Устройство для импульсно-фазового управления трехфазным тиристорным преобразователем

 

Изобретение относится к к электротехнике и предназначено для управления трехфазным тиристорным преобразователем с раздельным управлением. Цель изобретения - повышение качества регулирования и надежности работы устройства. В каждый канал распределителя импульсов введен компаратор, по входам которого осуществляются синхронизация импульсов с сетью, дополнительное фазосмещение по каналу распределителя в сторону выпрямительного режима, подхват при выдаче импульса для обеспечения требуемой ширины импульса и сброс импульса с началом выдачи импульса следующим каналом распределителя. Устройство обеспечивает изменение ширины управляющих импульсов в соответствии с изменением интервала проводимости в динамических режимах при сохранении простоты схемы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1511 4 Н С2 М 7/48

ВСЕЩЯЩД

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 429659//24-07 (22) 19.08.87 (46) 15.04.89. Бюл. У 14 (71) Московский энергетический институт (72) В.И.Ключев, 10.M.Áàðàíoâ, В.А.Попов и В.А.Елькин (53) 621.3 16.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР 915205, кл. Н 02 М 7/48, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1136279, кл. H 02 М 7/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ ТИРИСТОРHblM ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для управления трехфазным тиристорным преобразо1

Изобретение относится к электротехнике и предназначается для управления трехфазным тиристорным преобразователем с раздельным управлением.

Цель изобретения — повьппение каче-, ства регулирования токов нагрузки тиристорным преобразователем с раздельным управлением и повышение надежности работы устройства.

На чертеже приведена схема предложенного устройства, Устройство содержит ис гочник 1 задающего напряжения, генератор 2 пилообразного напряжения, ключевой элемент 3, распределитель 4 импульсов, усилители 5-7 импульсов, конденсатор 8, источник 9 и дополнительный источник 10 постоянного напряжения.

„.ЯО„„1473О45 А1 вателем с раздельным управлением.

Цель изобретения — повышение качества регулирования и надежности работы о устройства. В каждый канал распредее

- лители импульсов введен компаратор, по входам которого осуществляются синхронизация импульсов с сетью, дополнительное фазосмещение по каналу распределителя в сторону выпрямительного режима, подхват при выдаче импульса для обеспечения требуемой ширины импульса и сброс импупьса с началом выдачи импульса следующим каналом распределителя. Устрбйство обеспечивает изменение ширины управляющих импульсов в соответствии с изменением интервала проводимости в динамических режимах при сохранении простоты схемы. 1 ил.

С:

На вход ключевого элемента 3 подключены выходы источника 1 задающего напряжения и генератора 2 пилообразного напряжения, вход синхронизации которого через конденсатор 8 подключен параллельно коммутирующей цепи 4 ключевого элемента 3 к общей точке усилителей импульсов 5-7, а цепь питания подключена к положительному выводу источника 9 постоянного напрячения, отрицательный вьвод которого подключен к общей точке схемы, с которой связаны все перечисленные элементы устройства.

Распределитель 4 импульсов содержит транзисторы il, 12 и 13 распределителя импульсов эмиттеры которых через резисторы 14-16, а базы через

1473045 стабилитроны 17-19 подключены к общей точке схемы. Кроме этого, базы транзисторов через резисторы 20-22 подключены к выходам операционньгх усилителей 23-25, неинвертирующие входы которых подключены к общей точке схемы.

Инвертирующие входы операционных усилителей через резисторы 26-28 соединены с концами обмоток 29-31 синхронизирующего трансформатора, начала которых подключены к общей точке схемы, через резисторы 32-34— с отрицательным выводом дополнительного источника 10 постоянного напряжения, положительный вывод которого подключен к общей тачке схемы, через резисторы 35-37,и диоды 38-40 — с выходом источника 1 задающего напря- 20 жения, через резисторы 41-43 и светодиоды 44-46 оптронных выходов усилителей 5-7 импульсов — с общей точкой схемы, через резисторы 47-49 — с эмиттерами транзисторов 12, 13 и 11 25 соответственно следующего канала распределителя импульсов.

