Устройство для управления тиристорами

 

Союз Советскик

Социалистическии

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (51) М.К . (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.10.78 (21) 2669479/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Н 02 P 13/16

Гостдарстееииый комитет

СССР

Опубликовано 23.10.80. Бюллетень № 39, Дата опубликования описания 28.10.80 (53) УДК 621.314. .27 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. С. Филиппов, А. В. Никитин и Б. П. Самсонов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАМИ

Изобретение относится к источникам питания с повышенной стабильностью выходного напряжения.

Известно устройство, для управления тиристорами, содержащее фазо-импульсный блок (1).

Такое устройство не обеспечивает в ряде случаев требуемого уровня стабильности выпрямленного напряжения и имеет недостаточно высокую надежность работы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, в котором импульсы регулируемой частоты от задающего генератора подаются на вход делителя частоты. С выхода делителя в момент времени, обусловленный коэффициентом деления, поступает сигнал на вход формирователя импульсов. Узел синхронизации 15 позволяет синхронизировать начало счета импульсов делителем частоты с началом каждой из полуволн сетеВого напряжения. С формирователя импульсов сигнал подается на усилитель, откуда уже сформированные импульсы поступают к тиристорам. Задающий генератор регулируемой частоты, являющийся преобразователем напряжение — частота, в зависимости от подаваемого на его

2 вход сигнала меняет свою частоту и тем самым меняется фаза включения тиристора (2).

Однако это устройство не обладает необходимой надежностью в работе из-за того, что в схеме не предусмотрено ограничения рабочей зоны регулирования, что при индуктивной нагрузке и при многофазной системе может привести к выводу из строя элементов силовой цепи. Недостатком устройства является также невысокая стабильность выходного напряжения, так как при изменении температуры частота задающего генератора меняется при неизменном управляющем сигнале.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство управления тиристорами, содержащее задающий генератор, синхронизатор, подключенный к сети, и последовательно соединенные формирователь импульсов, выходной усилитель, снабжено элементом И, счетчиком, блоком сравнения и блоком формирования цифрового управляющего кода, причем выходы задающего генератора и синхронизатора подсоединены ко входам эле773893 мента И, вход которого соединен со входом счетчика, выход счетчика подключен ко входу блока сравнения, другой вход которого соединен с выходом блока формирования цифрового управляющего кода, а выход— со входом формирователя импульсов.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг, 2 — временная диаграмма (в виде графиков) работы отдельных узлов устройства: а — сетевое синусоидальное напряжение; б, в — синхронизирующие сигналы на выходе синхронизатора 10 для положительного и отрицательного полупериодов; г — сигналы с задающего генератора 1; д, е — пачки импульсов на выходах логического элемента И, для положительного и отрицательного полупериодов; — сигналы, формируемые логической схемой сравнения чисел 4, для некоторого промежуточного значения в со1 ответствии с установленным кодом в схеме формирования цифрового управляющего кода 5; Ь вЂ” сигналы на выходе формирователя импульсов 6; и — напряжение, снимаемое с выходов тиристоров 8 для некоторого промежуточного значения; к — максимальное напряжение, снимаемое с выходов тиристоров 8, которое соответствует минимальному углу открывания; 9 — угол, соответствующий коэффициенту мощности нагрузки; Π— минимальный угол открывания тиристоров, который допускает схема формирования цифрового управляющего кода 5.

Устройство состоит (см. фиг. 1) из последовательно соединенных задающего генератора 1, элемента И 2, счетчика 3, блока 4 сравнения, к которому подключен блок 5 формирования информационного управляющего кода формирователя импульсов 6, усилителя 7, тиристоров 8 с нагрузкой 9 и синхронизатора 10, соединенного с силовой сетью и элементом И 2.

Устройство работает следующим образом (в описании, на схеме и диаграммах работа устройства представлена для одной фазы).

Напряжение сети, поступая на вход синхронизатора 10, преобразуется из синусоидального в симметричные прямоугольные импульсы (для каждого полупериода), которые позволяют синхронизировать начало счета импульсов с началом каждой из полуволн сетевого напряжения. В элементе И2, на входы которого поступают импульсы с задающего генератора 1 и синхронизатора 10, формируются пачки импульсов. Длительность каждой пачки равна длительности полупериода сетевого напряжения. В счетчике 3, вход которого связан с выходом элемента И 2, с началом каждой пачки начинается счет импульсов.

В блоке 4 сравнения происходит сравнение двух чисел: — счет импульсов, отсчитываемое счетчиком 3 и числом, которое поступает с блока формирования цифрового управляющего кода 5. В момент времени, когда обе величины становятся равными, с выхода логической схемы сравнения чисел 4 поступает сигнал на вход формирователя импульсов 6, где формируются импульсы длительностью, необходимой для поджига тиристоров.

Эти импульсы в усилителе 7 усиливаются и через развязки в виде импульсных трансформаторов поступают на управляющие электроды тиристоров 9.

5 î

Формула изобретения

Устройство для управления тиристорами, содержащее задающий генератор, синхронизатор, подключенный к сети, и последовательно соединенные формирователь импульсов и выходной усилитель, отличающеМеняя код блока формирования цифрового управляющего кода 5, с выхода блока 4 поступает сигнал соответственно с другим временным интервалом относительно на15 чала полупериода, а следовательно изменится и фаза открывания тиристора. В качестве задающего генератора 1 может быть использован кварцевый генератор, частота которого практически не зависит от температуры, поэтому и фаза открывания тирисдр торов при неизменном коде блока формирования цифрового управляющего кода 5 не изменится при изменении температуры.

Для того, чтобы работу устройства можно было согласовать с коэффициентом мощп ности cos 9 индуктивной нагрузки, необходимо, чтобы наименьший угол открывания тиристоров о отвечал условию б:>р, где р— угол сдвига фаз между напряжением на нагрузке и током. С этой целью блок формирования цифрового управляющего кода 5 ограничивает зону регулирования максимально допустимой заранее установленной величиной кода управления, при которой удовлетворяется это условие.

Это может быть достигнуто сигналом запрета на дальнейшее увеличение величины

ss управляющего кода. Этот сигнал вырабатывается схемой при достижении значения кода управления равного заранее установленной величины.

Для введения соответствующего кода

4 в блок формирования цифрового управляющего кода 5, т. е. для управления всего устройства возможны различные варианты, как например: при помощи цифрового коммутатора, через цифровой датчик вал — код изменением угла поворота, подачей соответ4s ствующего напряжения через преобразователь напряжение — код.

Последний способ наиболее приемлем при использовании устройства управления тиристорами в стабилизированных источниso ках питания.

773893

Составитель О. Парфенова

Редактор Н.Горват Техред К. Шуфрич Корректор В. Синицкая

Заказ 7528/78 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела м изобретений и от крнтий

113035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 еся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно снабжено элементом И, счетчиком, блоком сравнения и блоком формирования цифрового управляющего кода, причем выходы задающего генератора и синхронизатора подсоединены ко входам элемента И, выход которого соединен через счетчик со входом блока сравнения, другой вход которого соединен с выходом блока формирования цифрового управляющего кода, а выход — со входом формирователя импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР № 549794, кл. Н 02 P 13/16, 1976.

2. «Механизация и автоматизация производства», № 6, 1975, с. 27 — 29, рис. 1.

"ити