Способ управления тиристорным выпрямителем и устройство для управления тиристорным выпрямителем

 

Использование: изобретение относится к электротехнике. Сущность изобретения: для регулирования тока в индуктивной нагрузке ток управляющего электрода, используемый, чтобы возбуждать тиристоры в выпрямителе, регулируется, чтобы достигать нулевого значения в точно одинаковое время в пределах данной полуволны, когда ток в индуктивной нагрузке, которая принимает напряжение от выпрямителя, поддерживает напряжение управляющего электрода тиристора включенным, пока находится в состоянии включения ток тиристора. Сигнал прерывистого тока тиристорного преобразователя детектируется и используется, чтобы генерировать сигнал разрешения в сочетании с направлением управляющего электрода тиристора. Сигнал разрешения в синхронизме с линейным напряжением источника питания обеспечивает пару сигналов канализирования, которые затем в зависимости от того, является ли ток возбуждения положительным или отрицательным, активизирует напряжения управляющих электродов тиристоров так, что напряжения управляющих электродов прекращаются точно в это время, в пределах данной полуволны, где ток возбуждения генератора становится прерывистым. 2 с.п.ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к регулированию выходного тока тиристорного выпрямителя, работающего на индуктивную нагрузку, с возможностью возникновения режима прерывистого тока.

Частота вращения электропривода постоянного тока системы типа генератор-двигатель регулируется током возбуждения генератора. Поэтому эффективность регулирования частоты вращения зависит от качества регулирования тока возбуждения. Для достижения низкой частоты вращения ток возбуждения генератора должен регулироваться на очень низком уровне, между тем как во время замедления или реверсирования соответственно ток возбуждения должен пересекать нулевое значение и изменять свой знак.

Изобретение может быть использовано для управления управляемым выпрямителем, в котором используются тиристоры, представляющие эффективный в смысле затрат тип регулирующего устройства для регулирования тока возбуждения.

Известен способ включения тиристоров в тиристорном выпрямителе, заключающийся в том, что на каждом полупериоде сетевого напряжения формируют сигналы фазового управления при заданном угле сетевого напряжения, измеряют ток на выходе выпрямителя и на интервале равенства его нулю формируют сигнал нарушения непрерывности.

Недостатками известного способа являются колебания выходного тока тиристорного выпрямителя, тепловые потери из-за наличия обратного напряжения при прохождении обратного тока, наличие переходных процессов и вибрацию в электроприводе, обмотка возбуждения двигателя которого питается от тиристорного выпрямителя.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, Для этого при осуществлении способа формируют две последовательности синхронизирующих сигналов, первая из которых совпадает по фазе и длительности с положительной полуволной сетевого напряжения, а вторая - с отрицательной полуволной сетевого напряжения, формируют сигнал проводимости во временные промежутки, соответствующие отсутствию сигнала нарушения непрерывности, распределяют сигнал проводимости на две последовательности импульсов таким образом, что часть сигнала проводимости, относящаяся к временному промежутку между началами двух соседних импульсов сигнала фазового управления, принадлежит первой последовательности сигнала проводимости, если начало первого из упомянутых сигналов совпадает с моментом прохождения первой последовательности синхронизирующего сигнала, и принадлежит второй последовательности сигналов проводимости, если начало первого из упомянутых импульсов совпадает с моментом прохождения второй последовательности синхронизирующего сигнала, формируют сигналы направления выпрямленного тока, сформированные последовательности сигналов проводимости подают на управляющие электроды соответствующих тиристоров направления, определенного сигналом направления выпрямленного тока, при изменении сигнала направления выпрямленного тока подают импульсы включения на управляющие электроды тиристоров противоположного направления только после окончания текущего сигнала проводимости.

Известно устройство для включения тиристоров в тиристорном выпрямителе, содержащее формирователь сигнала фазового управления, формирователь сигнала нарушения непрерывности тока на выходе тиристорного выпрямителя и формирователь сигнала напряжения тока на выходе тиристорного выпрямителя.

