Устройство для управления реверсивным тиристорным преобразователем

 

СОюз Советских

Социалистических

Республик (1) 525222 (61} Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено18,05.73 (21) 1916481/07 е присоединением заявки № (23) Приоритет (Ц) Дпубликовано15.08.76. Бюллетень № Э0 (45) Дата Опубликования Описаиин 02.11.76

Г (51) М. Кл.

К 02 Р 1Э/16

Госудвретвеииый иеиитет

60авта Ииииет ен ЫИ п0 делм4 и30ейетеиий и етиритий (53) УДК 621.З16. .544.1 (ORR.R) (72) Автор изобретения

Украинский ттаучно-исследовательскттй ННсТН

c TBHKQB и 8Hc TPXMBHTQB (71) заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАБПЕНИэт,РГВБРСИВНЫМ

ТИРИСТОРНЫМ ИРБОБРЛЗОВА 1Б|1ЕМ

1

Настояшее изобретение относится к ус-! - - -* тройетвам искусственной коммутапиат тириогорны х шттротно-импульсных преобразовате Ф

,лей для управления реверсивными электроприводами постоянного тока.

Известит-те устройства для управления

;реверсивным тиристорным преобразователеми

1содержашие усилитель коммутируюших им, пульсов с тиристором форсировки мощности,;

, усилитель входного сигнала, пгиротно имттуль- щ, cKbI 5 модулятор, формирователи BBJMIGHIHx импульсов и унравлятошттй ключ, управляютпая цепь которого соединена через дифференцнрую- щий усиэтнтелтBI,mpBMHTBIII. C в ходом уси- лителя ВхОдпОГО сигнатта, имеют дОВОльнО 1а

;болыпую мошность уснэпттеля коммутирутоших

1 ,импульсов, хенбо HB ОбесттечнВают удовле

1 ,творительной нагрузки в IIBpBKGQBBIK рожи мах из-за диспротторпнн меэкду мгновенными .значениями тока нагрузки. н напряжения на Ы коммутируюшем конденсаторе.

Описываемое устройство свободно от укаеыппхьтх недостатков благод т томуэ «I. ÃÎ форьптрователь управляюшнх импульсов тирнС=

ТорВ форснрГ BKH мошностн уснлнтеля .,Омму я тируюших импуэтжов прнсОединен сВОИм, Втпэ1,,дом через упомянутый управэтяюшнй ключ к

I тактовому выходу птиро лто импуэтьсного мо

1цулято эа.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства отккючения тиристорных цепей; на фиг. 2 - принпипиальная схема устройства отключения тнристорных цепей; на фиг.эзависимость наттряження на коммугируюшем. конденсаторе от тока нагрузки в устройстВО искусственной коммут щхи с трансфор"4 маторной связью с коммутируемыми цепямтц на фиг. 4,а - график изменения входно го сигнала IIpH реВерсе", HB фнг. 4 рб — наттряжение на вьгкоде усиэпттеля входного cHI нала при реверсе IIB фиг. 4„B» импульс ( наттркжения на Выходе дифферетщируюшего силнтелЯ вЂ” ВьттЦэяьжтеэтя; на фиг. 4, г

ТоК нагрузки (якорный ток ) прн реверсе; на ! фиг. 4,е . Напряэкеттие на Момттутируютпем кондеттсаторе прй реверсе, в отптсвтваемом фстройстве откэпочеттия тнрнсторных цепей.

Устройство откэтючепия тирнсторных це лей содержит (см. фиг. 1) усилитель входного сигнала 1„соетиненньтй со входом ши525222 ротно-импульсном о модулятора 2 и дифферент-, ние на конденсаторе превьпцает напряжение цирующего усилителя-выпрямителя 3. Выход источника, то при следующем включении щиротно-импульсного модулямиopa (Вых 1) тпристора 5, конденсатор 11 начнет пере-, соеццнен со входом формирователя ямпуль-, заряжаться по цепи: конденсатор 11 - ди$0B 4 включениЯ тиРистоРов 5,6 и чеРез 5 og 19 сТор 5 обмотка трап,-форма управляемый ключ 7 — со входом формиро тора 13, Одновременно, через проводящий вателя импульсов 8 вкюночения тиристора 9 диод 19, дроссель 14 и конденсатор 15 от силовой части устройства 10 Отключения, источника питайия 12 начинает течь ток. тристоных цепсй. Выходы 1аиротно-импуль Когда TOK достигнет уровня тока в контусного модулятора .2 (Вых. 2 и »х- 3) > - л ре 11--1-9-5--13 диод 19 запрет я а пропользуются для управления тиристорами ре- цесс перезарядка конденсатора 11 с этого

