Способ релейного управления трехфазным тиристорным преобразователем переменного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления током возбуждения электрических машин. Целью изобретения является повышение быстродействия. В данном способе определяют разностный сигнал между фактическим током преобразователя и заданным током. При положительном знаке разностного сигнала подают импульсы управления на тиристоры , а при отрицательном - импульсы управления сдвигают в сторону отставания , а потом подают их на тиристоры . 2 ил. (Л СА: it САд |

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) Ш4 Н ? М 48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4081108/24-07 (22) 23,06.86 (46) 23.10.87, Бюл. Ф 39 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт комплектного электропривода (72) Р.Д.Валеев (53) 621,314(088.8) (56) Петелин Д,П. Автоматическое управление синхронизации приводами.

M. Энергия, 1968, с. 28-63.

Бриксман Я,А, и др, Выбор параметров системы релейного управления полууправляемым выпрямителем, — Электротехническая промышленность. Сер.

"Тяговое и подъемно-транспортное электрооборудование", 1979, вып. 4, l с. 11. (54) СПОСОБ РЕЛЕЙНОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЬК ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления током возбуждения электрических машин. Целью изобретения является повышение быстродействия. В данном способе определяют разностный сигнал между фактическим током преобразователя и заданным током. При положительном знаке разностного сигнала подают импульсы управления на тиристоры, а при отрицательном — импульсы управления сдвигают в сторону отставания, а потом подают их на тиристоры. 2 ил, 1 !

Изобретение относится к электротехнике,. а именно силовой преобразовательной технике, использующейся для управления током возбуждения электрических машин, например, в тяговых дизель-электрических приводах постоянного тока самоходных средств (мощные пневмоколесные и гусеничные транспортные и землеройно-транспортные машины).

Целью изобретения является повышение быстродействия управления.

Согласно способу релейного управления трехфазным тиристорным преобразователем переменного напряжения в постоянное сдвиг включающих импульсов на 120 эл,град. в сторону отставания при отрицательном знаке разностного сигнала и подача их на управляющие электроды тиристоров позволяют перевести преобразователь из фиксированного состояния выпрямительного режима, в котором он находился до этого, в фиксированное состояние инверторного режима. Под действием противо-ЭДС инвертора, величина которой по абсолютному значению равна половине напряжения преобразователя в выпрямительном режиме, происходит форсированный спад тока преобразователя за более короткое время, Таким образом, за счет уменьшения времени отработки сигнала задания на снижение тока преобразователя повышается быстродействие управления преобразователем, Efa фиг,1 приведена принципиальная схема устройства для осуществления способа релейного управления; на фиг.2 — временные диаграммы напряжений на элементах устройства.

Устройство содержит источник 1 трехфазного напряжения, к выводам которого подключены выводы переменного тока трехфазного моста оптронных тиристоров 2-7. К выводам постоянного тока трехфазного тиристорного моста подсоединена активно-индуктивная нагрузка 8, Устройство содержит также датчик 9 тока, включенный в цепь постоянного тока преобразователя, формирователь 10 сигнала задания, выходом подключенный к одному входу компаратора 11, к второму входу которого подключен выход датчика 9 тока, элемент НЕ 12, входом подключенный к выходу компаратора 11, формирователь импульсов, выполненный в виде трех47137 2

Э5

55 фазного трансформатора 13, входными выводами подключенный к источнику 1, а выходными — к соответствующим входным выводам коммутатора, выполненного на электронных ключах 14-19. Управляющие светодиоды 20-25 оптронных тиристоров 2-7 соединены в виде трехфазного моста, на выход которого подключен резистор 26, а входные выводы подключены к соответствующим выходным выводам коммутатора. Управляющие электроды ключей 14, 16 и 18 объединены и подсоединены к выходу компаратора. Управляющие электроды ключей

15, 17 и 19 также объединены и подсоединены к выходу элемента НЕ 12.

Резистор 26 служит для ограничения тока, протекающего через светодиоды

20-25.

Заштрихованная область временных диаграмм (фиг.2ь) соответствует открытому состоянию тиристоров 2-7 соответственно.

Устройство работает следующим образом, Предположим, в начальный момент времени сигнал U (фиг.2) задания выше по амплитуде сигнала U датчика 9 тока (фиг.1), В результате сравнения указанных сигналов в компараторе 11 на его выходе появляется положительный сигнал 11„„, который замыкает ключи 14, 16 и 18 коммутатора, На выходе элемента НЕ 1? сигнал 11„, инвертируется, и на управляющий вывод коммутатора поступает отрицательный (или нулевой) сигнал, в результате чего ключи 15, 17 и 19 остаются разомкнутыми.