Для реализации предложенного способа в известное устройство введены блок синхронизации, первый и второй D-триггеры, схема разделения каналов и схема формирования импульсов включения тиристоров тиристорного выпрямителя, при этом информационный вход первого D-триггера соединен с выходом формирователя сигнала нарушения непрерывности тока на выходе тиристорного выпрямителя, информационных вход второго D-триггера соединен с выходом формирователя сигнала фазового управления, инверсный выход первого D-триггера соединен с первым входом схемы разделения каналов, выход второго D-триггера соединен с вторым входом схемы разделения каналов, вход синхронизации которой соединен с выходом блока синхронизации, вход сброса первого D-триггера соединен с выходом второго D-триггера, первый и второй выходы схемы разделения каналов и выход формирователя сигнала направления тока на выходе тиристорного выпрямителя соединены с соответствующими входами схемы формирования импульсов включения тиристорного выпрямителя, при этом на инверсном выходе первого D-триггера формируется сигнал разрешения включения тиристоров на первом и втором выходах схемы разделения каналов формируются импульсы включения тиристоров тиристорного выпрямителя для положительной полуволны напряжения сети и для отрицательной полуволны напряжения сети соответственно, четыре выхода схемы формирования импульсов включения тиристоров выпрямителя являются выходными выводами и предназначены для подключения к входам управления соответствующих тиристоров тиристорного выпрямителя.

На фиг. 1 приведена структурная схема электропривода постоянного тока системы типа генератор/двигатель, в которой используется тиристорный выпрямитель, чтобы возбуждать обмотку возбуждения генератора; на фиг. 2 - временная диаграмма входных и выходных сигналов в известном устройстве; на фиг. 3 - временная диаграмма удерживающего тока и тока фиксации тиристора, определяемых длительностью импульса незапирающего тока управляющего электрода тиристора и определяющего ток возбуждения генератора; на фиг. 4 - структурная схема предложенного устройства; на фиг. 5 - графическое изображение синхронизирующих сигналов, используемых в устройстве, согласно изобретению, чтобы вынуждать ток управляющего электрода тиристора выключаться, когда ток возбуждения генератора достигает нулевого значения; на фиг. 6 - принципиальную схему устройства контроля /монитора/ состояния выключения, используемого в изобретении; на фиг. 7 детализированная принципиальная схема частей структурной схемы, показанной на фиг. 4.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения.

Решение проблемы описывается примером регулирования тока возбуждения генератора электропривода постоянного тока системы типа генератор-двигатель в подъемном механизме, но может применяться в каждом случае, где прерывистый постоянный ток через индуктивную нагрузку регулируется тиристорным выпрямителем.

На фиг. 1 показана типичная схема на тиристорах, двусторонний преобразователь мощности в преобразователе мощности возбуждения генератора в типичной каскадной схеме управления электроприводом. Устройство управления скоростью 2 сравнивает фактическую скорость с заданной скоростью и устанавливает соответствующую команду крутящего момента Т, которая представляет контрольный входной сигнал для схемы регулирования тока якоря 3. Формирователь 4 сигнала фазового управления вычисляет угол зажигания А, который возбуждает тиристорный выпрямитель 5, чтобы устанавливать выходное напряжение (Vg/f) обмотки возбуждения 7 генератора 8 агрегата генератор-двигатель 9, таким образом обеспечивая ток через обмотку возбуждения генератора 7.

Тиристорный выпрямитель 5 соединяется с вторичной обмоткой 10 силового трансформатора, частью типового источника синусоидального напряжения (не показана) для приема сигнала величины мощности. Электродвигатель постоянного тока 11 для подъемного механизма будет приводится в действие напряжением якоря генератора, чтобы образовывать крутящий момент, пропорциональный току якоря Ia, в силу этого, приводить в состояние движения противовес 12 и вагонетку 13 благодаря вращению шкива 14. Фактическая скорость передается по каналу обратной связи, чтобы суммироваться с заданной скоростью посредством тахометра 15. Сигнал синхронизации в цифровой форме генерируется элементом 16, совпадающим по фазе с линейным напряжением, через вторичную обмотку 10 силового трансформатора.

