Устройство для управления тиристорами преобразователя

 

Изобретение относится к преобразовательной технике, Цепь изобретения - повышение симметрии импульсов отпирания тиристоров преобразователя и упрощение устройства, С этой целью для всех тиристоров ч анодной и КРТСЦНОЙ групп момент включения определяется напряжением включения фототиристора только одной управляющьп оптопары, что также и упрощает устройство . Трехфазный трансформатор с двумя группами вторичных обмоток, включенных синфазно н противофазно с первичными обмотками, обеспечивает сдвиг 60 эл. град, мевду импульсами управления тиристоров анодной и катодной групп. Переключатель обеспечивает диапазон регулирования угла коммутации тиристоров преобразователя в пределах 90 эл. град. Индуктивные элементы обеспечивают включение тиристоров преобразователя, а активный элемент предназначен для ограничения тока через светодиоды оптопар. 2 кл. о Ј от™ зж

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ К

РЕСПУБЛИК (1) Н 02 M 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ,, СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю ЫЯ:Х4ВЙ" лваа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4627096/07 (22) 37., 12 88 (- Ф6) 07 „06, 91 „Вюл,, " " 21 (71} Ляй -цкий политехнический институт (72) А.В.Иванов (53) 621.316.727 (088,81 (56) Авторское свидетельство СССР

9 5757ч 1 кл . И 02 i /08 1975.

Ав.opckn свщ етельство СССР

9 1534674, кл. Н 02 М 1/08, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике., Цель изобретения — повышение симметрии импульсов отпирания тиристоров преобразователя я упрощение устройства. С этой целью для всех тяристоров и -HaqHoH и

Изобретение относятся к преобразовательной технике и может быть при менено для управления многофазным управляемым инвертором ведомым сетью, Целью изобретения — повышение симметрии импульсов отпирания тиристоров преобразователя я упрощение устройства.

На фиг.1 представлена электрическая схема устройства; на фиг.2 — диаграмма работы устройства.

Устройство для управления тиристорами преобразователя состоит из шестипульсного нулевого выпрямителя 1, входы которого подключены к вторичным обмоткам трехфазного трансфор-. матора 2, а выход — к активному элекатоцной Гpg пп момент включения оп ределяется напряжением включения фо= тотиристора только одной управляюще. - . оптопары, .что также я упрощает устройство,Трехфазный трансформатор с двумя группами вторичных обмоток, включенных сянфазно я противофазно с первичнымя обмотками, обеспечивает слвяг 60 зл. град. между импульсами управления тиристоров анодной я катсдной групп. Переключатель обеспечивает диапазон регулирования угля коммутации тиристоров преобразователя в пределах 90 эл. град. Ин-дуктивные элементы обеспечивают вк,,ечение тяряеторов преобразователя, а активный элемент предназначен для ограничения тока через светодиоды оптопар. 2 ил . менту 3. Каждое плечо шестипульсного нулевого выпрямителя 1 содержит последовательно включенные: индуктивный элемент 4, диод 5, светодиод формирователя 6 импульсов управления и тиристорную оптопару 7. Между соединенными вместе катодами фототиристоров каждого плеча и соединенными вместе катодами светодиодов каждого плеча тиристорных оптопар 7 включен фототиристор 8 управляющей оптопары, на светодиод которой подается, управляющее напряжение U . Первичные обмотки трехфазного трансформатора 2 при помощи двухпозиционного переключателя 9 включаются либо способом "треугольник" (переключатель 9

1654940 в положении II) либо способом "звезда" (переключатель 9 в положении I) .

Катоды фототиристоров формирователей

6 импульсов управления, светодиоды

5 которых стоят в плечах шестипульсного нулевого выпрямителя, подключенных к группе 10 вторичных обмоток трансформатора, включеннь,"х синфазно с соответствующими первичными обмотками трансформатора 2, подключены к управляющим электродам тиристоров преобразователя 11, стоящим в анодной группе 12 а катоды фототиристоров формирователей 6 импульсов управления,,светодиоды которых стоят в плечах шестипульсного нулевого выпрямителя, подколюченных к группе 13 вторичных обмоток трансформатора, включенных в противофазе с соответствующими первичными обмотками трансформатора 2, подключены к управляю-, щим электродам тиристоров преобразователя 11, стоящим в катодной группе

14, причем катод фототиристора формирователя 6 импульсов управления, светодиод которого стоит в плече шестипульсного моста, подключенного к данной фазе, подключен к управляющему электроду соответствующего тиристора, стоящего в последующей фазе, а анод через ограничивающий резистор 15 — к аноду этого же тиристора.

Устройство работает следующим образом.

