Способ управления вентильным преобразователем переменного тока

 

. ЬФ, . т о и мй и- и

ИЗОВРЕТЕ Н ИЯ

СОюз СО44тсии»

СОциалистнчесник

Республин

< 692057 (61) Дополнительное к авт, свнд-ву (22) Заявлено 27. 12.76 (2l ) 2435058/24.О7 с присоединением заявки М

1 (23) П рнорнтет

Опубликовано 15.10.79. Бюллетень М 38

Дата опублнковання описания 18. 10,79 (53)M. Кл.

Н 02 P 13/16

Гасударстааннай каматат

СССР аа делам кзобратвиай к открытей (53) УДК 621,316, . 727(О 88. 8) В, Н. Мишин н С. H. Сидоров (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики (7т) Звявнтель при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗЭВАТЕЛЕМ

ПЕРЕМЕННОЮ РЭКА

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано для управления вентильнымн преобразователями переменного тока, снабженными узлами искусственной ком5 мутапни илн же аналогичными преобразователямн, выполненными на полностью управляемых вентилях.

Известны способы управления вентильными преобразователямн переменного тока, работающие с естественной, а также искусственной коммутацией, состоящие в том, что отпнраюшие нмпултсы подают на тнристоры либо в диапазоне отстатошпх (О с(.< % ), либо опережаюших (- 7 « сто, «с О) углов (1-21 управления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ управления 26 тнрнсторным преобразователем переменного гока с комбинированной коммутапней, состоятдей в том, что отпираюшне импульсы на тирнс торы преобразователя подают как в диапазоне отстающих, так н опережаюшвх утлов управления относительно точек естественной коммутапкяи (3 J.

Применение данного способа управления обеспечивает симметричную реакпню схемы выпрямления на увеличение н уменьшение быстроизменяюшегося управляющего сигнала, Известные способы управления облалают недостатком; проявляющемся в ограниченном быстродействии прн отработке преобразователем управляющих воздейст внй, изменяющихся с частотой, превышаи mefi частоту питающего напряжения.

Белью изобретения является увеличение быстродействия выпрямнтельной схемы при отработкет управляющих воздейс твкй.

Для этого в известном способе подакзг отпираюшие l импульсы на тиристоры в диапазоне опережакхпих углов управления прн наличии положительного знака произ» водной управляющего воздействия, по3 692057 дают Отпираюшие имульсы На тиристоры в диапазоне отстающих углов управления при наличии отрицательного знака производной управляющего воздействия.

На фиг. 1 (а, б, в) приведены диа1раммы управляющего и выходного напряжений. Реализация предлагаемого спо-соба управления может быть осуществлена с помощью преобразователя, силовые цепи и цепи управления которого отображены на фиг. 2(a, б). На фиг. 3 изображены диаграммы напряжений системы управлен ня.

Приведенные на фиг. 1 (а, б) кривые отражают поведение шестифаэных вентиль- 15 ных групп, работающих с естественной (фиг. l,a) и искусственной (фиг. l,б) коммутацией при колебаниях угла о{, по треугольным диаграммам с частотой, превышакяпей частоту питающего напряже о ния в 2,5 раза. Определение моментов от пирания (запирания) тиристоров осуществляется путем отискания пересечения кривой Ы. (6 ) с опорными линиями, 25 . проходящими через точки естественной коммутации. Причем моменты естественного переключения тиристоров определяются на восходящих участках опорных линий (фиг. l,a), а моменты принудизо

"тельного переключения. (фиг. 1,б) — на нисходящих участках. Из диаграмм вид но, что динамическая несимметрия вентиль ных групп, работающих с разноименной. коммутацией, носит . противоположный

35 характер. Поэтому при работе данных групп на общую нагрузку преобразователь будет иметь ограниченное быстродействие при любом направлении изменения управляющего воздействия.

Диаграммы (фиг. l,â) отражают поведение шестифазной схемы выпрямленяя. управляемой по предлагаемому способу, при отработке аналогйчно изменяющегося управпякицего воздействия. В данном случае определение моментов переключения тиристоров производится либо на восходящих, либо на нисходящих участках опорных линий, в зависимости от знака производной управляющего воздействия 50

Так, например, при изменении сС в направлении перевода схемы в инверторный режим 1 Ч определение моментов переключения тиристоров на фиг. 1(в) . аЧ. йроизводится на восходящих участках: опорных линий. При этом переключение тнристоров выпрямителя должно осушв ствлаться в диапазоне опережаюших уг

Мов управления с помощью узлов искусс М4 венной коммутации. При изменении:ц1акл производной управляющего воздействия на противоположный - (- < 0 опредеД деление моментов переключения тиристоpoB Ra фиг l(B) производится па яисходяших участках опорных линий. Коммутация тиристоров выпрямителя должна происходить естественно в диапазоне отстающих углов управления.

