Способ управления широтно-импульсным тиристорным регулятором

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (и>877785

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1 0?80 (23) 2883320/24-07 (Я)М. Кл.> с присоединением заявки Йо

\ (23) Приоритет

Н 02 P 13/30

Государственный комитет

СССР ио деаам изобретений и открытий

Опубликовано. 301081. Бюллетень Йо 40 (53) УД (621.316. .722.1(088.8) Дата опубликования описания 301081 (72) Автор (54 ) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫМ

ТИРИСТОРНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ

Изобретение относится к электротехнике, а конкретно к тиристорньве регуляторам, работающим по широтноимпульсному способу.

«5

Известны и достаточно широко применяются тиристорные регуляторы мощности как выходные узлы широтно-импульсных регуляторов. Наиболее эффективны они для объектов с большой инерционностью (например, электрические печи, теплонагреватели и т.д.). К работе выходного узла таких устройствтириеторному блоку регулирования, предъявляется ряд специфических требований. f5

В большинстве случаев нагрузка тиристорных блоков чисто активная и при произвольном моменте включения тиристоров возникает задача1 ограничивать скорость нарастания тока при 20 их включении, так как параметр тиристоров di/dt (скорость нарастания прямого тока) величина конечная и ограниченная. Это первое специфическое требование к подобным устройствам. 25

Данная задача часто решается применением токоограничивающих реакторов (насыцающихся), однако это очень не выгодно экономически при больших мощ.ностях ЗО

ВторОе требование, предъявляемое к тиристорному блоку — снижение уровня радиопомех, возникающих при включении тнристоров в произвольные моменты времени.

Оба эти требования при работе тнристорного блока соблюдаются при синхронизации момента включения тиристоров с моментом перехода через нуль сетевого напряжения, приложенного к тиристорному блоку.

Наиболее просто решается задача синхронизации для однофазных тиристорных регуляторов либо путем синхронизации прихода к тиристорам управляющего сигнала, либо синхронизацией момента разрешения прихода управляющего сигнала (1) .

И те и другие просты и надежны в работе, но серьезным недостатком такого способа является ограниченность применения для нескольких фаз. устройства, реализующие указанные способы, как правило, содержат двухвходовые устройства типа формирователей, на входы которых подается переМенное и управляющее напряжение. На выходе таких формирователей начало действия управляющего сигнала всегда

877785

Недостатками указанного способа являются трудности применения их к многофаэным .тиристорным устройствам: увеличение сложности схемы с увеличе- 10 нием числа фаз, т.е. необходимость применения нескольких логических .эле-. ментов или формирователей, число которых должно быть равно числу фаз или тиристоров; неуниверсальность, т.е. невозможность изменять число фаэ тиристорного регулятора, не изменяя схемы управления; трудность гальванического разделения силовых и управляющих устройств между собой и между фазами.

Ц ль изобретения — получение универсального способа синхронизации тиристорных блоков, допускающего работу с любым числом фаз, т.е. Расширение области применения. 25

Укаэанная цель достигается тем, что при управлении широтно-импульсным регулятором путем отпирания каждого тиристора в момент изменения полярности напряжения на нем с обратной на прямую отпирающие импульсы начинают подавать на тиристор произвольно выбранной фазы синхронизации в момент изменения полярности напряжения, приложенного к этому тиристоруi 35 с обратной на прямую и одновременно на тиристоры остальных фаз, к которым в момент начала подачи отпирающих импульсов приложено напряжение обратной полярности.

Для уменьшения мощности системы управления целесообразно прекращать подачу отпирающих,импульсов в момент изменения полярности напряжения, приложенного к тиристору фазы синхронизации, с прямой на обратную на упо- 45 мянутый тиристор и одновременно на тиристоры остальных фаэ, к которым

s момент прекращения подачи отпирающих импульсов приложено напряжение прямой полярности. 50

На фиг.l изображена схема устройства, реализующая предлагаемый способ; на фиг ° 2 — диаграммы пРименительно для случая трех фаз.

