Способ управления устройством принудительной коммутации тиристоров

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 Н 02 М 1/08

О ПИ САН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4114551/24-07 (22) 09.09.86 (46) 15.02.88. Бюл. Ф 6 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт комплектно-о электропривода (72) P.Ä. Валеев (53) 621.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1023588, кл. Н 02 М 7/155, 1983. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ УСТРОЙСТВОМ

ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ КОММУТАЦИИ ТИРИСТОРОВ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использОвано. при управлении тиристорами. Цель изобретения — повьппение надежности коммутации при изменении напряжения питания. В способе принудительной коммутации тиристоров измеряют напряжение на коммутирующем,конденсаторе и вычитают его из переменного напряжения, подаваемого на коммутирующий конденсатор. Полученный разностный сигнал суммируют с переменным напряжением и суммарный сигнал сравнивают с сигналом задания. В моменты Я совпадения этих сигналов включают зарядный тиристор. 2 ил.

1374363

Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовой преобразовательной технике и может быть использовано для управления устройства5 ми принудительной коммутации тиристоров.

Цель изобретения — повышение надежности коммутации при изменении напряжения питания. 10

На фиг. 1 представлен пример выполнения устройства, осуществляющего способ управления; на фиг. 2 — временные диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства. 15

Устройство содержит узел 1 принудительной коммутации, выходными выводами подсоединенный к коммутируемому тиристору 2 преобразователя 3.

Узел 1 содержит источник 4 перемен- 20 ного напряжения, подключенный к входу диодного выпрямителя 5, коммутирующую LC-пепь 6 и 7, подключенную к выходу выпрямителя 5 через зарядный тиристор 8, два последовательно 25 соединенных разрядных диода 9 и 1О, к выводам одного из которых встречно-последовательно подключен коммутирующий тиристор 11, а выводы другого образуют выходные выводы узла прину- 30 . дительной коммутации, два датчика 12 и 13 напряжения, входами подключенные к выходу выпрямителя 5 и к выводам коммутирующего конденсатора 7 соответственно и выходами подключенные к-прямому .и инверсному входам дифференциального усилителя 14, суммирующий усилитель 15, к двум входам которого подключены выходы датчика 12 и дифференциального усилителя 14, элемент 16 сравнения, на первый вход которого подключен выход усилителя

15, а на второй вход поступает сигнал задания 11 „, причем выход элемента

16 подсоединен к управляющему элект 45 роду зарядного тиристора 8.

Устройство по предлагаемому способу управления работает следующим образом.

Предположим, в момент времени 0 (см. фиг. 2) напряжение на коммутирующем конденсаторе 7 равнялось нулю, причем в рассматриваемый первый полупериод переменное напряжение U имеет наибольшее действующее значение. При отсутствии сигнала на выходе датчика

13 на вход дифференциального усилителя 14 поступает только один сигнал

Ur с выхода датчика 12, в результате на выходе дифференциального усилителя 14 появляется сигнал, равный Uqq .

Оба указанных сигнала складываются в суммирующем усилителе 15 и поступают на один вход элемента 16. В момент времени t когда удвоенный сигнал U„z (t„), поступающий с выхода усилителя 15, сравнивается по величине с сигналом задания U A, элемент

16 вырабать:.ает короткий импульс включения, которым переводит ранее зарядный тиристор 8 в открытое состояние. Под действи м напряжения источника 4 через конленсатар 7 начинает протекать зарядньrA ток по цепи

4,5,8,6,7,5,4. Длительность процесса заряда равна половине периода колебания собственной частоты колебательного контура, образованного емкостью коммутирующего конденсатора 7 и суммарной индуктивностью коммутирующего реактора 6 и индуктивностью источника 4. В результате колебательности процесса заряда напряжение на коммутирующем конденсаторе 7 возрастает до двойного напряжения по отношению к напряжению источника заряда в момент включения (при пренебрежении сопротивлениями колебательного контура и допущении неизменности мгновенных значений напряжения питания на интервале заряда). Полярность напряжения U показана на фиг. 1.

