Устройство для управления трехфазным преобразователем

 

Сущность изобретения: через диоды 11 - 13 осуществляется заряд конденсаторов 17 - 19 и конденсатора 3 релаксационного генератора 1, постоянная времени заряда которого определяет угол включения силовых тиристоров 22 - . После срабатывания релаксационного генератора происходит включение одного из силовых тиристоров и блокирование работы релаксационного генератора, повторный заряд конденсатора которого возможен только после перехода фазного напряжения через ноль, что обеспечивает симметрию управляющих импульсов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()5 Н 02 М 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕ НТН О Е

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) H ABTOPCHOlVlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4692688/07 (22) 16.05.89 (46) 23.11.92.Бюл. Н 43 (71) Хозрасчетная внедренческая организация "Поиск" (72) К.Камалов (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 1244758, ï. Н 02 М 1/08, 1986.

2. Тиристоры. Технический справочник. Пер. с англ./Под ред.

В.A.Ëàáóíöoâà и др.- М.: Энергия, 1971, рис.9-38. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ТРЕХФАЗНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Сущность изобретения: через

Изобретение относится к схеме управления преобразователем и может быть использовано в выпрямителях, выполненных по трехфазной полумостовой, несимметричной мостовой схемам.

Известна схема управления трехфазным несимметричным мостовым BblnpR» мителем, содержащим релаксационный генератор на однопереходном транзисторе, подключенный плюсовой клеммой через резистор к общей точке сое" динения катодов трехфазного диодного полумостового выпрямителя, аноды которых подключены к анодам, силовых тиристоров выпрямителя, минусовой клеммой к общей точке соединения катодов силовых тиристоров выпрямителя, управляющие электроды которых соединены через разделительные резисторы с первой базой однопереходного транзистора (1 и ?), „„SU „„1777208 А1 диоды 11 — 13 осуществляется заряд конденсаторов 1 - 19 и конденсатора

3 релаксационного генератора 1, постоянная времени заряда которого определяет угол включения силовых тиристоров 22 - 24. После срабатывания релаксационного генератора происходит включение одного из силовых тиристоров и блокирование работы релаксационного генератора, повторный заряд конденсатора которого возможен только после перехода фазного напряжения через ноль, что обеспечивает симметрию управляющих импульсов.

2 ил.

Однако в данной схеме управления трехфаэным выпрямителем импульс управления подается одновременно на управляющие электроды всех трех °

1 силовых тиристоров выпрямителя. 1

Цель изобретения - уменьшение потребляемой мощности за счет подачи импульсов управления отдельно на каждый тиристор преобразователя.

Это достигается тем, что в устройство для управления трехфаэным пре- ©© образователем, выполненным в виде полумостового или несимметричного мостового выпрямителя с общими ка- юеий тодами силовых тиристоров, содержащее ограничительный резистор и релаксационный генератор на однопереходном транзисторе, положительный вывод питания которого соединен с катодами трех выпрямительных диодов, причем между положительным и отрицательным

17772О8

20 выводами питания релаксационного генератора включен ограничитель напряжения введены три дополнительных диода, три импульсных трансформатора, три конденсатора и ключевой элемент управляющий электрод которого связан с выходом, а минусово и электрод отрицательным выводом питания релаксационного генератора, плюсовой электрод соединен с катодами выпрямительных диодов, между анодами которых и минусовым электродом ключевого элемента включены соединенные последовательно с соответствующими конденсаторами первичные обмотки соответствующих импульсных трансформаторов, к анодам выпрямительных p,vlopoB подключены катоды соответствующих дополнительных диодов, аноды которых пред назначены для подключения к анодам соответствующих тиристоров преобразо вателя, для подключения параллельно управляющим переходам которых пред назначены вторичные обмотки импульсных трансформаторов, причем первый вывод ограничительного резистора соединен с минусовым электродом ключевого элемента, а второй вывод предназначен для подключения к катодам тиристоров преобразователя.

На фиг.1 представлена принципиальная схема управления трехфазным мостовым несимметричным или полумостовым выпрямителем с транзистором и-р-и-типа; на фиг.2 - временные диаграммы напряжения на конденсаторах, транзисторе и резисторе схемы управления для фиг.1, собранного по трехфазной полумостовой схеме выпрямления.

Устройство (фиг,1) содержит релаксационный генератор 1 на однопереходном транзисторе 2, состоящий из времязадающего конденсатора 3, регулировочного резистора 4, сопротивления баз 5,6 и стабилитрона 7, подключенный положительной клеммой к общей точке катодов трехфазного полумостового выпрямителя на диодах 8-10, аноды которых соединены с точкой соединения катодов диодов 11-13 и первичных обмоток импульсных трансформаторов 14-16, вторые выводы которых соединены с конденсаторами

17-19, при этом общая точка соединения конденсаторов 17-19 и релаксационного генератора 1 соединена с эмиттером транзистора и-р-и-типа 20, 0

ЗО

35 !

О

55 который своим коллектором подключены к положительной клемме рела ксационного генератора 1, базой к первой базе однопереходного транзистора 2, и с резистором ограничения 21, вывод которого подключен с общим катодом силовых тиристоров 22-24 выпрямителя, причем нагрузкой 25 в цепи тиристорного трехфазного выпрямитепя может быть источник ЭДС, электродвигатель, аккумуляторная батарея или реактивно-активная нагрузка. Вторичные обмотки импульсных трансформаторов 14-16 подключены к управляющим электродам силовых тиристоров 22.

Устройство работает следующим образом.

