Способ управления тиристорным преобразователем

 

О П И С А Н И Е (,1) 54I257

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 29,11.71 (21) 1719205/07 (51) М. Кл.- Н 02Р 13/16 с присоединением заявки №

f îâåTà Министров СССР по делам изобретений и открытии

Опублш овапо 30.12.76. Бюллетень ¹ 48

Дата опубликования описания 05.01.77 (53) УДК 621.316.727 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. В. Зайцев, Г. Н. Богунов, Ю. Н. Камынин и В. С. Бызов (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Гасударственный комитет (23) Приоритет

Предлагаемый спосоо управления тиристорным преобразователем относится к области преобразовательной техники и может быть использован в электроприводе постоянного тока, в частности, для управления тиристорным преобразователем, используемым в регуляторе скорости рудничных контактных электровозов, Известен способ управления тиристорным преобразователем постоянного тока, содержащим силовой тиристор, коммутирующий тиристор и коммутирующий конденсатор, заключающийся в том, что формируют импульсы управления силовым тиристором и через регулируемый интервал времени формируют импульсы управления коммутирующим тиристором (1).

Недостатком этого способа является то, что при значительных колебаниях напряжения источника питания и нагрузки в схеме возможен срыв коммутации, что ведет к нарушению работоспособности устройства.

Известен также способ управления тиристорным преобразователем, когда импульсы управления коммутирующим вентилем формируют в моменты равенства тока нагрузки с током уставки путем сравнения последних (2).

Этот способ предотвращает возможность срыва коммутации при колебаниях нагрузки, однако не исключает возможности срыва при колебаниях напряжения источника питания, Наиболее близким к изобретению является способ управления тиристорным преобразователем, содержащим силовой тиристор, коммутирующий тиристор и коммутирующий конденсатор, состоящий в том, что формируют импульсы управления коммутирующим тиристором, вводят запрет на формирование импульсов управления силовым тпрпстором, сравнивают напряжение на коммутирующем конденсаторе с напряжением источника питания и при равенстве напряжений снимают этот запрет (3). Применение такого способа управления тирпсторным преобразователем повышает коммутационную устойчивость прсобра15 зователя. Однако он не обеспечиваег коммутационной устойчивости преобразователя, питающегося от источника питания с большим:I колебаниями напряжения, II Ill прп i pBTKQBpcменных исчезновениях напряжения.

Цель изобретения — устранение срывов коммутации преобразователя пз-за недостаточного заряда коммутирующего конденсатора, т. е. повышение надежности работы преобразователя.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу пороговый уровень задают стабпльНЫМ IiO ВЕЛИЧИНЕ.

На чертеже показана схема устройства для осуществления предлагаемого способа управ30 л ения.

541257

Тиристорно-импульсный преобразователь 1 содержит силовой тиристор 2, соединенный последовательно с нагрузкой 3, коммутирующий тиристор 4, « оммутирующий конденсатор

5, дроссель б и диод 7.

В качестве источника управляющих импульсов применены генераторы 8 и 9. Схемы генераторов аналогичны. Каждый генератор содержит катушку индуктивности 10, динистор

11, конденсатор 12, тиристор 13, выходной импульсный трансформатор 14 и резистор 15.

Вторичная обмотка выходного импульсного трансформатора 14 генератора 8 соединена с управляющим электродом силового тирис)ора

2, а генератора 9 — с управляющим электродом коммутирующего тиристора 4. Катушка индуктивности 10 генератора 8 имеет подвижный сердечник, позволяющий регулировать частоту генератора. Частота генератора 9 — постоянная. Генератор 9 подключен к тому же источнику питания, что и тиристорно-импульсный преобразователь 1, а генератор 8 — к плюсу того же источника питания и катоду силового тиристора 2.

При подаче напряжения на вход преобразователя 1 начинает заряжаться коммутирующий конденсатор 5. Поскольку генератор 8, формирующий импульсы управления силовым тиристором 2, подключен к плюсу источника питания и катоду силового тирпстора, то напряжение иа его входе ири закрытом силовом тиристоре 2 определяется иапряжеш|см иа коммутирующем конденсаторе 5. Поэтому, пока коммутирующий конденсатор 5 не зарядится до напряхкения, достаточного для открытия динистора 11 генератора 8, формирование управляющих импульсов для силового тиристора 2 не происходит, и силовой тиристор не включается.

