Одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцнапнстнческнк

Респубпнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.12.79 (21) 2857502/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Н 02 P 13/16

Государстееиный комитет

Опубликовано 07.09.81. Бюллетень №33

Дата опубликования описания 17.09.81 (53) УДК 621.316..727 (088 8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

A. И. Коршунов, С. Г. Костенко и С. А. Аска

Ленинградский ордена Красного Знамени механ институт (7!) Заявитель (54) ОДНОКАНА.ЛЬНОЕ УСТРОИСТВО Д,ЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ВЕНТИЛЬНЬ1М ПРЕОЬГАЗОВАТЕ,ЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тиристорных преобразователях переменного напряжения в постоянное, у которых катоды тиристоров имеют общую точку.

Известны одноканальные устройства управления, содержащие трехфазный генератор импульсов, формирующие цепи, фазосдвигающие устройства, распределитель импульсов, построенный по схеме тиристорного кольцевого счетчика с отдельным углом синхронизации (1) .

Такое одноканальное устройство отличается большой сложностью из-за наличия многих элементов схемы, что приводит к снижению надежности, а фильтр цепи синхронизации становится причиной асимметрии выходного напряжения.

Из известных одноканальных устройств управления вентильным преобразователем наиболее близким по технической сущности является одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем с катодной группой тиристоров (2), которое содержит последовательно соединенные генератор опорных напряжений, формирователь импульсов и диодный распределитель

2 импульсов с катодной группой и импульсным трансформатором. В таком устройстве управляющее напряжение сравнивается с опорным напряжением.

Недостаток такого устройства — сложность, невысокая надежность работы, наличие асимметрии, обусловленной разбросом параметров элементов, входящих в генератор опорного напряжения, влияние изменений питающего напряжения преобразователя на величину тока нагрузки.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем с катодной группой тиристоров, содержащее диодный распределитель импульсов и источник напряжения управления, введены релейный элемент с ключом на выходе и датчик тока нагрузки, выход которого соединен с входом релейного элемента через источник напряжения управления, а ключ релейного элемен20 та включен в нулевой провод диодного распределителя импульсов.

В качестве датчика тока нагрузки может быть использован измерительный шунт. Ре862349 лейный элемент может быть выполнен на усилителе постоянного тока, триггере Шмидта и транзисторных ключах.

На чертеже представлена принципиальная схема одноканального устройства управления вентильным преобразователем с ка5 тодной группой тиристоров.

Одноканальное устройство управления вентильным преобразователем с катодной группой тиристоров содержит датчик 1 тока, S качестве которого использован измеритель- 10 ный шунт, включенный последовательно с нагрузкой 2 вентильного преобразователя.

Выход датчика 1 тока соединен с входом релейного элемента 3 и последовательно— с источником 4 напряжения управления.

Ключ 5 введен в нулевой провод диодного 15 распределителя 6 импульсов. Диодный распределитель 6 импульсов содержит трехфазный трансформатор 7 и диоды 8 — 10.

Обмотки трансформатора 7 включены в

«звезду» с нулевым проводом, первичные обмотки подключены к силовой сети, а вторичные через диоды 8 — 10 соединяются с управляющими электродами соответствующих тиристоров 11 — 13. Нулевая точка вторичных обмоток через ограничивающий резистор 14 и ключ 5 соединена с катодами тиристоров 11 — 13 вентильного преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

На вход релейного элемента 3 с источника 4 напряжения управления подается напряжение управления V. Ключ 5 релеиного

30 элемента 3 замыкается, так как выполняется условие:

U-кЧ )Ь, где ê 3 = U — выходное напряжение датчика 1 тока нагрузки 2;

2 Ь вЂ” ширина петли гистерезиса релейного элемента 3 (подбирается меньшей, чем амплитуда пульсаций напряжения датчика

1 тока нагрузки 2).

