Способ управления реверсивнымпреобразователем переменногонапряжения b постоянное

 

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз Сееетскик

Социалистических

Республик

< 813636 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 130679 (21) 2808785/24-07 с присоединением заявки N9(23) Приоритет

Опубликовано 150381. Бюллетень Ме 10 (51)М. К,.

Н 02 М 7/72

Гесударстмииый комитет

СССР ие дмаи изебретеиий и еткрыти и (53) УДК 621. 314.

° 69(088.8) Дата опубликования описания 25. 03. 81 г

Ж,Щ ЩД .. т,:

ЙСТЕНТ,".:;. ! гр,,...,», „:: ( (72) Авторы изобретения

О.Г.Булатов и В.A Øèòîâ

f

Московский ордена Ленина энергетический инстйтут. (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ с6 + с4, = 7I-d

Изобретение относится к электро технике, а точнее к преобразова-. тельной технике и может быть использовано в реверсивных злектроприводах постоянного тека.

Возможны различные способы управления реверсивным преобразователем переменного натряжения в постоянное, содержа дым включенные через дроссели встречно-параллельно две группы полностью управляеьых вентилей, в каждой иэ которых вентили включены по мостовой схеме.

Известен способ раздельного управления вентильными группами, при котором импульсы управления подают на вентили только одной груп»

lf63 f1) .

Для реализации такого способа управления преобразователь должен содержать датчик тока нагрузки, либо датчик состояния вентилей. Эти датчики усложняют систему управления, снижают ее помехоустойчивость и надежность.

Известен также способ согласованного совместного управления, при котором импульсы управления подают одновременно на вентили обеих групп

f21 -

Ъ

При таком способе управления между углами регулирования выпрямительной группы < d.„) и углами регули-, рования инверторной группы (+) поддерживают равенство где 8 =юсЬ, круговая частота питающей сети;

tb- время восстановления вентильных свойств.

Согласно этому способу управления в указанном преобразователе возникает уравнительный ток, для ограничения которого необходимо увеличивать установленную мощность дросселей.

Цель изобретения - снижение уравнительных токов.

Эта цель достигается тем, что в выходном напряжении формуют нулевую паузу одновременным включением смежных вентилей выпрямительной и инверторной групп, при формировании импульсов и нулевых пауз выходного напряжения ранее открытые вентили выпрямительной и инверторной групп закрывают принудительно, приформирован ии импульса выходного напряжения, открывающие

813636 и закрывающие импульсы управления инвертор1<ой группы подают с задержкой относительно импульсов управления выпрямительной группы на половину пери=бда питающей сети минус время восстановления вентильных свойств, а при 5 формировании нулевой паузы выходного напряжения открывающие и закрывающие импульсы управления инверторной группы подают с задержкой на половину периода питающей сети плюс время вос- 0 становления вентильных свойств.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема преобразователя переменного напряжения в постоянное; на фиг. 2 — диаграммы, по-. ясняющие предлагаемый способ управления.

Принципиальная электрическая схема преобразователя, позволяющая реализовать предлагаемый способ (фиг.1), содержит две группы 1 и 2 вентилей. 20

Вентильные группы включены встр. чно-параллельно через дроссели 3. Нагрузка 4 включена между общей точкой вентильных групп 1 и 2 и общей точкой дросселей 3. Вентильные группы 1 и 2 подключены к фазам питающей сети переменного тока 5 и содержат двенадцать полностью управляемых вентилей 6-17. Первая группа образована вентилями 6-11, а вторая — вентилями 12-17. В качестве полностью управляемых вентилей могут быть использованы либо двухоперационные тиристоры, либо комбинированно выключаемые приборы, либо однооперационные тиристоры, снабженные узлами индивидуального принудительного запирания. На фиг. 1 показаны направления напряжений, принятых за положительные: U — выходное напряжение вентильной группы 1 выпрямителя,, 40

U — выходное напряжение вентильной группы 2 инвертора. На фиг. 2 показаны линейные напряжения питающей сети и выходные напряжения вентильных групп 1 (u„) 2 (u ). 45

Предлагаемый способ управления преобразователем переменного напряжения в постоянное осуществляется следующим образом.