При установке переключателя 9 в .положение I, наличии управляющего напряжения на светодиоде управляющей оптопары 8 и подаче трехфазного напряжения на первичные обмотки трансформатора 2 ток течет по цепи: од40 на из вторичных обмоток трансформатора 2, индуктивный элемент 4, диод

5, светодиод формирователя 6 импульсов управления, светодиод оптопары

7, фототиристор 8 управляющей оптопары, активный элемент 3, общая точка вторичных обмоток трансформатора

2, причем ток идет по такому плечу шестипульсного выпрямителя 1, фазное напряжение на входе которого положительнее фазных напряжений на входе остальных плеч, и только в тот момент времени, когда фазное напряжение на входе указанного плеча превысит напряжение включения фототиристора 8 управляющей оптопары.

Прохождение тока по светодиоду

:оптопары 7 вызывает открывание фото— тиристора этой оптопары, в результате ток указанного плеча проходит через фототиристор оптопары 7, что приводит к прекращению тока через . светодиод оптопары 7 и фототиристор

8 управляющей оптопары, а следовательно, и к запиранию фототиристора управляющей оптопары, Когда фазное напряжение в другой фазе на входе шестипульсного выпрямителя превысит фазное напряжение ранее включенного плеча на величину напряжения включения фототиристора 8 управляющей оптопары, открывается фототиристор 8 управляющей оптопары и ток в следующем плече шестипульсного выпрямителя проходит по цепи: индуктивный элемент 4, диод 5 светодиод формирователя 6 импульсов управления, светодиод оптопары 7, фототиристор

8 управляющей оптопары. Ток через светодиод оптопары 7 следующего плеча приводит к открыванию фототиристора оптопары 7 следующего плеча и запиранию фототиристора 8 управляющей оптопары.

Поскольку последовательно каждому плечу шестипульсного моста 1 включен индуктивный элемент 4, то при включении следующего плеча ток через ранее включенное плечо не может прекратиться мгновенно и по обоим плечам идет ток, что приводит в момент переключения к наличию управляющих сигналов на двух тиристорах преобразователя, подключенных к разным фазам, один из которых стоит в анодной, другой в катодной группах, так как согласно фиг.2, если ранее было включено плечо шестипульсного выпрямителя 1, подключенное к вторичным обмоткам 10, включенным согласно с первичными обмотками трансформатора 2, то включается плечо шестипульснога выпрямителя, подключенного к вторичным обмоткам 13, вклнтченным встречно с первичными обмотками трансформатора 2, и наоборот, в результате открываются соответствующие два тиристора преобразователя и по ним идет ток.

По окончании процесса коммутации в шестипульсном выпрямителе 1. ток идет только по одному, вновь включившемуся, плечу, далее включение следующего плеча шестипульсного выпрямителя 1 происходит аналогично изложенному.

1654940 зменение напряжения на светодио-! де управляющей оптопары 8 приводит к изменению напряжения включения фотоиристора этой оптопары, что приводит к изменению момента коммутации плеч шестипульсного выпрямителя в пределах 0 — 60 эл, град. относительно точки естественной коммутации, а поскольку выход формирователя 6 импульсов управления, светодиод которого стоит в плече шестипульсногo

«ь1прямителя 1, подключенного к данно E фазе, подключен к тиристору стоящему и последующей фазе, и поскольку вьг,оды формирователей 6 импульсов уп;,-=вления, с""-. eòoäèoäû которых стоят в

ЕЧ:--.Õ III.. †: I И-;-ЛЬСКОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ .".o, nK)".e:-;кь1х к Г.торичным обмоткам

10, вк;..юченны:- со-.tàñíî с первичными обмотками тра",сформатсра 2, подклю— че:1ь, к упрявляюши"; электродам тиристоров преобразователя 11, стоящим в анод:- oII группе, и выходы формироват:лей 6 импульс ote управления, светодиоды "=.îòoðütõ стоят в плечах шестипульсного выпрямите:1я, подключенных к . :Горичным Обмоткам 13> включенным ветре но с первичными обмотками трансформатора 2. к управляющим электродам тиристэров ка "Од 1ой "руппы. 14

Г1Г!ЯООрязовят ела l, то ГГОл кОммутя ции тир Ic opoa .—:реобразователя меняется в пределах 90 — 150 зл.град.

Ня фиг,2 представлена диаграмма

pàботы ус"Гройства (переключатель 9 в положении I), где: кривые g отражают фазкыo напряжения ка входе лестипульс;Гого вь прямителя 1, U „л — напряжение включения фототиристора управляющей оптопары 8, кривые b — напряжечие на выходе преобразователя, стрелками отмечень! моменты включения соответствующих тиристоров преобразователя 11.