Тиристорный выпрямитель 5 представляет двусторонний преобразователь мощности, состоящий из двух соединенных центральным ответвлением тиристоров Т1, Т3 и Т2, Т4 в встречно-параллельном соединении. Тиристоры Т3 и Т4 возбуждаются, чтобы получать ток возбуждения генератора в положительном направлении, вызывающем крутящий момент электродвигателя для подъемника, идущего в верхнем направлении, между тем как Т1 и Т2 возбуждаются, чтобы получать ток в другом направлении, вызывающий момент электродвигателя, между тем как подъемник проходит в направлении вниз. Тиристорами для положительной полуволны линейного напряжения являются Т2, Т3, а тиристорами для отрицательной полуволны являются Т1, Т4. Тиристоры операционно соединяются с формирователем 4, который регулирует режимное состояние каждого тиристора. Тиристоры возбуждаются попарно в состояние проводимости в различные моменты времени в течение цикла энергии переменного тока от источника и получается результирующее выходное постоянное напряжение.

Заданный ток может получаться возбуждением тиристоров при фиксированном угле зажигания. Тиристоры возбуждаются в момент времени, соответствующий углу зажигания. Ток зажигания имеет форму как короткого импульса, так и длительного в виде меандра, оканчивающегося у следующего нулевого пересечения переменного напряжения или даже продолжающегося вплоть до того момента, когда будет возбуждаться следующий тиристор в следующей полуволне.

Если бы нагрузка являлась резистивной, ток возбуждения генератора (Igf) мог бы становиться нулевым после конца полуволны напряжения сети сильного тока и оставаться при нулевом значении вплоть до возбуждения следующего тиристора в следующей полуволне. Однако при индуктивной нагрузке эта нагрузка вынуждает ток Igf продолжать прохождение через тот же самый тиристор и обмотку трансформатора даже в следующей полуволне, где ток тогда проходит в направлении, противоположном напряжению сети сильного тока до тех пор, пока не будет возбуждаться соответствующий тиристор в этой полуволне.

В случае углов зажигания в диапазоне от 90 до 180 градусов в электрической цепи ток возбуждения генератора становится прерывистым, если его среднее значение является ниже определенного предела. Нарушение непрерывности означает, что ток возбуждения является нулевым в пределах определенного периода времени в течение каждой полуволны переменного напряжения сети сильного тока. Нарушение непрерывности вызывается взаимодействием двух эффектов. Первый представляет пульсацию тока возбуждения, которая зависит от формы напряжения возбуждения и величин индуктивности и активного сопротивления поля. Второй представляет особенное поведение тиристоров, чтобы выключать токи ниже удерживающего тока или тока фиксации.

Во время эксплуатации тиристорного выпрямителя с индуктивной нагрузкой при прерывистом токе обычный способ возбуждения /зажигания/, который объяснялся выше, мог бы являться невыгодным по следующим двум причинам.

Первая, имеются две границы рабочего режима токов состояния прямого включения тиристоров - "Ток фиксации" и "Удерживающий ток", которые определяют параметры тиристора при прерывистом токе. Их значения варьируются между примерно 50 и 800 мА, в зависимости от типа и нескольких параметров тиристора, таких как температура перехода.

Однооперационный триодный тиристор требует определенного минимального анодного тока, чтобы поддерживать таковой в запертом (или проводящем) состоянии. Если в тот момент времени, когда ток управляющего электрода является нулевым, анодный ток падает ниже этого минимального уровня, обозначенного как удерживающий ток, этот однооперационный триодный тиристор возвращается к закрытому состоянию тиристора при прямом напряжении, или открытому состоянию. Удерживающий ток имеет отрицательный температурный коэффициент, другими словами, когда температура перехода однооперационного триодного тиристора падает, требование его удерживающего тока увеличивается. До некоторой степени более высокое значение анодного тока, чем удерживающего тока, требуется для однооперационного триодного тиристора, чтобы первоначально обеспечивать минимальную величину срабатывания. Если это более высокое значение анодного тока фиксации не достигается, однооперационный триодный тиристор будет возвращаться к состоянию блокировки как только будет удаляться стробирующий сигнал. Однако после этого первоначального действия обеспечения минимальной величины срабатывания анодный ток может уменьшаться до уровня удерживающего тока.