JF Ю версивного импульсного усилителя мощности. момента происходит по цепи: плюс источуправляющая цепь ключа 7 соед нена с вы- ника 12 - тиристор 5 — первичная обмотка ходом дифференцирующего усилителя-в»при- трансформатора 13 — конденсатор 18 — дросмителя 3, 15 сель 14 - конденсатор 15 — "минус источУстройство отключения тиристорных me ника 12 При этом энергия от источника и пей работает следующим образом. электромагнитная энергия, запасенная дрос ,лк,ч 7 разомкн,т селем 14 зо вРемЯ пРоводищего состоЯниЯ: ии 9 н л,, п,у ю, "-, н диода 19 используется для Kомпенсации по-, L не включается. При этом цепь заряда комму-Р терь в колебательном контуре. тярующего конденсатора 11 такова: плюс";. источника питания 12.- тиристор 5-первич После Окончания перезаряда конденса/ ная обмотка импульсного трансформатора13, тора 11 тиристор 5 выключается, а ток коммутирующий конденсатор 1 1 — дроссель .дросселя 14 под действием ЭДС самоиндук-, 14 - конденсатор 15 - минус исто пщ- > ции замыкается по цепи конденсатор 15— ка 12 диод 19, при этом ток дросселя 14 падает °

Конденсатор 1 1 через вре мя до нуля, а электромагнитная энергия дрос-; полуперио су собственных колебаний конту селя .14 переходит в электростатическую ра дросселя 14 и конденсатора 11, заря- энергию конденсатора 15. При следующем дится до напряжения, близкого к двойному ® включении тиристора 6 перезаряд конденса- напряжипцо источника и, так как тирис- тора 11 вначале происходит через диод 17 ; тор 5 выключится при перемене направпе-,а когда он запрется перезаряд конденсатора ния тока контура, напряжение на кондепсь- происходит по цепи: тиристор 6 — обмотка, . торе не чзменится до включении тиристо- трансформатора 16 - источник питания 12 i- :

pa 6, При включении тиристора 6.начнет З .конденсатор 15 — дроссель 14. При включе-, ся колебательный нерезаряд по цепи:, 11-6-,нии тиристора 6 ток дросселя 14 замыкае+- первичная обмотка трансформатора 16-диод;ся через диод 19 на конденсатор 18. !

17. Одновременно через Открытый диод 17

Таким образом„при уменьшении тока начнет протекать TOK по цепи» плюс ис — 40,дросселя 14 всегда существует цепь для

1 замыкания тока через диод 17 — конденса- диод 17- минус источника питания 13, и конденсатор что исключает возможность. перенапряжений на элементах устройства искусственной

М, коммутации из-за ЭЛС самоиндукции дроси ток дросселя 14 замыкается через комму; селя 14. В пе еходиых ежимах, на им р дны р х Bp ep ,при реверсе, на максимальной скорости, тируюший конденсатОр 1 1» тирестор 6 и (см. фиг; 4) напряжение на выходах усиобмотку трансформатора 16. Когда напряжение на конденсаторе 11 достигнет мак- лителя входного сигнала 1 резко изменяет456, ся (фиг.- 4б).-В этом случае на выходах дифференцирующих цепей 2О, 21 и 22, 23: сир оватьц тиристор 6 выключается а TGK г- дифференцируюшего усилителя выпрямителя дросселя 14 через диод 19 замыкается на . 3 появятся импульсы положительной и отрица,тельной полярности. Тот из транзисторов (2 1

При атом электромагнитная энергия дросс.4% или 25), на котором импульс будет отряц+ селя переходит в электростатическую энер- тельной полярности, откроется, по цепи: гию конденсатора 18. Полярность напряже, плюс источника 26-27-24-25-281

) ия на конденсаторе 11 в это время таковр, общая точка потечет ток, падение напрячто ключ напряжения на конденсаторе при- женка на резисторе 28 откроет транзисложен к аноду диода 19. Так как напряже- ® тор 29 на время существования импульса.

