Устройство для управления тиристорным преобразователем частоты

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

«о892645

Ф +

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 260469 (21) 1326917/24-07

<51) М. Кл.

HP 13/16 с присоединением заявки ¹Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 231281 Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 23.12. 81 (53) УДК621 316 727 (088.8) М.М.Юхнин, И.В.Нежданов и И.A,Öêëовер (72) Авторы изобретения (71) Заявитель же вспомогательный вентильный выпрямитель с транзисторным ключом в выходной цепи, причем входы этого выпрямителя подключены ко входным силовым выводам преобразователя, а в ветвях выпрямителей включены первичные обмотки импульсных трансформаторов, вторичные обмотки которых подсоединены к соответствующим управляющим входам тиристоров преобразователя (2).

Недостатком известного устройства являются ограниченные его функциональные возможности, так как оно

I5 может применяться только для управления преобразователем, работающим в режиме выпрямления, и не может быть использовано в преобразователях частоты .

20 Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство снабжено магнитными нуль-органами сравнения входного и эталонного напряжений, а вентили вспомогательных выпрямителей выполнены управляемыми, причем выходы нуль-органов подключены к управляющим входам управляе30 мых вентилей соответствующих выпряИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления непосредственными преобразователями частоты на тиристорах, к которым предъявляются повышенные требования с точки зрения качества выходного напряжения.

Известны устройства управления для непосредственных преобразователей частоты на тиристорах, содержащие магнитные нуль-органы сравнения входного и эталонного напряжений (1).

Недостатками этих устройств являются возможность возникновения импульсов помехи при импульсном перемагничивании магнитных сердечников нуль-органов, а также сложность ликвидации срывов и формирования выходного напряжения преобразователя.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления вентильным преобразователем, которое содержит цепочку из последовательно связанных дросселя и источника эталонного напряжения, подключенную параллельно выходным выводам преобразова- теля, имеющего нулевую точку, а так(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ

892645 мителей, входы упомянутых транзисторных ключей через введенные двухполупериодные выпрямители подсоединены ко вторичным обмоткам указанного выше дросселя, который, выполнен насышающимся, а к точкам соединения первичных обмоток импульсных транс- форматоров и управляемых вентилей вспомогательных выпрямителей подключены одни концы резисторов, другие концы которых объединены и пс,<соединены к нулевой точке преобразователя.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства управления преобразователем: (для одной фазы нагрузки) . !5

Устройство содержит силовой коммутатор преобразователя, выполненный на тиристорах 1 — б, подключенный к трехфазной сети (фазы A,B,C). 20

Одновременно к тем же фазам сети подключены вспомогательные выпрямители: выпрямитель на тиристорах 7

9 ; для положительной группы вентилей преобразователя и выпрямитель 25 на тиристорах 10 — 12 — для отрицательной группы вентилей. В управляющие цепи тиристоров 7 — 12 включены магнитные нуль-органы сравнения опорного и эталонного напряжений

13 — 18, а в катодн лх цепях тех же тиристоров - первичные обмотки импульсных трансформаторов 19 — 24, вторичные обмотки которых подключаются к цепям управления силовых тиристоров 1 - б.

В выходных цепях выпрямителей включены транзисторные ключи 25 и

26, входы которых через диодные выпрямители 27 и 28 подключены к вторичным обмоткам дросселей 29 и 30 40 насыщения, включенных последовательно с источником 31 эталонного напряжения. Входы транзисторов 25 и 26 соответственно зашунтированы цепочками из параллельно соединенных конденсаторов 32 и 33 и резисторов 34 и 35. К точкам соединения катодов тиристоров 7 - 9 с трансформаторами 19 — 21 и анодов тиристоров 10—

12 с трансформаторами 22 — 24 подключены соответственно резисторы

36 - 41, другие точки которых подключены к нулевой точке преобразователя.

Устройство работает следукщим

55 образом.