Для однооперационного триодного тиристора, чтобы запускаться, анодному току должно позволяться нарастать достаточно быстро так, чтоб ток фиксации достигался перед окончанием запускающего импульса /отпирающего импульса/. Для высокоиндуктивных анодных цепей должна использоваться поддерживаемая в фиксированном рабочем состоянии пусковая схема, которая гарантирует управление вентилем вплоть до того момента времени, когда становится достигнутым ток фиксации. На фиг. 2а показано линейное входное напряжение. на фиг. 2b - ток управляющего электрода тиристора F; на фиг. 2с - ток фиксации, удерживающий ток и получающийся в результате ток возбуждения генератора. При большом угле зажигания, ток возбуждения генератора становится прерывистым. Приращения в угле приводят к приращениям во времени нарушения непрерывности.

Если ток тиристора не достигает величины функционального значения "тока фиксации" перед тем моментом времени, когда прекращается ток управляющего электрода тиристора, тиристор выключается при прекращении тока управляющего электрода тиристора. Если ток тиристора падает ниже "удерживающего тока" после того, как окончился ток управляющего электрода тиристора, тиристор немедленно выключается.

Прямой ток состояния включения тиристоров в проводящем направлении является равным току возбуждения. Таким образом, если ток возбуждения остается на уровне или падает ниже одного из этих пределов, то он выключается тиристором. Когда этот эффект может изменяться от одного периода к другому благодаря упомянутым выше параметрам, не может достигаться никакого стабильного состояния. В системе управления по замкнутому циклу этот эффект, когда соединяется с эффектами постоянных времени цикла управления, дает в результате колебания тока возбуждения генератора, и поэтому также движение привода.

На фиг. 3а показано линейное входное напряжение, на фиг. 3в - форма волны напряжения управляющего электрода тиристора, на фиг. 3с и 3 d показано влияния на ток возбуждения генератора, где период строб-импульса является слишком коротким. На фиг. 3 с ток возбуждения генератора начинает увеличиваться при подаче напряжения управляющего электрода тиристора и будет поддерживаться, если ток будет достигать значения тока фиксации (IL), прежде чем будет сниматься напряжение управляющего тиристора. Однако, если ток фиксации не будет достигаться перед снятием напряжения управляющего электрода тиристора, ток возбуждения генератора начинает спадать обратно к нулевому значению /фиг. 3с/. На фиг. 3с показан ток возбуждения генератора, выключающийся внезапно, когда ток возбуждения генератора падает ниже значения удерживающего тока (IH).

Вторая причина, согласно которой упомянутый выше способ возбуждения мог бы являться невыгодным, состоит в том, что, если ток управляющего электрода тиристора будет проходить даже после того, когда ток тиристора уже стал нулевым и тиристор приводится в напряженное состояние обратным напряжением состояния выключения, буде проходить значительный ток тиристора обратного направления, вызывающий тепловые потери. Более того, если тиристор возбуждается достаточно поздно в полуволне, средний обратный ток будет больше, чем прямой ток, давая в результате средний отрицательный ток возбуждения генератора.

Этот эффект особенно вызывает трудности, когда ток возбуждения реверсируется переключением управления к второй части выпрямителя, причем представляющий часть двустороннего преобразователя, который соединяется с противоположной полярностью. В этом случае ток возбуждения мог бы увеличиваться в предшествующем направлении снова до среднего значения, определяемого обратным током тиристоров этой второй части выпрямителя. Это дает в результате переходное состояние крутящего момента и служит причиной вибраций в приводе.

На фиг 3e и 3f показан ток возбуждения генератора, когда стробирующий сигнал продолжает проходит далеко в отрицательную полуволну, после того как положительный ток тиристора давно закончился. Результатом является ток возбуждения генератора с обратным знаком.

На фиг. 4 изображена схема генерирования тока возбуждения тиристоров тиристорного выпрямителя, которая содержит формирователь 4 сигнала фазового управления, формирователь 22 сигнала нарушения непрерывности тока на выходе тиристорного выпрямителя 5, блок 16 синхронизации, логическую схему 19, схему разделения каналов 20 и схема 21 формирования импульсов включения тиристорного выпрямителя.