Под действием положительного напряжения U„ фазы с и отрицательного напряжения Ub фазы Ь (фиг.2а) трансформатора 13 протекает ток по цепи:

18, 24, 26, 23, 16. В результате протекания тока через светодиоды 24 и 23 открываются оптронные тиристоры 6 и 5 (фиг,28), линейное напряжение.11 -П через тиристоры 6 и 5 прикладывается к нагрузке 8, через нагрузку 8 начинает протекать ток. Пропорционально току нагрузки 8 изменяют сигнал U датчика 9 тока. В момент времени t, 1 напряжение U фазы а становится более положительным, чем напряжение U фазы с. В результате начинает проводить светодиод 20 по цепи: 14, 20, 26, 23, 16. Светодиод 24 закрывается под действием отрицательного напряжения (U -U ). Соответственно открывается включения подаются на управляющие электроды тиристоров со сдвигом на

120 эл.град. в сторону отставания, и преобразователь переводится в инверторный режим.

Среднее напряжение зависимого инвертора равно

Шз

U>ÄÄ, = Гб е sinU t(t) о

3 Гб

Е

2% где Š— фазисе напряжение источника 1, что составляет половину. выпрямленного

316 напряжения U,, = Е., валор

При этом угол запаса на естественную коммутацию тиристоров составляет не более 60 эл.град, Под действием противо-ЭДС инвертора ток в нагрузке 8 уменьшается, стремясь к установившемуся отрицательному значению, равному -ф — в (где R — активное сопротивлейие нагрузки 8).

В результате этого достижение током некоторого заданного значения в сторону уменьшения происходит за бо-. лее короткий промежуток времени (фиг.2о, интервал времени после t» сплошная линия U ), чем в известных устройствах (там же, пунктирная линия U ), и следовательно, предлагаемый способ управления имеет более высокое быстродействие, чем известные. формула изобретения

Способ релейного управления трехфазным тиристорным преобразователем переменного напряжения в постоянное, заключающийся в том, что формируют сигнал задания тока преобразователя, измеряют мгновенное значение фактического тока нагрузки преобразователя, вычитают значение фактического тока нагрузки преобразователя из значения сигнала задания тока преобразователя, получают разностный сигнал, определяют знак этого разностного сигнала, формируют импульсы управления тиристорами преобразователя, при положительном знаке разностного сигнала подают импульсы управления на тиристоры преобразователя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия, при отрицательном знаке разностного сигнала импульсы з 1347137 оптронный тиристор 2 (фиг ° 28), а тиристор 6 запирается в процессе естественной коммутации (процесс коммутации не показан), К нагрузке 8 прикладывается линейное напряжение (U„- U<) источника 1, под действием чего ток нагрузки продолжает увеличиваться.

Далее до момента времени t процессы

2 коммутации светодиодов и оптронных тиристоров протекают аналогично описанному. Таким образом, на интервале времени, когда сигнал U. задания î превышает сигнал 11 датчика тока, тиристорный мост работает в неуправ5 ляемом (диодном) выпрямительном режиме, и к нагрузке Я прикладывается выпрямленное напряжение У (фиг.2а).

В момент времени t сигнал U стано2 Ф вится больше сигнала U„, сигнал U,1 на выходе,компаратора из положительного становится отрицательным (или нулевым), на выходе элемента НЕ 12 сигнал U, инвертируется, вследствие чего ключи 14, 16 и 18 размыкаются, а 25 ключи 15, 17 и 19 замыкаются (состояние ключей становится противоположным, показанному на фиг,1) . В результате произведенного переключения импульсы тока через управляющие светодиоды начинают протекать со сдвигом на 120 эл. град, Согласно данному алгоритму управления преобразователем он должен перевестись в инверторный режим, однако до момента t естест3 35 венной коммутации тиристоров 3 и 6, которые до этого проводили (фиг.23) напряжение на выходе преобразователя сохраняет положительный знак, Непосредственно после момента времени t светодиоды 21 и 24 проводят ток по цепи: .19, 24, 26, 21, 15, поддерживая тиристоры 3 и 6 в открытом состоянии;

Преобразователь переводится в инверторный режим, напряжение на его выхо- 45 де становится отрицательным, под действием чего ток нагрузки 8 начинает форсированно спадать. В момент времени 1 ток из светодиода 21 переводится в светодиод 23, открывается оптронный тиристор 5, производится естественная коммутация тиристора 3, преобразователь остается работать в режиме зависимого инвертирования. Далее процессы коммутации протекают анало55 гично, Таким образом, на интервале времени, когда сигнал задания U„ ìåíüøå сигнала Uq датчика тока, импульсы

1347137 питающего напряжения и подают на тиристоры преобразователя.

Составитель Е,Кадинкин

Техред Л.Олийнык Корректор В .Бутяга

Редактор О.Головач

Заказ 5124/49 Тираж 658 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4 управления тиристорами сдвигают в сторону отставания на 1?О эл.град. от

5