Силовая схема преобразователя на фиг. 2(e) состоит из мостового управляемого выпрямителя на тиристорах 1-6.

Положительный полюс выпрямителя соединен с трехфазным напряжением сети с помощью узла 7 искусственной коммутации, отрицательйый полюс, в свою очередь, соединен с сетью с помощью аналогичного узла 8. Между указанными полюсаМН включена цепь 8 нагрузки.

Система импульсно-фазового управления состоит из шести одинаковых каналов. Каждый канал (фиг. 2,б) содержит генератор 10 опорного напряжения, синхронизируемый напряжением сети IJ

Выход генератора соединен с одним из входов узла ll сравнения, второй вход которого служит для подачи напряжения управления U . Ha выходе узла срав- нения включен нуль-орган 12, выход которого соединен с входом формирователя 13 импульсов. Выход формирователя подключен с основным входом селектора 14, выходы которого через, сумма тор 15 соединяются с управляющим электродом одного из тиристоров выпрямителя, а также тиристора, находящего» ся в узле искусственной коммутации.

Управляющий вход селектора связан с выходом дифференциатора 16, на вход последнего подается напряжение управления U> .

Управление преобразователем производится следующим образом.

Подаваемое на вход системы импульсно-фазового управлении напряжения,Цу сранивается с опорным напряжением,ц „.

Моменты равенства указанных напряже-. ний фиксируются нуль-органом 12, который подает команды на выработку формирователем 13 управляющих импуль сов. Напряжение U0, имеет форму равнобедренного треугольника, вершина которого синхронизирована с точкой естествен ной коммутации фазных напряжений (см.фиг.3). Поэтому формирователь 13 вырабатывает в течение цвриода пичаюшего напряжения два управляющих импульса, симметрично раснолагаюшнхся

5 69205 цо обе стороны от указанной точки естественной коммутации. Далее импульсы поступают на основной вход селектора

14, который производит отбор импульсов с фазои <КО или с .ц. В завис имости с от знака сигнала, поступаемого с дифференциатора 16. При изменении управляющего напряжения в сторону перевода схемы в инверторный режим селектор 14 пропускает импульсы с фазой с „, кото- l0 рые подаются одновременно на управляющий электрод тиристора из числа 1-6, а также тиристора, находящегося в соответствующем узле искусственной коммутации. В результате чего преобразователь 15 начинает работаь в диапазоне опережающих углов управления. При изменении управляющего напряжения в сторону перевода преобразователя в вы рямител ный режим селектор 14 пропускает импульсы с фазой Ы Е, которые подаются на управляющий электрод упоминавшегося тиристора из числа 16. При этом . преобразователь работает в диапазоне отстающих углов управления с естествен- 5 ной коммутацией.

Предлагаемый способ управления обеспечивает безинерцюнную реакцию их тиристорной схемы выпрямления на уп= равляюшее воздействие, изменяющееся в, любом направлении с любой скоростью.

Существенным достоинством данного способа управления, в отличие от извест. ного, является совпадение статических регулировочных характеристик управляе мой схемы выпрямления с динамическими.

Формула изобретения

Способ управления вентильным преобразователем переменного тока с уз-лами искусственной коммутации, состоящий в том, что подают два отпирающих импульса на каждый тиристор в течение периода питающего напряжения относительно точки естественной коммутапии, отличающийся тем,что,с целью увеличения быстродействия при отработке выпрямителем управляющих воздействий, подают отпираюшие импульсы на тиристоры в диапазоне опережающих углов управления при наличии положительного знака производной управляющего воздействия, подают отпираюшие импульсы на тиристоры в диапазо= не отстающих углов управления при наличии отрицательного знака производной управляющего воздействия.

Исто ники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Аварское свидетельство СССР № @04171, кл. Н 02. Р 13/16, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 436430, кл . Н 02 Р 13/16, 1972.

3. Дудченко И. В. и др., Динамика тиристорных преобразователей с комбинированной коммутацией, Электротехническая промышленность Электропривод" вып. 2 (g ), 1972, с. 3134.

Составитель О. Наказная

Редактор Ю. Челюканов Текред,Н. БабУрк оррект р1 Г. Репетник

Заказ. 6238/49 Тираж 857 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; p. 4/5

Фнлиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4