На фиг. 5 показаны синхронизирующие сигналы, используемые и обеспечиваемые каждым из этих блоков.

В качестве входных сигналов к этому процессу формирователь 4 передает сигнал направления тока D и команду возбуждения тиристора F, формирователь 22 подает сигнал состояния выключения 0, а блок синхронизации 16 подает сигнал синхронизации S, волна в виде меандра которого имеет низкий логический уровень в отрицательной полуволне и имеет высокий логический уровень в положительной полуволне. Состояние сигнала синхронизации S изменяется при пересечениях нуля напряжения сети сильного тока. В качестве выходных сигналов процесса, имеются четыре сигнала возбуждения G1, G2,G3,G4 для возбуждения четырех тиристоров, показанных на фиг. 1.

В соответствии с углами зажигания, в периоды времени f1-f6 работы регулятора 7 ток Igf протекает в обмотке возбуждения генератора. Этот ток становится временно прерывистым в периоды времени от Х3 до Х6.

Формирователь 22 детектирует нарушение непрерывности в токе Igf возбуждения генератора и подает соответствующий сигнал 0 состояния выключения (фиг. 5). Шунтирующий резистор 23 (фиг. 6) принимает ток, обеспечиваемый тиристорным выпрямителем 6. Напряжение на шунтирующем резисторе измеряется формирователем 22, давая ток возбуждения генератора. Выходной сигнал 0, характеризующий состояние выключения, находится на низком логическом уровне, если ток возбуждения является проходящим, между тем как он находится на высоком логическом уровне в то время, когда ток является нулевым. Этот сигнал посылается логической схеме 19, которая имеет задачу формирования тока возбуждения тиристора.

Отношение уровней в состояниях включено-выключено (или рабочего цикла) тока ISCR, измеряемого на шунтирующем резисторе 23, дает индикацию продолжительности по времени прерывистого тока.

Формирователь 22 работает следующим образом. Ток тиристорного выпрямителя измеряется шунтирующим резистором 23 (фиг. 6), а состояние выключения тока ISCR детектируется четырьмя компараторами 24, которые изменяют состояния их выходных сигналов в зависимости от напряжения на шунтирующем резисторе. Два логических сигнала V1 и V2 передаются через оптопары 25 на входы схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 26. В то время, когда ток ISCR является проходящим, V1 и V2 являются одинаковыми. Когда ток ISCR не протекает, при нарушении непрерывности тока ISCR, V2 не являются одинаковыми. В этом случае логические сигналы V1 и V2 обеспечивают в логической вентильной схеме ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 26 выходной сигнал, которой имеет форму широтно-импульсно модулированного сигнала. Выходной сигнал 0 логической вентильной схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ находится на высоком логическом уровне, если не имеет места прохождение тока ISCR, и на низком логическом уровне, если ток ISCR находится в состоянии прохождения.

Логическая схема 19 реагирует на команду возбуждения F и сигнал состояния выключения О и обеспечивает разрешение команды возбуждения E (фиг. 5). Разрешение команды возбуждения определяет время, в которое току управляющего электрода тиристора любого тиристора разрешается проходить. Затем команда возбуждения F устанавливает разрешение команды возбуждения E независимо от сигнала состояния выключения 0, чтобы начинать возбуждение тиристоров. Если возбуждение тиристоров разрешалось только в то время, когда ток возбуждения генератора находится в состоянии прохождения, могло бы представляться совсем невозможным возбуждать тиристор при прерывистом токе. Таким образом, сигнал разрешения E должен устанавливаться, если даже сигнал О находится на высоком уровне, который всегда является причиной для прерывистого тока. Поэтому сигнал E вынужден переходить к высокому логическому уровню в период времени, в течение которого сигнал F является сильным/входной сигнал сброса сигнала D триггера 27, фиг. 7/ и таким образом блокирующим влияние формирователя 22. Сигнал F становится нулевым близко к концу каждой полуволны напряжения сети сильного тока, однако нарушение непрерывности тока может в самом раннем варианте появляться в начале следующем полуволны.