Таким образом, напряжение Uz на коммутирующем конденсаторе 7 в момент времени 1 устанавливается на уровне, соответствующем сигналу задания U >rr (фиг. 2). В момент времени 1 напряжение U (U > ) выше напряжения U<(U«). В результате того, что к зарядному тиристору 8 в обратном направлении прикладывается напряжение, равное U -U4, он запирается.

В момент времени + > производится коммутация тиристора 2 преобразователя

3 включением коммутирующего тиристора 11. Под действием напряжения Б коммутирующий ток протекает по цепи

"+" 7,6,2,11,7 "-". В результате свободного перезаряда колебательного коммутирующего LC-контура 6, 7 на коммутирующем конденсаторе 7 напряжение U меняет знак. В момент времени t с завершением перезаряда заканчивается подготовительный этап коммутации. На следующем этапе (интервал

t -1 «) коммутирующий ток протекает по цепи "+" 7,9,2,6,7 "-". После за1374363 пирайия тиристора 2 избыточный колебательный ток замыкается по цепи "+"

9,10,6,7 "-". При этом на диоде 10 создается падение напряжения кото«

5 рое прикладывается к запирающему тиристору 2 и способствует восстановлению его вентильных свойств. После завершения процесса коммутации в момент времени t конденсатор 7 вновь имеет напряжение, полярность которого показана на фиг. 1. B результате того, что при перезаряде коммутирующей LCцепи 6,7 имели место потери мощности в активных сопротивлениях цепи комму- 15 тации, напряжение U в момент времени 1 ниже напряжения задания U .. зад *

Для обеспечения заданной коммутирующей способности устройства в следующий период коммутации требуется доза- 20 рядить конденсатор 7.

Предположим, что в следующий полупериод переменное напряжение питания снизилось, например на 15Х. В момент времени t6 на входе элег энта 16 срав-25 ниваются по величине си«нал задания с суммой сигналов (UIz -U « ) на выходе усилителя 14 и на выходе датчика 12. В результате вновь включается зарядный тиристор 8. Конденсатор

7 в колебательном процессе дозаряжается до напряжения, соответствующего сигналу задания U ä . В момент времени 17 после включения коммутирующего тиристора 11 начинается процесс коммутации тиристора 2, который до это35 го был включен по сигналу блока управления преобразователем 3, аналогично описанному выше. На фиг. 2 в третьем полупериоде переменного напряжения питания приведены диаграммы описанных процессов для случая еще более сильного снижения напряжения

U . При этом аналогично описанному в момент времени t8 окончания заряца 45 коммутирующего конденсатора 7 он имеет напряжение, по величине соответствующее описанному сигналу задания U ä„ . Таким образом, напряжение на коммутирующем конденсаторе в Конце процесса дозаряда всегда одно и то же и не зависит от напряжения питания U при колебании напряжения

U4 в известных заданных пределах.

Рассмотренный способ управления устройством принудительной коммутации обеспечивает заданный запас коммутирующей способности и повышает надежность комму-тации тиристоров преобразователя в режиме меняющегося действующего значения переменного напряжения питания.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ управления устройством принудительной коммутации тиристоров преобразователя с. коммутирующими тиристором и конденсатором и зарядным тиристором, заключающийся в том, что, в каждый период коммутации подают на коммутирующий конденсатор напряжение от источника переменного напряжения, задают момент коммутации и в этот момент включают коммутирующий тиристор, в результате чего принудительно запирают тиристоры преобразователя, о т,л и ч а ю шийся тем «что, с целью повышения надежности коммутации в режиме меняющегося напряжения питания, дополнительно формируют постоянный сигнал задания, измеряют напряжение на коммутирующем конденсаторе, фиксируют мгновенные значения переменного напряжения, вычитают напряжение коммутирующего конденсатора из переменного напряжения и получают разностный сигнал, с переменным напряжением, суммируют полученный разностный сигнал и получают суммарный сигнал, который сравнивают с сигна-. лом задания и в моменты их совпадения включают зарядный тиристор.

1374363

Составитель С. Лузанов

Редактор Т. Лазаренко Техред N.Õîäàêè÷

Корректор М. Пожо

Заказ 614/52 Тираж 665 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