Запрет на формирование управляющих импульсов для силового тиристора 2 действует до тех пор, пока мгновенное значение напряжения на коммун рующем конденсаторе 5 не превысит иапряжеш я открытия дииистора 11 генератора 8. После открытия дипистора 11 генератор 8 нач паст формировать импульс управления, открывающий силогой тиристор 2.

Динистор 11 генератора 9, формирующего импульсы управления коммутирующим тиристором 4, открывается сразу после подачи kl3пряжения иа вход преобразователя 1, так как вход генератора 9 подключен параллельно входу преобразователя, а напря)кение открытия динистора 11 меньше напряжения источника питания.

Поскольку генераторы 8 и 9, после открытия их дииисторов 11, работают аналогично, рассмотрим работу одного из них.

После открытия дииистора 11 начинает заряжаться конденсатор 12, после c: о заряда динистор 11 закрывается, а конденсатор 12 начинает разряжаться через резистор 15 и управляющий переход тиристора 13. Тиристор

13 открывается, и конденсатор 12 разряжается через пепвичную обмотку импульсного

i)

20 с>

43 трансформатора 14. На выходной обмотке трансформатора формируется управляющий импульс. Заряд конденсатора 12 генератора 8 начинается позже, чем генератора 9, однако управляющий импульс на выходе может появиться раньше чем в генераторе 9, поскольку индуктивность катушки 10 генератора 8 регулируется.

Если управляющий импульс на включение коммутирующего тиристора 4 будет сформирован раньше управляющего импульса иа ьч JEo÷åEEEEñ силового тиристора 2, то тиристор

4 ис откроется, так как силовой тиристор 2 закрыт и изменений в работе преобразователя ис произойдет. После прихода импульса с выхода генератора 8, силовой тиристор 2 открывается, и на выходе преобразователя 1 появится напряжение, а питание генератора 8 прекратится, так как его вход окажется зашунтироваи незначительным сопротивлением дросселя G и открытого силового тиристора 2.

После прихода импульса управления с генератора 9 на включение гасящего тиристора

4, последний открывается, а коммутирующий конденсатор 5 перезаряжается и через диод 7 закрывает тиристор 2. Затем коммутирующий конденсатор 5 начинает заряжаться от источника питания, и циклы работы устройства повторяются. Индуктивность катушки 10 генератора 8 при ее максимальном значегпш не превышает индуктивиости катушки 10 генератора 9, поэтому работа устройства синхронизирована и выдача импульсов с генераторов

8 и 9 будет происходить поочередно, поскольку питание на генератор 8 подается только после закрытия тиристора 2, т. е. после прихода управляющего импульса на коммутирующий тиристор 4.

Выбор в этом устройстве динистора 11 генератора 8 с таким напряжением отпирания, величина которого равна значению напряжения иа коммутирующем конденсаторе 5, при котором происходит закрытие силового тиристора

2 llpii максимальном токе нагрузки 3, устраияет срывы коммутации преобразователя изза недостаточного заряда коммутирующего конденсатора, а следовательно повышает падеж. ость преобразователя.

Формула изобретения

Способ управления тиристорным преобразователем, содержащим силовой тиристор, коммутирующий тиристор и коммутирующий конденсатор, состоящий в том, что формируют импульсы управления коммутирующим тиристором, вводят запрет на формирование импульсов управления силовым тиристором и снимают этот запрет при превышении напряжсшгя на коммутирующем конденсаторе порогового уровня, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы преобразователя, пороговый уровень задают стабильным по величине.

Источник)! информации, принятые во внимание при экспертизе;

541257

2. Авт. св. № 295825, кл. Н 02Р 13/16, 1970.

3. Авт. св. № 333669, кл. Н 02Р 13/16, 1970 (прототип).!

1 !

1г" -4

Г !

Составитель А. Придатков

Техред М. Семенов

Корректор Л. Денискина

Редактор С. Заика

Заказ 2930, 14 Изд. М 1910 Тира>к 882 Подписное

ЦНИ11ПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

1. Управление полупроводниковых силовых статических преобразователей. М., «Наука», 1970, с. 27, рис. 2.

7к1

j.i!

|