Устройство для управления многофазным тиристорным преобразователем частоты

 

Союз Советских

Соц4влистических

Республик

Оп ИЗДАНИЕ()74l409

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 28,02.78 (21) 2583489/24-07

{5! }M. Кл.

Н 02 P 13/16 с присоединением заявки №

Гасударственный камитет (23 } Приоритет па делам изобретений и аткрытий

Опубликовано 15.06 80. Бюллетень ¹ 22

{53) УДК621.314.27 (088.8) Дата опубликования описания 18 06.80 (72) Авторы изобретения

B. Ф. Егоркин, В. 3. Ягнятинский, А. С. Савельев и 3. И. Любичева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЫМ

ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления многофазными тиристорными преобразователями частоты с непосредственной связью.

Известен блокинг-генератор, применяемый в качестве нуль-органа, в котором питание осуществляется не от источника постоянного напряжения, а путем разряда предварительно заряженного конденсатора 11

В этом устройстве цепь заряда конденсатора можно рассчитать так, чтобы исключить двойное срабатывание, и, следовательно, исключить аварийный режим (прорыв инве ртора ) .

Однако это устройство не позволяет осуществить работу преобразователей частоты по арккосинусоидальному и синусондальному законам управления. 20

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для управления многофаэным тиристорным преобразователем частоты, содержащее в

2 каждом канале блок сравнения-на двух транзисторах р -tl- p типа, база-эмиттерный переход первого из которых через ограничивающий резистор связан с соответствующим выходом формирователя развертывающего синусоидального напряжения и через другой ограничиваюший резистор с источником управляющего напряжения, коллекторы второго транзистора через дифференцируюшую цепочку и диод, включенный в обратном направлении, подключен ко входу соответствующего формироват еля импульсов преобразова г ел я 21

Однако в данном устройстве при большой скорости изменения задания сигнала. управления на нерабочих участках развертывающих напряжений формируются ложные импульсы, приводящие к снижению надежности тиристорного преобразователя частоты,.так как в этом случае возможен прорыв инвертора и, следовательно, выход иэ строя силовой схемы преобразователя.

741409

Устройство содержит формирователь 1 развертывающего напряжения фазы А, фазосмещающий мост 2, формирователь 3 узких импульсов, пересчетный элемент

4, эмиттерные повторители 5„... 5 п транзисторы 6 и 7 нуль-органа, дифференцируюшая цепочка 8, развязывающий диод 9, блоки 10 ... 10 сравнения, формирователи 11„... 11 импульсов преобразователя.

На диаграммах обозначены Π— развертывающее напряжение фазы а; U выходное напряжение фазосмещаюшего моста 2; 0> - выходные импульсы фор45 мирователя узких импульсов 3; U»

- выходные импульсы с пересчет6 ного элемента 4; О к — напряжение на

7 коллекторе второго транзистора нуль-органа 7; IJS — импульс на дифференцирующей цепочке 8; Uy - источник управляющего напряжения; б Х„... Bxq входы блоков сравнения 10 ... 10 на которые поступают развертывающие синусоидальные напряжения; Ьх ... Ьх

20 входы блоков сравнения 10А ... 10п, на которые поступают управляющие напряжения U y Вх ... Вх з;, - входы блоков сравнения 10 А ... 10 д на коБелью изобретения является повышение надежности при одновременном ограничении предельных углов регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство для управления преобразователем снабжено фазосмещающим мостом, формирователем узких импульсов, пересчетным элементом и эмиттерными повторителями, причем выходы последних связаны через ограничивающие о резисторы с соответствующими база-эмиттерными переходами первых транзисторов блоков сравнения, а входы эмиттерных повторителей подсоединены к выходу пе15 ресчетного элемента, вход которого че» рез формирователь узких импульсов связан с выходом фазовращаюшего -моста, со входом подключенным к выходу формирователя развертывающего напряжения одной из .фаз питающего напряжения.

На фиг. 1 изображена схема устройства„на фиг. 2 - временные потенциальные диаграммы, поясняющие, формйрование запрещающих сигналов; на фиг. 3 — временные потенциальные диаграммы, поясняющие работу системы управления с введением запрета и без него (один канал). т орые по ступа ют запрещающие с и гнал ы длит ельностью.

Коллекторы транзисторов 7 блоков сравнения 10 ... 10 через дифференцирующие цепочки 8 и диоды 9,.включенные в обратном напрам.ении, связаны со входами формирователей импульсов 11

11„

Устройство работает следующим образом.