Коллекторы транзисторов 11-13 распределителя импульсов подключены к точкам соединения накопительных кон- 30 денсаторов 50-52 усилителей импуль сов 5-7 с началами обмоток 53-55 синхронизирующего трансформатора, концы которых через диоды 56-58 и резисторы 59-61 подключены к другим обкладкам накопительных конденсаторов 50-52, а также через тиристоры оптронных пар 62-64, светодиоды 4446 оптронных выходов усилителей импульсов и параллельно через свето- 40 диоды тиристорных о 1тронных пар 6264, зашунтированные резисторами 6567 диоды 68-70 и коммутирующую цепь ключевого элемента 3 подключены к общей точке схемы. 45

Устройство работает следующим образом.

На инвертирующем входе операционных усилителей 23-25, работающих в режиме компараторов, сравниваются: 50 напряжение обмотки 29-31 синхронизирующего трансформатора, подаваемое через резистор 26-28, отрицательное напряжение смещения от дополнительного источника 10 напряжения, подаваемое через резистор 32-34, напряжение U источника задающего напряжения, подаваемое через диод 38-40 и резистор 35-37. При положительном сигнале на входе компаратор 23, 24 или 25 переключается с положительного напряжения на выходе на отри-— тельное и открывается транзистор ll

12 или 13 распределителя импульсов.

К моменту открытия транзистора 11, 12 или 13 подключенный одной из сво- их обкладок к коллектору транзистора накопительный конденсатор 50, 51 или 52 уже заряжен от соответствующей обмотки синхронизирующего трансформатора 53, 54 или 55 через диод

56,, 57 или 58 и резистор 59, 60 или

61„ В результате подготавливается контур для разряда соответствующего накопительного конденсатора через светодиод тиристорной оптопары 62, 63 или 64, зашунтированный резистором 65, 66 или 67, диод 68, 69 или

70, ключевой элемент 3, имеющий в этот момент наибольшее сопротивление в этой цепи, резистор 14, 15 или 16 и транзистор 11, 12 или 13. Момент открытия транзистора 11, 12 или 13 и является синхронизирующим для начала формирования пилы генератором

2, который запускается через конденсатор 8. Однако сопротивление образованного контура велико и постоянная времени разряда накопительного конденсатора также велика. Ток разряда мал и его не хватит для включения тиристора оптопары 62, 63 или 64.

В это время происходит линейное изменение напряжения на выходе генератора 2 пилообразного напряжения.

Выход генератора 2 и выход источника 1 задающего напряжения подключены на входы ключевого элемента 3.

В момент равенства сигналов на входах ключевого элемента 3 происходит замыкание его выходной коммутирующей цепи, сброс пилы и резкое снижение сопротивления цепи разряда накопительного конденсатора, чем определяется момент начала выдачи импульса.

Через светодиод тиристорной оптопары 62, 63 или 64 теперь протекает достаточно большой ток для включения своего тиристора. В результате появляется новый контур разряда накопительного конденсатора через тиристор оптопары 62, 63 или 64, светодиод 44, 45 или 46 оптронного выхода усилителей импульсов 5, 6 или 7 непосредственно на тиристоры силовых оптопар или на усилители-формировате55

14730 ли, управляющие силовыми тиристорами, и далее через резистор 14, 15 или

16 и транзистор 11, 12 или 13. Причем падение напряжения на участке

5 цепи разряда, включающем тиристор оптопары 62, 63 или 64 и выходной светодиод 44, 45 или 46, настолько меньше падения напряжения в цепи. светодиод оптопары 62, 63 или.64, )0 зашуктировакный.резистором 65, 66 или 67, диод 68 69 или 70 и ключевой элемент 3, что. ток через ключевой элемент прерывается.

