Устройство для фазового управления тиристорным преобразователем

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 1> 771847 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 180978 (21) 2663629/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 151080.Бюллетень Но 38

Дата опубликования описания 15.1080 (53)M. Кл З

Н 02 P 13/16

Государственный комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621. 316..727(088.8) В.Ф. Омельченко, В.И. Резников, В.А. Свердловский, Н.М. Козлов и В.A. Копылец (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ

HPЕОВРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретейие относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в тиристорных преобразователях постоянного тока.

Известно устройство для управления преобразователями (1), содержащее генератор напряжения пилообразной формы, выходное напряжение которого 10 с помощью отделяющих диодов сравнивается с синусоидальными напряжениями, вырабатываемыми обмотками синхронизирующих трансформаторов таким образом, что нарастание пилообразного на-1> пряжения начинается в момент перехода синхронизирующего напряжения через ноль.

Недостатком этого устройства является значительная мощность генератора пилообразного напряжения, искажение управляющего напряжения, запаздывание запуска формирователя импульсов.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности является устройство (2), содержащее узел синхронизации, источник управляющего напряжения и фазосдвигающий узел,состоящий из узла сравнения и конденсатора, соединенного одним выводом через резистор с источником постоянного напряжения, а другим выводом через диод с источником управляющего напряжения, причем узел сравнения имеет дополнительный транзистор с диодом в цепи коллектора и резистором в цепи базы, причем диод подключен к точке соединения конденсатора и источника управляющего напряжения,эмиттер транзистора подсоединен к точке подключения источника управляющего напряжения, а резистор - к коллектору транзистора узла сравнения.

Недостатками известного устройства являются необходимость гальванической развязки источников питания и управления, а также низкая помехоустойчивость.

Целью настоящего изобретения является уменьшение габаритов и повышение помехоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для фазового управления тиристорным преобразователем, содержащее узел синхронизации, источник управляющего напряжения и фаэосдвигающнй узел, состоящий иэ двух транзисторов A-p- п и р-и-p типа, 771847

50 диода и конденсатора, соединенного первым выводом через резистор с источником постоянного напряжения, а вторым выводом через второй диод с источником управляющего напряжения и формирователь импульсов, дополнительно введены источник напряжения сравнения и еще два дополнительных диода, причем первый вывод конденсатора соединен с эмиттером транзистора Il-р- и типа, база которого соединена с катодом первого диода и с катодом первого дополнительного диода, анод первого диода подключен к коллектору транзистора р --П- р типа и к входу формирователя импульсов, анод перво" го дополнительного диода соединен с l5 отрицательным выводом источника напряжения сравнения, коллектор транзистора П-р-птипа соединен с базой транзистора р-и-р типа и с выходом узла синхронизации, второй вывод кон- 20 денсатора соединен с катодом второго диода и анодом второго дополнительного диода, анод второго диода соединен с отрицательным выводом источника управляющего напряжения,а катод второго дополнительного диода, а также положительные выводы источника напряжения сравнения и источника управляющего напряжения и эмиттер транзистора р-n --..p типа соединены с общей шиной питания.

На фиг. 1 представлена схема устройства для фазового управления тиристорным преобразователем; на фиг.2временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит узел 1 синхронизации, фазосдвигающий узел 2 и формирователь 3 импульсов. Узел синхронизации состоит из резисторов 4 и 5, стабилитрона 6, конденсатора 7 40 и диода R. Фазосдвигающий узел 2 состоит из двух транзисторов П-р -и типа 9 и р-ll-p 10, четырех диодов 11, 12, 13 и 14, конденсатора 15, резистора 16, источника 17 управляющего напряжения и источника 18 напряжения сравнения. Формирователь 3 импульсов состоит иэ резисторов 19, 20, 21, конденсатора 22, транзистора

23 и источника напряжения питания.

Устройство работает следующим образом.

В момент времени = О, когда напряжение синхронизации имеет отрицательное значение, транзисторы 9 и 10 и транзистор 23 открыты. Транзисторы

9 и 10 включены так; что поддерживают друг друга в открытом состоянии.