Сигнал состояния выключения О отсекает разрешение команды возбуждения E как только ток в обмотке возбуждения генератора становится нулевым так, чтобы прекращать возбуждение тиристоров (фиг. 5). Подпроцесс разрешения команды возбуждения может выполняться при использовании двух D триггеров 27, 28 (фиг. 7). Выходной сигнал 0 формирователя 22 подается первому триггеру 27 и пропускается, когда вход синхронизации находится на высоком логическом уровне. Второй триггер 28 пропускает сигнал команды возбуждения, когда вход синхронизации находится на высоком логическом уровне. Комплементарный выход первого триггера представляет команду разрешения возбуждения E (фиг. 5 и 7).

Остающиеся стадии этого процесса, согласно изобретению, являются необходимыми для того, чтобы определять какой из тиристоров должен возбуждаться.

Схема разделения каналов 20 реагирует на разрешение команды возбуждения E, команду возбуждения F и сигнал синхронизации S, чтобы образовывать два сигнала канализирования команд возбуждения C1, C2 (фиг. 4, 5 и 7). Сигналы канализирования команд возбуждения определяют, какой из тиристоров должен возбуждаться при новом угле зажигания и положительной полуволне и какой из тиристоров должен возбуждаться в отрицательной полуволне, согласно напряжению сети сильного тока, фиг. 5. Схема 20 может быть выполнена в виде триггеров и логических вентилей И (фиг. 7). Третий D -триггер 29 является реагирующим на сигнал синхронизации S и выходной сигнал триггера 28. Нормальный и комплементарный выходные сигналы триггера 29 управляют парой вентилей И 30. Инвертор мог быть применен вместо канализирующего триггера, однако предпочтительный вариант осуществления этого изобретения использует триггер, который фактически синхронизирует сигналы канализирования с напряжением сети сильного тока и исключает задержки на распространение сигналов.

Схема 21 реагирует на сигналы канализирования команд возбуждения C1, C2 и сигнал направления D, чтобы формировать четыре сигнала возбуждения G1, G2, G3, G4, по одному ля каждого из тиристоров T1, T2, T3 и T4, соответственно. Сигнал направления D находится на логическом высоком уровне для положительного тока возбуждения генератора и на низком логическом уровне для отрицательного тока возбуждения генератора. Ток генератора является в основном положительным для положительного направления подъемного механизма и, наоборот, однако, такой должен изменять направление в конце /генерирующей/ фазы замедления, вызывая отрицательное напряжение в якоре генератора и таким образом позволяя току якоря поддерживаться даже при низкой частоте вращения, когда напряжение в якоре электродвигателя уменьшается до нуля. Сигналы возбуждения (G3, G4) будут достигать тока возбуждения в положительном направлении, между тем как сигналы (G1,G2) будут достигать такового в отрицательном направлении. Тиристоры T1 и T2 не находятся в проводящем состоянии в любой момент времени, когда сигнал D является высокоуровневым, тиристоры T3 и T4 находятся в проводящем состоянии, кода сигнал D является низкоуровневым. Когда направление тока возбуждения генератора должно изменяться, сигнал направления будет переключаться из одного состояния в другое. Для того, чтобы избегать короткого замыкания в тиристорном выпрямителе, тиристор будет возбуждаться для нового направления тока после того, как ток в первом направлении становится нулевым, как показано сигналом состояния выключения О на высоком логическом уровне.

На фиг. 5 показано, что любой тиристор будет возбуждаться до тех пор, пока ток протекает через него. В случае прерывистого тока, сигнал возбуждения для одного тиристора прекращается, когда ток возбуждения генератора становится нулевым. С другой стороны, в случае непрерывного тока сигнал возбуждения тиристора прекращается, когда должен возбуждаться следующий тиристор. Когда сигнал направления D изменяется (IZ5, фиг. 5), между тем как один из тиристоров находится в состоянии включения (в этом случае, тиристор Т4), ток управляющего электрода тиристора не должен переключаться к тиристору Е1, который является соответствующим тиристорам для другого направления тока, тиристор Т4 находится в состоянии включения, тиристор Т4 не включается сам по себе, пока его удерживающий ток остается превышенным. В противном случае тиристоры Т1 и Т4 могли бы находиться в включенном состоянии одновременно и могли бы служить причиной короткого замыкания трансформатора 10. Таким образом, переключение тока управляющего электрода тиристора позволяется только во время состояния выключения всех тиристоров, что означает имевшее место детектирование нулевого тока возбуждения генератора формирователем 22. Тиристор Т1 не возбуждается непосредственно после периода времени Z5, несмотря на то, что сигнал D изменяется к нулевому значению. Следующим тиристором, который должен возбуждаться после периода времени Х5, является тиристор Т2.

