Способ управления реверсивным вентильным преобразователем

 

О П И С А Н И Е („1ууууд3

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.01.79 (21) 2704919/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М, Кл.

Н 02Р 13/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретеийй и открытий (53) УДК 621.316.727 (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (72) Авторы изобретения С. Г. Обухов, Е. Е. Чаплыгин, Ф. В. Павлов и С. А. Мендыбаев (71) Заявитель

Московский ордена Ленина энергетический институт (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЫМ

ВЕНТИЛЪНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к силовой полупроводниковой технике и предназначено для использования в устройствах для управления реверсивными выпрямителями, используемыми в электроприводе, электротермии и электротехнологии.

Известен способ раздельного управления реверсивным вентильным преобразователем (11, состоящий в том, что поочередно переключают вентильные группы и запрещают одновременное подключение двух вентильных групп. Однако данный способ не обеспечивает работоспособность при питании преобразователя через параметрический источник тока.

Известен также способ управления реверсивным вентильным преобразователем (2J, содержащим два встречно-параллельных вентильных комплекта, подключенных к сети через параметрический источник тока, состоящий в том, что фиксируют моменты перехода фазных токов параметрического источника через нуль и в указанные моменты формируют управляющие импульсы, подают в циклическом порядке естественного отпирания управляющие импульсы на вентили первого комплекса и формируют импульсы нулевой паузы и реверса.

Указанный способ управления имеет ряд недостатков. Во-первых, формирование импульса нулевой паузы может происходить в моменты, когда реактивные элементы параметрического источника запасли большую энергию, при образовании короткозамкну5 того контура возможны перенапряжения на емкостных элементах и значительная перегрузка вентилей по току, что требует увеличения установленной мощности силового оборудования преобразователя и приводит

10 к снижению надежности его работы. Вовторых, способ не выявляет порядка переключения вентилей, обеспечивающих максимальное быстродействие регулирования выходного тока выпрямителя.

15 Целью изобретения является повышение надежности и быстродействия при возможности формирования паузы тока в нагрузке с реверсом и без реверса тока.

2д Поставленная цель достигается тем, что дополнительно синхронизируют начала и концы импульсов нулевой паузы и реверса, производят смену значения импульса реверса в момент начала импульса нулевой па25 узы, причем в течение нулевой паузы (кроме первого такта) формируют дополнительные управляющие импульсы на вентили второго вентильного комплекта с фазовым сдвигом по отношению к моментам естест30 венного отпирания на один такт.

777793

На фпг. 1 приведена силовая схема преобразователя; на фиг. 2 — временные диафрагмы.

Параметрический источник 1 тока связан с вентильными комплектами 2, первый—

3 — 8, второй — 9 — 14 (для определенности приведена мостовая трехфазная схема), вентильные комплекты присоединены к нагрузке 15.

На диаграмме 16 (фиг. 2) приведены выходные токи параметрического источника тока, на диаграммах 17, 18 и 19 — импульсы нулевой паузы, реверса и выходной ток преобразователя при осуществлении паузы с реверсом направления тока. На диаграммах 20, 21 и 22 те же величины без реверса тока после паузы. На диаграммах 19 и 22 приведены номера вентилей, проводящих ток.

Рассмотрим принцип формирования тока.

Импульсы реверса и нулевой паузы синхронизированы тактовыми импульсами, поэтому изменение состояний схемы происходит только при нулевых значениях тока параметрического источника (моменты

1з на диаграммах, фиг. 2). Это обеспечивает оптимальный ход переходных процессов в источнике 1, снижая тем самым установленную мощность силового оборудования.

При работе в каждом такте включается очередной вентиль одного из комплектов:

3 — 4 — 5 — 6 — при положительном направлении тока, 9 — 10 — 11 — 12 — при отрицательном токе в нагрузке, при этом возможен плавный реверс тока (длительность импульса нулевой паузы равна нулю), например при подаче импульсов в следующей последовательности: 3 — 4 — 5 — 12 — 13 — 14—

9 и т. д. Длительность управляющего импульса ограничена 60 эл. град., время проводящего состояния каждого вентиля достн г а ет 180 эл. r p ад.

При формировании нулевой паузы тока в нагрузке с одновременным реверсом его направления в момент 4 появляется импульс нулевой паузы (17) и меняет свое значение импульса реверса (18), импульс управления переходит на вентили второго комплекта: в момент 4 включается вентиль 12 вместо вентиля 6, и ток спадает до нуля. На интервале 4 — t7 подается управляющий импульс на очередной вентиль 13 и одновременно на вентиль 6 другого комплекта. Источник 1 закорочен двумя контурами: вентили 5 — 12, вентили 6 — 13. Причем ток постепенно переходит с вентиля 12 на вентиль 6.

На интервале 4 — ts включаются вентили

7 и 14, вентиль 13 имеет спадающий до нуля ток. После прекращения импульса нулевой паузы прекращается формирование дополнительных управляющих импульсов и ток в нагрузке быстро нарастает до отрицательного значения (диаграмма 19). Достоинством такого формирования, обеспечи5

65 вающего импульсный ШИР, является простота переключения и в связи с этим простота схемной реализации устройства управления.

Если в нагрузке требуется получить паузы тока без реверса, то на первых двух тактах паузы порядок включения меняется. На интервале t5 — t8 включается вентиль 12 (в соответствии со значением импульса реверса должен был работать вентиль 6), ток спадает до нуля. Затем включается очередной вентиль 7, но дополнительный импульс управления не формируется (интервал 4 — t7). Начиная со следующего такта, подаются как основные импульсы управления на вентили первого комплекта, так и дополнительные на вентили второго комплекта, при этом происходит закорачивание источника 1 двумя контурами. После прекращения подачи дополнительных импульсов ток быстро нарастает до прежнего положительного значения (диаграмма 22).

Таким образом обеспечивается возможность регулирования тока IIIHpoTHbIM способом, причем пауза регулируется через минимальные интервалы дискретизации, равные для шестипульсной схемы 60 эл. град.

Просто реализуется регулирование при одноимпульсном широтном регулировании, характерном для питания технологических установок.

Предлагаемый способ позволяет сохранить такие достоинства токопараметрических преобразователей, как токовый характер внешней характеристики, благоприятное влияние на питающую сеть, устойчивость к коротким замыканиям. При этом реализация способа обеспечивает повышение надежности и быстродействия.

Формула изобретения

Способ управления реверсивным вентильным преобразователем, содержащим два встречно-включенных вентильных комплекта, подключенных к питающей сети через параметрический источник тока, состоящий в том, что фиксируют моменты перехода фазных токов параметрического источника через нуль и в указанные моменты формируют управляющие импульсы, подают в циклическом порядке естественного отпирания управляющие импульсы на вентили первого комплекта и формируют импульсы нулевой паузы и реверса, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, синхронизируют начала и концы импульсов нулевой паузы и реверса, производят смену значения импульса реверса в момент начала импульса нулевой паузы, причем в течение нулевой паузы (кроме первого такта) формируют дополнительные управляющие импульсы на вентили второго вентильного комплекта с фазовым сдвигом по отношению к моментам естественного отпирания на одинтакт„

777793

@г.!

2!

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 214612, кл. Н 02М 7/20, 1972.

2. Авторское свидетельство с.. ССР № 554598, кл. Н 02М 7/02, Н 02Р 13/16, 1976 (прототип).