Конденсаторы 15 и 22 разряжены, потенциалЫ на обоих выводах конденсаторов равны потенциалу .общей шины пита- ф) ния. В MDMeнт времени 4, когда напряжение 24 синхронизации (см. фиг.2) переходит через ноль, на стабилитроне 6 возникает напряжение 25, равное по величине напряжению на стабилитро= 5

Из этого напряжения формируется положительный импульс 26, который постУпает на базу транзистора 10.При напряжение будет увеличиваться до тех пор,пока не достигнет значения напряжения источника 18.В этот момент открывается диод 11, что приводит к

1отпиранию транзистора 9 и 10. При этом конденсатор 15 разряжается через диод 14, транзисторы 9 и 10. По тенциал на эмиттере транзистора 9 снова становится равным О, а форма напряжения 27 имеет вид прямоугольной трапеции. Угол фазового сдвига d определяется временем заряда конденсатора 15 до момента, когда суммарное напряжение на эмиттере транзистора

9 достигает величины напряжения источника 17. Так как величина напряжения сравнения является постоянной, то с увеличением напряжения управления уменьшается величина напряжения на конденсаторе 15, в результате чего уменьшается величина угла фазового сдвига. Таким образом осуществляется обратная линейная зависимость между напряжением управления и величиной угла фазового сдвига. При этом достигается прямая зависимость между напряжением управления и выходным напряжением преобразователя. Транзистор 10 является одновременно элементом одновибратора, который составляет узел 2. В момент времени 41 транзистор 10 закрыт, конденсатор 22 заряжается до величины напряжения питания. В момент времени +, когда транзистор 10 откроется конденса-. тор 22 разряжается до нуля. В период разряда конденсатора 22 на базе транзистора 23 возникает положительный потенциал и транзистор 23 закрывается. После разряда конденсатора 22 через резистор 20 потечет ток и транзистор 23 откроется. Таким образом на выходе формирователя 3 импульсов будет сформирован импульс 28.

Данное техническое решение позволяет упростить устройство, уменьшить его габариты и повысить помехоустойчивость.

Блок управления тиристорного агрегата в целом упрощается за счет того, что все источники питания, управления и синхронизации подключены к одной общей шине. Такое соединение позволяет от одного комплекта источэтом транзисторы 9 и 10 закрываются.

На эмиттере транзистора 9 напряжение становится равным напряжению источника 17, конденсатор 15 начинает заряжаться через источник постоянного напряжения, диод 12 и резистор 16.

По мере заряда конденсатора 15 напря- жение на нем увеличивается, вызывая увеличение напряжения на эмиттере транзистора 9, которое равно сумме напряжения управления и напряжения на конденсаторе 15. Это суммарное

771847 ников осуществлять питание и синхронизацию нескольких преобразователей.

За счет этого же повышается помехоус" тойчивость устройства.

Формула изобретения

Устройство для фазового управления тиристорным преобразователем,содержащее узел синхронизации, источник управляющего напряжения и фазосдвигающий узел, состоящий из двух транзисторов и-Р -и и р-Fl-p типа, диода и конденсатора, соединенного первым выходом через резистор с источником постоянного напряжения, а вторым выводом через второй диод с источником управляющего напряжения и-формиро-. ватель импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения помехо- 20 устойчивости, оно снабжено источником напряжения сравнения и двумя дополнительными диодами, причем первый вывод конденсатора соединен с эмиттером транзистора ll-p-fl типа, база ко- $$ торого соединена с катодом первого диода и с катодом первого дополнительного диода, анод первого диода подключен к коллектору транзистора

Р-и-Р типа и к входу формирователя импульсов, анод первого дополнительного диода соединен с отрицательным выводом источника напряжения сравнения, коллектор транзистора и-p --и типа соединен с базой транзистора р-и-р типа и с выходом узла синхронизации, второй вывод конденсатора соединен с катодом второго диода и анодом второго дополнительного диода, анод второго диода соединен с отрицательным выводом источника управляпащего напряжения, а катод второго дополнительного диода, а также положительные выводы источника напряжения сравнения и источника управляницего напряжения и эмиттер транзистора p-n-р типа соединены с общей шиной питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

144896, кл. H 02 N 1/04 19612. Авторское свидетельство СССР

Р 508889, кл. H 02 Р 13/16, 1972.

771847

Составитель В. Ииронов

Редактор Т. Лошкарева Техред М.Петко КорректорА. Гриценко

Заказ 6713/70 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного коиитета СССР по делмл изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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