Четвертый D-триггер 31 и четыре вентиля И 32 используются для этой цели, причем конкретные аппаратные средства, использованные здесь, легко понимаются специалистами в данной области техники в качестве не представляющих важности. Конечно данное изобретение могло бы воплощаться в средствах программного обеспечения.

Сигнал возбуждения F, полученный от регулятора тока, и выходной сигнал О контрольного устройства состояния выключения подаются в подпроцесс разрешения команды возбуждения. Логическая схема 19 обеспечивает при протекании тока в одном из тиристоров поддержание сигнала разрешения возбуждения на высоком уровне. Сигнал разрешения возбуждения достигает высокого уровня, когда команда возбуждения F первый раз поступает от регулятора. Сигнал разрешения команды возбуждения E поддерживается на высоком уровне, после того как запускается команда F и будет выключаться, когда ток в одном из тиристоров приходит к нулевому значению. Сигнал разрешения команды возбуждения будет снова устанавливаться на высоком уровне, когда команда возбуждения будет следующий раз выдаваться от формирователя 4. Таковой будет снова выключаться, когда ток управляющего электрода тиристора будет приходить к нулевому значению. Сигнал разрешения команды возбуждения Е не дает команду на возбуждение тиристоров, а только подает команду, что некоторый тиристор мог бы возбуждаться. Здесь угол зажигания тактируется в D-триггер 28, между тем как сигнал 0 контрольного устройства состояния выключения тактируется в D-триггер 27.

Несмотря на то, что данное изобретение было показано и описано в отношении иллюстративного варианта его осуществления, специалистами в данной области техники должно пониматься, что различные изменения, пропуски и добавления в форме и деталях такового могут делаться в этом варианте и вводиться в него без отступления от сущности и объема данного изобретения.

Формула изобретения

1. Способ включения тиристоров в тиристорном выпрямителе, заключающийся в том, что на каждом полупериоде сетевого напряжения формируют сигналы фазового управления при заданном угле сетевого напряжения, измеряют ток на выходе выпрямителя и на интервале равенства его нулю формируют сигнал нарушения непрерывности, отличающийся тем, что формируют две последовательности синхронизирующих сигналов, первая из которых совпадает по фазе и длительности с положительной полуволной сетевого напряжения, а вторая - с отрицательной полуволной сетевого напряжения, формируют сигнал проводимости во временные промежутки, соответствующие отсутствию сигнала нарушения непрерывности, распределяют сигнал проводимости на две последовательности импульсов таким образом, что часть сигнала проводимости, относящаяся к временному промежутку между началами двух соседних импульсов сигнала фазового управления, принадлежит первой последовательности сигналов проводимости, если начало первого из упомянутых сигналов совпадает с моментом прохождения первой последовательности синхронизирующего сигнала, и принадлежит второй последовательности сигналов проводимости, если начало первого из упомянутых импульсов совпадает с моментом прохождения второй последовательности синхронизирующего сигнала, формируют сигнал направления выпрямленного тока, сформированные последовательности сигналов проводимости подают на управляющие электроды соответствующих тиристоров направления, определенного сигналом направления выпрямленного тока, при изменении сигнала направления выпрямленного тока подают импульсы включения на управляющие электроды тиристоров противоположного направления только после окончания текущего сигнала проводимости.