УстРойство для Реализации предла- 55 гаемого способа содержит блок 1 получения разрешающего сигнала, синхронизированного например, по фазе А, генераторы 2 и 3 управляющих импульсов, тиристорный регулятор 4 (для

3-х фаэ; A В,С -фазы источника питания), тиристоры 5-10 регулятора.

На диаграмме (фиг.2) представлены: напряжение фазы A — ll сигнал на выходе блока 1 (фиг.l) — 12; очередность работы генераторов — 13; расФормула изобретения

1. Способ управления широтно-им60 пульсным тиристорным регулятором путем отпирания каждого тиристора в мо" мент изменения полярности напряжения на нем с обратной на прямую, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

65 расширения области применения, отписовпадает с моментом перехода напря-жения через ноль.

Известен способ управления широтно-импульсным тиристорным регулятором путем отпирания каждого тиристора в момент изменения полярности напряжения на нем с обратной на прямую(2) . пределение тиристоров по группам, подключенным к генераторам — 14.

Способ осуществляется следующим образом (на примере трехфазного регулятора).

Выбирается Фаза синхрониэации— допустим A. Блок 1 устроен таким образом, что с приходом на него сигнала от ШИМ, сигнал на выходе появляется в момент перехода через нуль напряжения выбранной Фазы (A) и длится. в течение действия сигнала от ШИМ. (фиг.2-12). Этот сигнал является разрешающим работу генераторов 2 и 3 (фиг.l) . Очередность работы генераторов показана на фиг. 2-13.

Группа тиристоров 5, 7, 10 подключена к генератору 2,. а группа тиристоров б, 8, 9 — к генератору 3.

Рабочие полупериоды для тиристоров показаны на фиг.2-14 °

Допустим, момент прихода разрешающего сигнала пришелся на момент перехода через нуль напряжения фазы A причем после этого момента. следует отрицательный полупериод напряжения фазы A (Фиг.2-14). Начинает работать генератор 2 и управляющие импульсы подаются на группу тиристоров 5, 7, 10. Однако включается лишь тиристор 5, так как только на нем прямое напряжение, а на тиристорах 7,и 10 обратное (фиг.2-14) . Спустя 1/6 периода прямое напряжение появляется на тиристоре 10 и он включается и, спустя 2/б периода, включается тиристор 7 (фиг.2-14) . Со сменой полупериода генератор 2 выключается, а генератор 3 включается и управляющие импульсы подаются на группу тиристоров б, 9, 8, которые последовательно включаются. Указанный процесс повторяется в течение действия разрешающего сигнала.

При ином числе фаз к генератору

2 подключается группа тиристоров, на которые приложено прямое напряжение,в момент смены знака напряжения с минуса на плюс выбранной фазы синхро- низации, а к генератору 3 остальные тиристоры.

Таким образом, осуществляется синхронизация включения всех тиристоров (независимо QT числа фаэ) в соответствии с предлагаемым способом при использовании только одного устройства синхронизации.

877785

6 ракщие импульсы начинают подавать на тиристор произвольно выбранной фазы синхронизации в момент изменения полярности напряжения, приложенного к этому тиристору, с обратной на прямую и одновременно на тиристоры остальных фаз, к которым в момент начала подачи отпирающих импульсов приложено напряжение обратной .полярности.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и,й с я тем,.что отпирающие импульсы прекращают подавать в момент изменения полярности напряжения, приложенного к тиристору фазы синхрониI зации, с прямой на обратную на упомянутый тиристор и одновременно на тиристоры остальных фаз,к которым в момент прекращения подачи отпирающих импульсов приложено напряжение прямой полярности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

9 1483896, кл. Н 2 Н, 1976.

2. Патеит Япония 9 52-31071, кл. 58 Н 1 72,.1977.

Составитель И.Головинова

Редактор C.Òàðàíåíêî Техред A.Áàáèíåö Корректор Г.Назарова

Заказ 9646/85 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий

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

Филиал ППП Патент., r.ужгород, ул.Проектная, 4