Регулирование напряжения на нагрузке осуществляют путем создания нулевых пауз в кривых напряжений

0„ и 0 . Для формирования этих нулевых пауз в каждой из вентильных групп 1 и 2 включают пару соответствующих смежных вентнлей. После создания нулевой паузы формируют выходной импульс напряжения требуемой полярности.,Цля этого первоначально подают отпирающие импульсы на пару соответствующих не смей- 4>0 ных вентилей инверторной группы и одновременно подают запирающие импульсы на пару соответствующих смежных вентилей этой группы. Затем создавт задержку по времени, 65 достаточную для восстановления вентилЬных свойств, и после этого подают отпирающие импульсы на вентили выпрямительной группы. В результате этих операций получают импульсы напряжений U„ и Н требуемой полярности. При этом между углами регулирования выпрямительной группы (oc„) и углами регулирования инверторной группы (м.д) поддерживают равенство (. -. „=Х-У

Для формирования нулевой паузы напряжений U и -U первоначально подают запирающие импульсы на соответствующие не смежные вентили выпрямительной группы и одновременно подают отпиравщие импульсы на пару соответствующих смежных вентилей этой группы. Затем создают задержку по времени, достаточную для восстановления вентильных свойств, и после этого, подают отпирающие импульсы на пару соответствующих смежных вентилей инверторной группы.

При этом между углами регулирования выпрямительной группы (a4„) и инверторной группы (4- ) поддерживают равенство

* - <, -=Л+У

Я. -ч

Пусть,цля формирования нулевой паузы напряжения на интервале времени t (фиг. 2) предварительно поданы отпирающие импульсы управления на пары смежных вентилей: в первой группе — на вентили 8 и 9, во второй группе — на вентили 14 и 15. Так как принципиальная схема не содержит датчик направления тока или датчик состояния вентилей, то неизвестно какая пара смежныхвентилей проводит ток нагрузки. Для формирования импульса напряжения на интервале (фиг. 2) необходимо осуществить прйнудительное эапирание вентилей 8, 9,, 14 и 15 и включить вентили б и

11 (в первой группе) и 13 и 16 (во второй группе). Если операции включения и выключения вентилей производить одновременно, то возможно образование контура короткого замыкания: фаза А - вентиль 6 — дросселя 3 — вентили 14, 15 и 11 — фаза

С (если вентили 14 и 15 проводят ток нагрузки на интервале с„). Для обеспечения брзаварцйной коммутации вентилей первоначально подают отпирающие импульсы управления на вентили 13 и 16 и одновременно подают запирающие импульсы управления на вентили 14 и 15. Если на интервале

t смежные вентили 14 и 15 проводят ток нагрузки, то в работу вступают вентили 13 и 16. В противном случае вентили 13 и 16 не включаются. Затем создают задержку по времени, достаточную для восстановле813бЗб йия вентильных свойств вентилей 14

g 15. После этого подают отпирающие импульсы на вентили б и 11. В конце интервала t подают запираюий импульс на вентиль 11 и одновременно — отпирающий импульс на вентиль 7. Затем создают задержку по времени, достаточную для восстановления вентильных свойств вентиля 11. После этого подают отпирающий импульс на вентиль 17. ®

При управлении по такому способу преобразователем переменного напряжения в постоянное мгновенные значения напряжений 0„ и U равны по абсолютной величине и противоположны по знаку, Поэтому уравнительный ток не должен возникать. Однако, из-за неидеальности элементов схемы уравнительный ток все же возникает, но составляет при этом, согласно расчету, не более 10% от уравни- ;Щ тельного тока, возникающего при управлении но известному способу.

За счет этого снижается рассчетная мощность дросселей, ограничивающих уравнительный ток, и нагрузка вен- э5 тилей.

Формула изобретения

Способ управления реверсивным

30 преобразователем переменного напряжения в постоянное, содержащим включенные через дроссели встречно-параллельно инверторную и выпрямительную группы полностью управляеьалх вентилей, в каждой из которых вентили включены по мостовой схеме путем поддержания определенного соотношения между углами регулирования выпрямительной и инверторной группами, отличающийся тем, что, с целью снижения уравнительных токов, в выходном напряжении преобразователя формируют нулевую паузу одновременным включением смежных вентилей выпрямнтельной и инверторной групп, при формировании импульсов и нулевых пауз выходного напряжения ранее открытые вентили выпрямительной и инверторной групп закрывают принудительно, причем при формировании импульса выходного напряжения открывающие и закрывающие импульсы управления инворторной группы подают с задержкой относительно импульсов управления выпрямительной группы на половину периода питающей сети минус время восстановления вентильных свойств, а при формировании нулевой паузы выходного напряжения открывающие и закрывающие импульы управления инверторной группы подают с задержкой на половину периода питающей сети плюс время восстановления вентильных свойств.

Источники информации, принятые во вимание при экспертизе

1. Рыукин Г.A.. Преобразовательные устройства, И.. "Энергия", 1970, с. 450.

2. Шипилло В.П., Сирица В.В., Булатов О.Г. Электромагнитные процессы в быстродействующем реверсивном ионном преобразователе. N., Госэнергоиздат, 19бЗ, с. 11.

813636

0вл

Фиг.2

Эаказ 790 72 Тираж 7 0

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель . Головинова

Редактор Е.Дорошенко Техред A. Av Корректор М. Шароши