Устройство для импульсно-фазового управления многофазным вентильным преобразователем

 

(1 ц 650I98

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик! дт . ;Л . (51) М. Кл.

Н 02Р 13/16 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.03.76 (21) 2331579/24-07 с присоединением заявки № (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень № 8 (45) Дата опубликования описания 28.02.79 (53) УДК 621.316.727 (088.8) па делам изабаетений и аткамтий (72) Авторы изобретения

Ю. Б. Соколовскими и Б. Д. Шевченко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВОГО

УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЬ1М ВЕНТИЛЬНЬ1М

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

ГасУдаРстненнмк комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления вентильными преобразователями.

Известны устройства, которые используют силовые тиристоры в качестве ключей на входе узла обратной связи (1). Но при подключении устройства непосредственно к силовым тиристорам на управляющие цепи преобразователя будет влиять харак- 10 тер нагрузки, а подключение в качестве нагрузки двигателя постоянного тока вообще невозможно. наиболее близким техническим решением является устройство для импульсно-фазового управления тиристорами, содержащее источник управляющего напряжения, узел обратной связи по углу включения вентилей преобразователя, выполненный в виде выпрямителя, выход которого зашунтирован стабилитроном и подключен через транзисторный интегратор к формирователю импульсов, на выходе которого установлен импульсный трансформатор, а также устройство снабжено дополнительным тиристором, подсоединенным встречно-параллельно упомянутому стабилитрону, анод которого через вторичную обмотку импульсного трансформатора и резистор связан с управляющим электродом дополнительного тиристора (2).

Но данное устройство обладает ограниченным быстродействием вследствие того, что интегрирование управляющего сигнала происходит постоянно, а не с момента подачи синхронизирующего напряжения. В результате этого сигнал управления требует ограничения по величине на уровне, не большем амплитуды синхронизирующего напряжения.

Целью данного изобретения является увеличение быстродействия системы управления тиристорами.

Поставленная цель достигается тем, что в существующем устройстве, содержащем источник управляющего напряжения, сетевой трансформатор со средней точкой, узел обратной связи по углу включения вентилей преобразователя, выполненный в виде выпрямителя, выход которого зашунтирован стабилитроном и подключен через интегратор, состоящий из транзистора и интегрирующего конденсатора, к формирователю импульсов с ограничивающим резистором и импульсным трансформатором со средней точкой на выходе и дополнительный тиристор, причем дополнительный тиристор подключен анодом к средней точке

650198

О3

U

Уу

J(y сетевого трансформатора и к базе транзистора интегратора, а катодом — к однои из обкладок интегрирующего конденсатора и через ограничивающее сопротивление — к средней точке импульсного трансформатораа.

На чертеже представлена схема устройства для импульсно-фазового управления.

Функционально данное устроиство состоит из трех узлов: узла l синхронизации, интегратора 2, формирователя 3 импульсов.

Узел l синхронизации состоит из сетевого трансформатора 4, средняя точка вторичной оомотки которого соединена с базой транзистора 5, с анодом стабилитрона б и с анодом тиристора 7 формирователя 3 импульсов и занулена. Два других конца обмотки трансформатора 4 через раздслительные диоды 8, 9 и резистор 10 подсоединены к катоду стабилитропа 6, который в свою очередь через регулируемый резистор 11 подсоединен к эмиттеру транзистоР2 Э.

Интегратор 2 состоит из транзистора 5, интегрирующего конденсатора 12 и резистора, который находится в цени эмиттера транзистора 5.

Б формирователь 3 импульса также входит интегрирующий конденсатор 12, подсосдинепшыи к аноду динистора 13 и к коллектору транзистора 5. Катод динистора 13 подсоединен к делителю напряжения на резисторах 14, l5. Второй конец делителя сосдинен с катодом тиристора 7 и ограничивающим резистором 16. Средняя точка делителя напряжения соединена с управляющим электродом тиристора 7, а средняя точка первичной обмотки импульсного трансформатора 17 подсоединена к резистору 16. Концы этой обмотки соединены через разделительные диоды 18, 19 с концами вторичной обмотки трансформатора 4.