Величина Ю = U равна 0 в начальный момент времени. Распределитель 6 импульсов осуществляет подачу отпирающего сигнала на тот из тиристоров 11 — 13, на аноде которого наиболее высокий потенциал. Если наиболее высокий потенциал на аноде 4 тиристора 11, то отпирающий сигнал проходит по цепи: конец обмотки фазы А распределителя 6 импульсов, диод 10, управляющий электрод тиристора 11, катод тиристора

11, ключ 5, ограничивающий резистор 14, общая точка диодного распределителя. Тиристор 11 открывается и к нагрузке 2 прикладывается напряжение фазы А. Ток нагрузки 2 под действием напряжения фазы А возрастает. Напряжение с датчика 1 тока увеличивается и при 55

U-к < л срабатывает релейный элемент 3 и ключ 5 размыкается, снимая отпирающее напряжение с тиристора 11. Достигнув максимума, ток нагрузки 2 и, соответственно, напряжение датчика 1 тока начинают уменьшаться под действием уменьшающегося напряжения фазы А. При выполнении условия:

U к3 >л срабатывает релейный элемент, и ключ 5 замыкается.

Диодный распределитель 6 импульсов подает отпирающий сигнал на тиристор 12, анод которого оказывается под наиболее высоким потенциалом по цепи: конец обмотки фаза В распределителя 6, диод 9, управляющий электрод тиристора 12, катод тиристора 12, ключ 5, ограничивающий резистор 14, общая точка диодного распределителя 6. Тиристор 12 открывается и к нагрузке 2 прикладывается напряжение фазы В. Ток 1 нагрузки 2 под действием напряжения фазы В возрастает. Как и в случае работы тиристора 11 ключ 5 размыкается, а потом замыкается.

Диодный распределитель 6 импульсов подает отпирающий сигнал на тиристор 13, анод которого теперь оказывается под наиболее высоким потенциалом по цепи: конец обмотки фазы С распределителя 6, диод 8, управляющий электрод тиристоров 13, катод тиристора 13, ключ 5, резистор 14, общая точка диодного распределителя 6. Открывается тиристор 13 и к нагрузке 2 прикладывается напряжение фазы С.

Далее процесс работы повторяется.

Таким образом, устройство работает в автоколебательном режиме с частотой колебаний 3f, где f — частота питающей сети.

При большом входном напряжении управления U напряжение U = K3 датчика

1 тока не успевает достичь величины U +

+ Ь за время работы одного тиристора, релейный элемент не срабатывает и ключ 5 остается замкнут. Распределитель 6 импульсов, подает отпирающие сигналы на каждый из тиристоров 11 — 13 в течение времени нахождения анода тиристора под наиболее высоким потенциалом, что обеспечивает максимальное напряжение на нагрузке до момента достижения напряжения U = iG величины U+ Ь.

После этого устанавливается рассмотренный выше автоколебательный режим.

Использование предлагаемого одноканального устройства для управления вентильным преобразователем обеспечивает по сравнению с существующими устройствами следующие преимущества: простоту изготовления, минимальные затраты и надежную работу за счет значительного сокращения числа элементов, входящих в. устройство; высокую симметрию выходного напряжения, определяемую симметрией напряжения сети, так как в устройстве нет элементов, вносящих асимметрию.

862349

Формула изобретения

Составитель О. Наказная

Редактор Г. Прусова Техред A. Бойкас Корректор М. Демчик

Заказ 6635/53 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем с катодной группой тиристоров, содержащее диодный распределитель импульсов и источник напряжения управления, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности, оно снабжено релейным элементом с ключом на выходе и датчиком тока нагрузки, выход которого соединен со входом релейного элемента через источник напряжения управления, а ключ релейного элемента включен в нулевой провод диодного распределителя импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лабунцов В. А. и др. Магнитополупроводниковая система управления вентильным преобразователем.— Электричество, 1965, № 2, с. 29 — 35.

2. Авторское свидетельство СССР № 568137, кл. Н 02 P 13/16, 1977 (прототип).