Через диоды 11-13 (фиг.1) положительное напряжение на силовых тиристорах 22-24 подается на последовательные цепочки из диода 11 - импульсного трансформатора 14 - конденсатора 17 — резистора ограничения

21 катод силовых тиристоров 22-24, 12-15-18-21 — катод тиристоров 22-24 и 12-16-19-21 — катоды тиристоров 2224. В течение каждого интервала, когда на одном из силовых тиристоров

22-24 появляется положительное напряжение происходит заряд одного из конденсаторов 17-19. Напряжение заряда конденсаторов 17-19 и напряжение на релаксационном генераторе 1 ограничивается стабилитроном 7.

Одновременно заряжается времязадающий конденсатор 3 по цепи аноды тиристоров 22-23 - диоды 11-13 - диоды

8-10 — резистор регулировочный времязадающий конденсатор 3 - резистор ограничения 21 — катоды тиристоров 22-24, При достижении напряжения отпирания Б м (фиг.2в) на времязадающем конденсаторе 3 происходит отпирание однопереходного транзистора 2, который при разряде времязадающего конденсатора 3 через эмиттерный переход и первую базу одноперехолного транзистора 2 подает импульс управления на транзистор 20. Отпирание транзистора 20 сформирует импульс управления для отпирания силовых тиристоров 22-24 за счет одного из конденсаторов 17-19, который до отпирания транзистора 20 заряжен до напряжения стабилизации. Например, для трехфазного полумостового выпрямителя с мо— мента t1 (фиг.2б,в) начинает протекать ток по цепи: анод силового ти5 1777208 ристора 2? — дио, 11 — импульсный трансформатор 14t — к„нденсатор 17 резистор ofðàHë÷èòåãiüíûé 21 - катод силового тиристора 22 и параллельно по цепи: анод силового тиристора 22 диод 11 — диод 8 — регулировочный резистор 4 — времязадающий конденсатор 3 — резистор ограничительный 21 катод силового тиристора 22. При этом происходит заряд конденсатора

17 и времязадающего конденсатора 3.

В момент времени t происходит отпи2 рание однопереходного транзистора 2, который за счет импульса управления отпирает транзистор 20. Отпирание транзистора 20 формирует импульс уп-равления для силового тиристора 22 из-за разряда заряженного конденсатора 17 через импульсный трансформатор

14 - диод 8 — транзистор 20 — конденсатор 17.

Отпирание силового тиристора 22 шунтирует схему управления преобразователем и предотвращает повторный заряд конденсаторов 3 и 17. После окончания тока через силовой тиристор 22 положительное напряжения приложится к силовому тиристору 23 и при этом с момента t времени проз исходит одновременный заряд конденсаторов 3 и 18 по цепи: анод силового тиристора 23-!2-15-18-21 катод силового тиристора 23 и анод силового тиристора 23-12-9-.4-3-21 — катод силового тиристора 23. В момент времени

tp из-за достижения напряжения на времязадающем конденсаторе 3 напряжения отпирания однопереходного транзистора 2 происходит отпирание тран— зистора 20 сформированием импульса управления (фиг.2г) за счет разряда заряженного ко денсатора 18 по цепи:

18-15-9-20-18 для отпирания силового тиристора 23. Отпирание силового тиристора 23 блокирует повторный заряд конденсаторов 3 и 18 до окончания протекания тока через силовой тирис- тор 23. Отпирание силового тиристора

24 и формирование импульса управления происходит аналогично по цепи: анод тиристора 24-13-16-19-21 - катод тиристора 24 последующим отпиранием транзистора 20 и формированием импульса управления за счет разряда конденсатора 19 по цепи 19-16-10-2019 °

Основными преимуществами данной схемы управления преобразователями

ЭО

4(4с

5 . являются простота, компак ност ь, Bhicoxas надежность и низкая стоимость.

На каждой . схеме управл .ния по комплектующим экономится 12 транзисторов и по 10 резисторов и конденсаторов (например на установке типа УЗА-15080,;:ìååòñÿ 14 транзисторов).

Данные схемы управления ооеспечивают симметричные выходные импульсы во всех фазах, не требуя сге- циального согласования и настройки управляющих цепей отдельных тиристоров, не требует отдельного источника питания для блока управления.

Таким образом схемы управления преобразователем в выпрямитегьном режиме обеспечивают плавное регулирование током трехфазного моста в пределах от 25 до 100io максимальчого значения напряжения, обеспечивая угол регулирования от 0 до 120 эл. град. При этом ключевым элементом в схеме могут быть установлены транзистор, тиристор, тиратрон, оптотиристор, оптотранзистор и оптодиод. формула изобретения

Устройство для управления трехфазным преобразователем, выполненным в виде полумостового или несимметричного мостового выпрямителя с общими катодами силовых тиристоров, содержащее ограничительный резистор и релаксационный генератор на однопереходном транзисторе, положительный вь,вод питания которого соединен с катодами трех выпрямительных диодов

/ причем между положительным и отрицательным выводами питания релаксационного генератора включен ограничитель напряжения, с т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности введены три дополнительных диода, три импульсных трансформатора, три конденсатора и управляемый ключ, вход которого связан с выходом, а первый вывод с отрицательным выводом питания релаксационного генератора, второй вывод управляемого ключа соединен с катодами выпрямительных диодов, между анодами которых и первым выводом, управляемого ключа включены соединенные последовательно с соответствующими конденсаторами первичные обмотки соответствующих импульсных трансформаторов, к анодам выпрямительных дио1777208 дов подключены катоды соответствующих дополнительных диодов, аноды которых предназначены для подключения к анодам соответствующих тиристоров преооразователя, для подключения параллельно управляющим переходам которых предназначены вторичные обмотки импульсных трансформаторов, причем первый вывод ограничителя тока соединен с первым выводом управляемого ключа, а второй вывод предназначен для подключения к катодам тиристоров преобразователя.