжений, напряжение на котором опережает напряжение данного формирователя импульсов ограничения на 60", а второй дополнительный вход . подключен через диод к выходу формирователя синусоидальных развертывающих напряжений, напряжение на котоо ром отстает на 60 от напряжения данного формирователя импульсов ограничения.

1246288

Фиг.З оС.мамс 1 о нин

Фиг. Ф

Составитель В.Миронов

Редактор В.Петраш Техред O.Ñîïêî Корректор В.Бутяга

Заказ 4016/51 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4