При установке переключателя 9 в положение II первичные обмотки трансформатора 2 включаются способом

"треугольника", что приводит к сдвигу точки естественной коммутации шестипульсного выпрямителя 1 относительно точки естественной коммутации тиристоров преобразователя 11 на 30 эл. град., таким образом при изменении напряжения на входе управляющей оптопары 8 угол коммутации тиристоров преобразователя 11 меняется в пределах 120-180 эл. град, Устройство позволяет повиси, I- с<.1;— метрию импульсов отпирания тирис 1.n— рсв преобразователя, так как для вс=х тиристоров и катоцной и ано и ой гpvtttt момент включения Определяе ся напряжением включения фото.".*pn< «;o»<1 ão.:!ко одной управляющей ОГ.т. пяр11»,«т— ли ие от прототипа, где.:.-1< ь1< к: 1<кл<Г<ч ения тприс торов кат<эгл« i . груtii!t преобразователя определяет я напря— жением включения фот:- тирие торя o;T.to." укравляюшей Оптопяры,. а "лм, н Г p>:In,,— чения тирнстОрОВ я!!Одной г! Г<ь! ltpe

Образ Ователя — капр яжеitи="и: .!I!Оке :11 в фОтОтиристОря дру1 OA упря1«ля! 1Г<ей о "1 топары. Наличие то.<ько Одкогn у 111: !— л-iemeго вхсда упрошаст tipn!oс:" -.:Г— равления преобгазователем, !neьв11.ку«

20 В Отличие От "EГ>от Отl<пя не тi.еб«< етi li одновременное изменен:;- дв ..;,пра»ляющих напря«кенпй-, и:.>и е-! — -;я „-чравляющих напряжения ня вхо:ax пр;тотипа должны меняться г разной ст»вЂ”

25 пе1:и, так как у тиристоркых Оптопяр имеется широкий разброс 41уГ<кциottà 11.— кой зависимос, H напряжения включения фототирис Торр От няпряж ния 11я светодиоде или От тока через свето-0 диоц.

Ф О р м у л а и з О б р е т е н11 я

Устройство для у11равлс!1ия т1:р1=,е.

35 рами преобразователя, со«держащее шестипульсный выпрям

Одноименного вывода фототирiicxopя данкой оптопары и формирователя импульсов управления, другие -t воды светодиодов оптопар первых трех плеч 0 Обьединены и через фототир11стор управляющей оптопары соединены с одкоимекными выводами фототиристсров данных оптопар, с ве тодиод упр ".вляю— щей оптопары предназначен для попключения к источнику сигналя управ, Ления, другие выводы све годиодов оптопар вторых трех плеч также как и другие выводы фототиристоров данных

oптопар объединены, формирователи

1654940 импульсов управления выполнены в виде дополнительных тиристорных оптопар, светодиоды которых использованы как входы указанных формировате5 лей, катоды фототиристоров — как их выходы, а аноды фототиристоров предназначены для соединения с анодами тиристоров преобразователя, для сое-динения с управляющими электродами tp которых предназначены их катоды, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения симметрии импульсов отпирания тиристоров преобразователя и упрощения устройства, введены трехфазный трансформатор с двумя группами вторичных обмоток, двухпозиционный переключатель с тремя размыкающими и двумя замыкающими контактами, шесть индуктивных элемен- gp тов и активный элемент, причем объединенные катоды светодиодов оптопар первых трех плеч шестипульсного выпрямителя соединены с объединенными катодами светодиодов оптопар вторых трех плеч шестипульсного выпрямителя, объединенные катоды фототиристоров оптопар первых трех плеч указанного выпрямителя соединены с объединенными катодами фототиристоров оптопар вторых трех плеч и через активный элемент соединены с объединенными началами вторичных обмоток первой группы и концами вторичных обмоток второй группы трехфазного трансформатора, конца вторичных обмоток первой группы и начала вторичных обмоток второй группы через соответствующие индуктивные элементы соединены с анодами диодов соответствующих плеч шестипульсного выпрямителя, начала первичных обмоток трехфазного трансформатора предназначены для подключения к питающей сети, начало первичной обмотки каждой фазы соединено также с входом размыкающего контакта предыдущей фазы, выход каждого из которых соединен с концом первичной обмотки соответствующей фазы, дополнительные отводы первичных обмоток фаз А и С через замыкающие контакты двухпозиционного переключателя соединены с дополнительным отводом первичной обмотки фазы В.

1654940 а в с в в

Составитель А.Парочкина

Редактор А,Шандор Техред Л.Сердюкова Корректор Н,Ревская

Заказ 1957 Тираж 390 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно †издательск комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101