2. Устройство для включения тиристоров в тиристорном выпрямителе, содержащее формирователь сигнала фазового управления, формирователь сигнала нарушения непрерывности тока на выходе тиристорного выпрямителя и формирователь сигнала направления тока на выходе тиристорного выпрямителя, отличающееся тем, что введены блок синхронизации, первый и второй D-триггеры, схема разделения каналов и схема формирования импульсов включения тиристоров тиристорного выпрямителя, при этом информационный вход первого D-триггера соединен с выходом формирователя сигнала нарушения непрерывности тока на выходе тиристорного выпрямителя, информационный вход второго D-триггера соединен с выходом формирователя сигнала фазового управления, инверсный выход первого D-триггера соединен с первым входом схемы разделения каналов, выход второго D-триггера соединен со вторым входом схемы разделения каналов, вход синхронизации которой соединен с выходом блока синхронизации, вход сброса первого D-триггера соединен с выходом второго D-триггера, первый и второй выходы схемы разделения каналов и выход формирователя сигнала направления тока на выходе тиристорного выпрямителя соединены с соответствующими входами схемы формирования импульсов включения тиристорного выпрямителя, при этом на инверсном выходе первого D-триггера формируется сигнал разрешения включения тиристоров, на первом и втором выходах схемы разделения каналов формируются импульсы включения тиристоров тиристорного выпрямителя для положительной полуволны напряжения сети и для отрицательной полуволны напряжения сети соответственно, четыре выхода схемы формирования импульсов включения тиристоров выпрямителя являются выходными выводами и предназначены для подключения к входам управления соответствующих тиристоров тиристорного выпрямителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве многофазного преобразователя переменного напряжения в постоянное

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть использовано при построении устройств, предназначенных для преобразования переменного напряжения в постоянное, в частности источников вторичного электропитания с бестрансформаторным входом различного назначения

Изобретение относится к вторичным источникам электропитания, в частности, предназначенным для питания электронных счетчиков электроэнергии, электронных вольтметров и ваттметров, различных реле защиты и автоматики, питаемых от контролируемой сети, Основной особенностью таких устройств является наличие общей точки с сетью

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания

Изобретение относится к электротехнике, в частности к комплексным устройствам для выполнения сварочных работ, заряда аккумуляторных батарей и пуска двигателя автомашин

Изобретение относится к цифровым системам управления (ЦСУ) преобразователями на базе микропроцессора и предназначено для обеспечения работы ЦСУ в режимах исчезновения и восстановления питающего напряжения, а также в режимах ненормированного отклонения питающего напряжения, где требуется обеспечить работу преобразователя (при подаче питающего напряжения) с теми же начальными условиями, которые имели место до исчезновения питающего напряжения

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим сетям переменного тока, в которых могут возникать перенапряжения при нормальном режиме работы системы электроснабжения или в результате аварии, и используется для защитного отключения потребителя при превышении напряжения сверх установленного значения

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах управления быстродействующими тиристорами силовых преобразователей

Транзисторный ключ содержит полевой транзистор с изолированным затвором, исток и сток которого являются выходами ключа, схему управления, один из резисторов схемы управления включен между истоком и затвором полевого транзистора, один из полюсов источника питания схемы управления подключен к полюсу противоположной полярности источника питания нагрузки, при этом эмиттер первого биполярного транзистора схемы управления и один из электродов диода, тип проводимости которого противоположен типу проводимости этого транзистора, соединены с затвором полевого транзистора, эмиттер второго биполярного транзистора, один из электродов стабилитрона и один из выводов конденсатора подключены к истоку полевого транзистора, а второй электрод диода, коллектор второго биполярного транзистора и база первого биполярного транзистора соединены вместе и через второй резистор подключены к коллектору первого биполярного транзистора, соединенному с вторым выводом конденсатора, второй электрод стабилитрона соединен непосредственно с коллектором первого биполярного транзистора и через третий резистор с вторым полюсом источника питания схемы управления, а через четвертый резистор с базой второго биполярного транзистора, между которой и эмиттером этого биполярного транзистора включен фотодиод или фототранзистор оптрона, электроды светодиода которого предназначены для подключения к источнику сигнала управления и являются входом ключа. 2 с. и 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях как статических (трансформаторы), так и динамические типа (генератор-электродвигатель), питающие электроинструмент
Наверх