В какой-то момент времени синусо .идальное опорное напряжение, пропорциональное входному напряжению образователя частоты, сравнйвается с эталонным напряжением еО задающего генератора 31 на одном иэ нуль-органов 13 - 18, принадлежащих соответствующим фазам входного напряжения. Ток в цепи опорного напряжения каждого нуль-орагана огра- 65 ничивается резистором с включенным параллельно ему конденсатором для получения опережающего сдвига относительно входного напряжения преобразователя частоты. Импульс, снимаемый с нуль-органа, поступает на управляющие электроды тиристоров 7

12 и включает. их, в результате чего ток проходит через первичную обмотку одного из импульсных трансформаторов 19 — 24 и на силовой тиристор, с которым связан данный импульсный трансформатор, подается импульс управления. Одновременно на выходе преобразователя частоты появляется отрезок синусоиды питающего напряжения, который сравнивается с эталонным напряжением на дросселе

29 или 30 насыщения(в зависимости от полярности выходного напряжения1 -.

Предположим, что дроссель был в крайнем состоянии -В, т. е. индукция его была равна индукции насыщения. Тогда под действием разности выходного и эталонного напряжений он начинает перемагничиваться, стремясь к индукции насыщения +В .

Напряжение, наводимое на его вторичных обмотках через выпрямитель 27 или 28, прикладывается к переходу база-эмиттер ключевого транзистора

25 или 26 и запирает его. Когда выходное напряжение становится меньше эталонного, то дроссель начинает перемагничиваться обратно по направлению к -В, и когда индукция дросселя достигает значения — В

1 напряжение на в торич ных обмотк ах дросселя становится равным нулю, запирающий сигнал с входа транзистора снимаетс я и он включаетс я, шунтируя сопротивление 36 — 41 и разрешая прохождение тока через один из трансформаторов 19 — 24, сигнал с которого, в свою очередь, передается на входную цепь очередного силового тиристора 1 — б. Соответствующий силовой тиристор включается и на выходе появляется очередной отрезок выходного напряжения, который, в свою очер""дь, опять сравнивается с эталонным напряжением источника 31. В то же время происходит сравнение очередной фазы входного напряжения на нуль-органах 13 — 18 с эталонным напряжением, в процессе которого получается импульс на включение очередного маломощного тиристора 7 — 12, ток которого определяется высокоомными сопротивлениями 36 — 41. После сравнения выходного напряжения с эталонным на дросселе 29 или 30 сравнения, в процессе которого транзисторные ключи закрыты, и после окончания которого дроссель насыщается, ключ 25 или 26 вскрывается и импульс с соот" ветствующего трансформатора поступает на очередной силовой тиристор

1 — б. Далее процессы проходят ана892645 логично. Для исключения короткого замыкания выходного напряженйя введена цепь коммутации по току каждой группы силовых тиристоров, которая охватывает нуль-орган противоположной группы тиристоров.

В случае срыва формирования выходного напряжения преобразователя частоты,при котором дроссели 29-30 остаются насыщенными, ключ 25 или

26 открыт и формирование выходного напряжения осуществляется за счет сравнения входного напряжения с эталонным.

Формула изобретения

Устройство для управления тиристорным преобразователем частоты, содержащее цепочку из последовательно связанных дросселя и источника эта- gP лонного напряжения, подключенную па раллельно выходным выводам преобразователя, имеющего нулевую точку, а также на,каждую вентильную группу преобразователя вспомогательный вентильный выпрямитель с транзисторным ключом в выходной его цепи, причем входы этих выпрямителей подключены к силовым входным выводам преобразователя, а в ветвях выпрямителей включены первичные обмотки импульс- ных трансформаторов, вторичные обмотки которых подсоединены к соответствующим управляющим входам тиристоров преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено магнитными нульорганами сравнения входного и эталонного напряжений, а вентили вспомогательных выпрямителей выполнены управляемыми, причем выходы нуль-органов подключены к управляющим входам управляемых вентилей соответствующих выпрямителей, входы упомянутых транзисторных ключей через введенные двухполупериодные выпрямители подсоединены ко вторичным обмоткам указанного выше дросселя, который выполнен насьчцающимся, а к точкам соединения первичных обмоток импульсных трансформаторов и управляемых вентилей вспомогательных выпрямителей подключены одни концы резисторов, другие концы которых объединены и подсоединены к нулевой точке преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 228121, кл. Н 02 P 13/18, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 201497, кл. Н 02 Р 13/16, 1966.

Составитель Г,Мыцык

Редактор В.Лазаренко Техред З.фанта КорректорС. Шекмар

Заказ 11277/82 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий, ° 113935, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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