Вторичные полуобмотки (обмотка импульсного трансформатора) могут через выпрямительные диоды 20, 21 подключаться на управление силовыми тиристорами поразному в зависимости от конкретной схемы силовой части преобразователя (полностью управляемый однофазный мост, схема

Ларионова на тиристорах, трехфазная нулевая схема и т. д.).

Предлагаемое устройство работает слсдующим образом.

В эмиттерную цепь транзистора 5 через ограничивающее сопротивление подается управляющее напряжение U, Через переход эмиттер-база транзистора 5 протекает управляющий ток где R — сопротивление цепи управления.

Кроме того, через регулируемый резистор

11 ïà переход эмиттер-база транзистора 5 поступает (ок синхронизации

7,=

- с где U„— напряжение синхронизации, ограниченное стабилитроном 6, Rc — I:0II1I0THII HH II2IIH СННХР0НН32ции. 1 аким образом, па вход интегратора 2 поступает сумм а двух токов (i i,) . .В тот момент, когда на выходе интегратора 5 напряжение достигает величины Up — напряжения включения динистора 13 — емкость 12 через включенный динистор 13 разряжается на резисторы 14, 15 и на управляющий переход тиристора 7. Тиристор

/ гключастся, и синхронизирующее напряжение через соответствующий диод 18 или

19 прикладывается к одной из первичных обмоток импульсного трансформатора 17, при этом на выходе одной из обмоток появляется управляющий импульс. Пока тиристор 7 открыт, потенциалы точек а и б близки к О, т. е. коллекторное питание транзистора 5 отключено и интегрирование прекращается. Тиристор 7 закрывается при переходе синхронизиру.ющего напряжения

H p03 H)>JIb H> T2KHM образом, II H2чале каждого полупер иода вновь на коллектор транзистора 5 подается напряжение и происходит интегрирование до UII и т. д.

Таким образом, предлагаемая система импульсно-фазового управления каждый полупериод вырабатывает управляющий импульс с фазовым сдвигом, пропорциональным вольт-секундному интегралу управляющего напряжения в данный полупериод за время с начала его и до выдачи управляющего импульса.

Рассмотрим основные соотношения, характеризующие работу предлагаемого устройства: где UII — напряжение включения динистора

13. Регулировкой резистора 11 можно выставить любой начальный угол фазового сдвига ао при управляющем сигнале Уу=О.

Рассмотрим случай активной нагрузки при

UI,=O, а=а, тогда из (3) получим

U 0 с7С, ус с

Окончательное выражение для регулировочной характеристики предлагаемого устройства следующее:

1 1 U ó у у о где U — управляющий сигнал в относительных единицах. Следовательно, в предлагаемое устройство сигнал управления

Г,т д 1 оо

Формула изобретения

70!

i 1а !

Составитель О. Наказная

Корректоры: P. Беркович и А. Степанова

Редактор Б. Герцен

Техред А. Камышникова

Заказ 2709/9 Изд. № 158 Тираж 865 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, 7i(-35, Раушская наб,, д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 приходит без ограничения, при этом используется вольт-секундный интеграл этого сигнала только за время с начала данного полупериода до выработки соответствующего управляющего импульса, это обеспечивает существенное повышение быстродействия без усложнения схемной реализациии.

Устройство для импульсно-фазового управления многофазным вентильным преобразователем, содержащее источник управляющего напряжения, сетевой трансформатор со средней точкой, узел обратной связи по углу включения вентилей преобразователя, выполненный в виде выпрямителя, выход которого зашунтирован стабилитроном и подключен через интегратор, состоящий из транзистора и интегрирующего конденсатора, к формирователю импульсов с ограничивающим резистором и импульсным трансформатором со средней точкой

5 на выходе и дополнительный тиристор, о тл и ч а ю щe е с я тем, что, с целью повышения быстродействия системы управления, дополнительный тиристор подсоединен анодом к средней точке сетевого трансформа10 тора и к базе транзистора интегратора, а

: катодом — к одной из обкладок интегриру- ющего конденсатора и через ограничиваю; щий резистор — к средней точке импульсно -- го трансформатора.

15 Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 385384. кл. Н 02Р 13/16, 1971, 2. Авторское свидетельство СССР

20 № 446939, кл. Н 02Р 13/16, 1970.