5 .8222 существования импульса на выходе днфференцируюшего усилителя-выпрямителя (фиг. 4 в)

Работа устройства отключения тиристор- нын пеней пронопвн внвпогнчис, есин ннонс . тор 9 подсоединен параллельно дросселю14; но в обратном направлеени. В этом случае, он включается одновременно с тиристоромф

Ус тройство отключения тнристорных цепей работоспособно, если источник питания подle соединить параллельно одной из емкостей 1Ь и !или 18. !

1! б

Таким образом, при резком изменении напряжения любого знака на выходе усилй теля входного сигнала 1, на выходе диффе реипируюшего усилителя»вьптрямителя 30 .появится импульс отрицательной полярнос,ти (см. фиг. 4,в).-Этот импульс использу ется дпя открывания базовой цепи транзистора 31 ключа 4, на вход которого посту пает тактовый импульс отрицательной поляр

; ности от широтно-импульсного модулятора.

Формирователь 8, представляюший собо

: импульсный усилитель с трансформаторным j, выходом, усиливает импульсы тактовой час-» тоты от широтно-импульсного модулятора, 2 во время проводящего состояния транзис торного ключа до уровня, достаточного дпя включения гиристора 9. Тиристор 9 в этом случае включается одновременно с тиристс ром 5, при этом источник питания 12 во все время заряда подсоединен к коммутирующему конденсатору и напряжение на нем существенно возрастет. Выключение, тиристора 9 происходит также одновремеь но с выключением тиристора 5, когда ток через коммутирующий конденсатор меняет направ1пение в конце заряда. Так как изменение

i напряжения на выходе усилителя входного

,сигнала в переходных режимах происходиг,, до того, как начнет возрастать ток нагру ки (фиг, 4,r), то напряжение на коммутируюшем конденсаторе н, следовательно, к мутируюшая способность ус:ройства откп ченяя тиристорных цепей увеличится ко в менн воэрастайия тока нагрузки (фиг.4,e3 ,за счет включения тиристора 10 на время

Формула изобретени"

Устройство для управления реверсивным тиристорным,преобраз вателем, содержащее ! усилитель коммутируюжих импульсов с ти» ристором форсировки мощности, усилитель

20 входного сигнала, широтно-импульсный мэ- ! gyasmp," формирователи управляюших им1 пульсов и управляемый ключ, улравляюшая цепь которого соединена через дифференцн1 рующий усилитель-выпрямитель с выходом

+ усилителя входного сигнала, .- o..ò п.и ч а ф. ш е е с я тем, что, с целью уменьшения| шности усилителя коммутирующих импулц- ов н увеличения коммутационной способ ости в .переходных режимах, формнрова@ тель управлявших импульсов тиристара фарсировки ыошнясти усилителя коммуткУЮжИХ ИМДУПЬСОВ ПРИСОЕДИНЕН СВОИМ ВХО . дом через упомян)Гний управляемый кикя

X тахтОВОМУ йнЬ7ХДДУ ШИРОТНО ИЪШУЛЬСЯОГО

З" модулятора.,526222 е

Составитеаь В. Егоркин

Редактор Корсун - Хедред И. Ковач, Корректор В. Микита.

13акае 5G97/594 Тщмик 882 Подписное

МНИИПИ Государствениого комитета Совета Министров СССР по делам юобре гений и открытий

13.3035, Москва1 Ж -Зб Рйушсквя араб;р д. 4/5

Филиал ППП Патеят, г. У3кород ул. фоектна 4 4