Транзисторы ll 13, включенные с 15 резисторами 1,А-16 в цепях эмиттеров, работая поочередно в контуре разряда соответствующего накопительного конденсатора, выполняют роль источников тока, значение которого задается стабилитронами 17-19 и контролируется резисторами 14-16, чем поддержива- . ется постоянной амплитуда выходного импульса, а требующаяся в динамических режимах максимальная ширина импуль- 25 са задается емкостью конденсатора, При этом компаратор 23, 24 или 25 продолжает удерживать отрицательное напряжение на выходе с помощью обратной связи с оптронного выхода усили- 30 теля импульсов 5, 6 или 7 через резистор 41, 42 или 43, которая осуществляет подхват и задает на входе

E компаратора положительный сигнал . при выдаче импульса по собственному каналу до тех пор, пока не произой-. дет сброс с началом выдачи импульса па следующему каналу. На входе компаратора 23, 24 или 25 канала, выдающего импульс,, с началом выдачи импуль-4ц са усилителем 6, 7 или 5 следующего канала через резистор 47, 48 или 49 с эмиттера транзистора 12, 13 или

11 следующего канала задается отрицательный сигнал, что при любых сигна- 45 лах на остальных входах приводит к переключению напряжения на выходе компаратора 23, 24 или 25 с отрицательного значения на положительное, закрытию транзистора 11, 12 или 13, 5О прекращению выдачи импульса усилителем 5 6 или 7 и выдаче импульса только усилителем 6, 7 или 5 следую.щего канала.

Моменты открытия транзисторов 1113 распределителя импульсов, являющиеся моментами синхронизации для начала формирования пилы генератором

45 6

2 и дающие разрешение на выдачу импульса по соответствующему каналу, при напряжении. источника 1 задающего напряжения Б =О, соответветствующем предельному икверторкому режиму, т.е. „ „,, фиксированы и определяются только напряжением обмоток 29-31 синхр кизирующего трансформатора и отрицательным напряжением смещения, подаваемым от источника 10 постоянного напряжения„ оки определяют диапазон регулирования угла о по общему каналу по вертикальному принципу. Дополнительное изменение угла регулирования до са = 0 обеспечивается по каналу распределителя импульсов за счет подаваемого на входы компараторов 23-25 через развязывающие диоды 38-40 и резисторы 35-37 напряжения U4 с источника 1 задающего напряжения, чем достигается смещение моментов синхронизации в сторону выпрямительного режима.

Формула и з обретения

Устройство для импульсно-фазового управления трехфазным тиристорным преобразователем, содержащее ключевой элемент с элементом сравнения в цепи с управления, выходом подключенный к общей точке устройства, входы элемента сравнения подключены к выходам источника задающего напряжения и генератора пилообразного напряжения, вход синхронизации которого через конденсатор подключен к силовому входу ключевого элемента и к общей тачке усилителей импульсов по числу фаз уст» ройства, трехканалькый распределитель импульсов с транзистором, первым и вторым резисторами и диодом в каждом канале, причем в каждом усилителе импульсов накопительный конденсатор подключен параллельно цепи из последовательно включенных резистора, диода и вторичной обмотки первой группы трехфазного синхронизирующего трансформатора, одна обкладка накопительного конденсатора соединена с общей точкой устройства через последовательно соединенные светодиод тиристорной оптопары, шунтировакный резистором диод и коммутирующую цепь ключевого элемента и также включенные параллельно этой цепи оптронный тиристор и светодиод выходной оптопары, соединенные между собой, другая обкладка накопительного конденсатора

1473045

Составитель И.Амельченко

Техред А.Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Редактор М.Келемеш

Заказ 1724/55 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 через соответствующие транзисторы и первые резисторы также связана с об-. щей точкой устройства, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения качества регулирования и надежности в работе, каждый канал распределителя импульсов снабжен операционным усилителем, третьим — седьмым резисторами, стабилитроном, причем в каждом канале база транзистора через стабилитрон соединена с общей точкой устройства и через второй резистор — с выходом операционного усилителя, инвертирующий вход которого подключен через третий резистор к первому выводу соответствующей вторичной обмотки второй группы синхронизирующего трансформатора, второй вывод которого подключен к общей точке устройства, инвертирующий вход операционного усилителя также подключен через последовательно соединенные диод и четвертый резистор к выходу источника задающего напряжения, .через пятый резистор — к общей точке оптронного тиристора и светодиода выходной оптопары соответствующего усилителя импульсов, через шестой резистор — к эмиттеру транзистора следующего канала распределителя импульсов, через седьмой резистор— к .цепи, предназначенной для подключения к отрицательному выводу источника напряжения, а неинвертирующий вход операционного усилителя подключен к общей точке устройства.