Развертываю|нее напряжение 0 (фаза а) - сдвигается фазосмещающим мостом

2 на угол Ч (фиг. 2 б), величина которогоо за вис ит от дна па зон а о гра ничен ия по о1,- с,„(ограничение -по максимуму) .

Напряжение, снимаемое с выхода фазосмещающего моста 2, с помощью формирователя 3 преобразуется в серию узких импульсов с интервалом между ними равным Я, который зависит от силовой схемы преобразователя (например, для 6-ти пульсной схемы равен

60 эл. град, а для 12-ти пульсной, 30 эл. град).

Серия узких импульсов (фиг. 2) по° ступает на пересчетный элемент 4, с выходов которой снимаются импульсы длительностью (фиг, 2}.

Яти импульсы (фиг. 2 г-к) вводятся в соответствующие нуль-органы преобразователя и запрещают формирование ложных импульсов на нерабочих ветвях раз вертывающих синхронизирующих синусоидальных напряжений при скорости изменения сигнала управления превышающей скорости изменения развертывающего йапряжения.

Работа устройства с введением формируемых импульсов запрета (фиг. 2 r-к) рассмотрена на примере 1-ro канала.

На вход Вх< блока сравнения 10 подается развертывающее напряжение Ug (фиг, 2 б, фиг. 3 а), на вход Вх > подается управляющее напряжение U у (см. фиг. 3 а}.

При форме управляющего сигнала U» изображенной на фиг. 3 а, что соответствует большой скорости нарастания и сброса сигнала управления Uу, равенство нулю развертывающего U .и

2- управляющего напряжений имеет место в точках А, В и С. При этом, в интервале между точками А" и .В" образу» ется прямоугольный импульс (фиг. 3 б)» от переднего фронта которого дифференцирующей цепочкой 8 формируется управляющий импульс (фиг. 3 в}. В точке же

741409

С (при отсутствии запрещающего сигнала )4 ) происходит формирование ложного

1 импульса (фиг. 3 г), приводящего к аварийному режиму (прорыву инве(зтора) в тиристорном преобразователе. При наличии 5 же сигнала О (фиг. 2 г), приходящего на вход Вх (транзистора 6), на коллекторе транзистора 7 формируется сигнал

0 к (фиг 3 д) длительностью

"перекрывающий" нерабочий участок раз вертывающего напряжения и исключающий формирование импульсов в.точке С . В случае исчезновения управляющего импульса

U> . или превышении его уровня, по сравнении с развертывающим напряжением U, от переднего фронта запрещающего импульса (фиг. 3 д) дифференцируюшей цепочкой 8 формируется ограничивающий импульс (фиг. 3 е), осуществляющий ограничение фазы управляющего импульса в инверторном режиме.

Сдвигая фазосмешаюшим мостом 2 напряжение 0 > одновременно изменяется фаза ограничения предельного угла по

Фтпор во всех каналах преобразователя.

Исключение аварийных режимов в тиристорном преобразователе частоты за счет данного технического решения позволяет обеспечить работоспособность частотного управляемого электропривода.

Формула изобретения

Устройчтво для управления многофаз- 35 ным тиристорным преобразователем частоты, содержащее в каждом канале управпения блок сравнения на двух транзисторах р — Il - р типа, база-эмиттерный переход первого из которых через 40 ограничивающий резистор связан с соответствующим выходом формирователя развертывающего синусоидального напряжения и через другой ограничивающий рези тор - с источником управляющего напряжения, коллектор второго транзистора через дифференцируюшую цепочку и .диод, включенный в обратном направлении, подключен ко входу соответствующего формирователя импульсов преобразователя, отличающееся тем,; что, с целью повышения надежности при одновременном ограничении предельных углов регулирования, оно снабжено фазосмешаюшим мостом, формирователем узких - импульсов, пересчетным элементом и эмиттерными повторителями, причем выходы последних связаны через ограничивающие резисторы с соответствующими базо-эмиттерными ереходами первых транзисторов блоков сравнения, а выходь1 эмиттерных повторителей подсоединены к выходу пересчетного элемента, вход которого через формирователь узких импульсов связан с выходом фазосмешаюшего моста, входом подключенного к выходу формирователя развертывающего напряжения одной из фаз питающего напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Писарев А. Л.,Деткин Л. П. Управление тиристорными преобразователями. "Знергия", 1975, с. 193.

2. Конструктивные. испытания экспериментального образца ТПЧ с непосредственной связью мощностью 160 кВА (с аналоговой системой управления). Отчет

¹ ОЛА. 126.916. ВНИИЗлектропривод, 1971, с. 23, схема ОЛА. 365.926.