Устройство для управления @ -фазным вентильным преобразователем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Ресн (1ц9555О2 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 291280 (21) 3224730/24-07 с присоединением заявки N9— (23) Приоритет

Опубликовано 300882, Бюллетень Йо 32

Дата опубликования описания 300882

Р М К з

Н 02 Р 13/16

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (S3) УДК621. 314. . 527 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.Ю. Розов и Д.М. Титов,Ф-:"

Харьковское отделение Всесоюзного научноисследовательского института электромехан и" (71) Заявитель (541 УСТРОЙСTBO ДЛЯ

ВЕНТИЛЬНЫМ

УПРАВЛЕНИЯ m-ФАЗНЫМ : -:

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для управления ведомыми сетью инверторами, непосредственными преобразователями частоты, работающими от автономных источников энергии при глубоких изменениях частоты и ампли-, туды питающего напряжения.

Известно устройство для управления вентильным преобразователем, работающее по вертикальному принципу с пилообразным опорным напряжением, содержащее синхронизированные с напряжением питающей сети генераторы опорного напряжения, устройства сравнения, распределители, выходные усилители. Это устройство позволяет обеспечить надежную работу вентильного преобразователя в переходных режимах, функционирование вентильного преобразователя в режиме прерывистых токов, на реактивную нагрузку с переменным коэффициентом мощности, так как отпирающие импульсы по длительности соответствуют длительности приложения к силовым тиристорам положительных анодных напряжений как в статических, так и в динамических режимах (1J .

Однако оно не обеспечивает работо способности вентильного преобразователя при глубоких изменениях частоты питающего напряжения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления m-фаэным вентильным преобразователем, содержащее выходной усилитель, подключенный к питающей сети синхронизатор, каждый из m выходов которого подключен к одному из m генераторов пилообразного напряжения и к входам преобразователя частоты в напряжение. выход которого соединен с другими объединенными входами генераторов пилообразного напряжения, выход каждого из которых подключен к входу каждого иэ m компараторов, другие входы которых объединены и соединены с источником управляющего сигнала, а выходы компараторов подключены к входам m-фазного распределителя. Это устройство за счет использования преобразователя частоты в напряжение обеспечивает работоспособность вентильного преобразователя при глубоких изменениях частоты

30 питающего напряжения P2) .

955502

Недостаток устройства заключается в том, что при его использовании процесс запирания тиристора начинается сразу же после снятия управляющего импульса. При этом в управляющей базе тиристора накоплен избыточный заряд, для рассасывания которого необходимо некоторое время, что увеличивает время. запирания тиристоров и может послужить причиной аварии преобразователя, работающего в инверторном режиме.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем; что устройство для управления

m-разным вентильным преобразователем снабжено делителем, сумматором, m дополнительными. компараторами, и элементами И, причем дополнительные компараторы подключены к выходам соответствующих генераторов пилообразного напряжения, элементы И включены между распределителем и выходным усилителем, делитель включен между преобразователем частоты в напряжение и одним входом сумматора, другой вход которого соединен с источником управляющего сигнала, а выход подключен к общему входу дополнительных компараторов, выход каждого из которых соединен с входом каждого из элементов И опережающей фазы.

На фиг. 1 представлена схема устройства для управления m-фазным вентильным преобразователем; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство для управления m-фазным вентильным преобразователем (фиг. 1) содержит m-фазный синхронизатор 1, подключенный к питающей сети. Каждый из m выходов синхронизатора 1 подключен к входам преобразователя 2 частоты в напряжение и каждому из m генераторов ЗА, ÇB...

3m пилообразного напряжения, выход каждого из которых подключен к входу каждого из m компараторов 4А, 4В...

4m .управления и каждого из допол-, нительных компараторов 5А, 5B...

5m. Другие входы компараторов управления объединены и соединены с источником 6 управляющего сигнала и выкодом сумматора 7. Между выходом преобразователя и другим входом сумматора 7 включен делитель 8,а выход сумматора соединен с объедийенными входами компараторов. Выходы компараторов управления подключены к m входам распределителя 9, каждый из а выходов которого подключен к каждому из m элементов И 10а, 10В...

10m, выходы которых подключены к входам выходного усилителя 11.

Выход каждого из дополнительных компараторов подключен к входу каж ПЧН К1 Л г (1) где К вЂ” коэффициент передачи;

f< — частота напряжения питающей сети,.

На выходе генераторов .3 пилообразного напряжения (ГПН) формируются напряжения, синхронизированные с питающей сетью и представленные для фаз A и В на графике 16, 17 (фиг. 2). Закон изменения линейной части этих напряжений описывается

25 выражением

" н- RC3 8 -RC -2Q RC

30 где RC постоянйая времени ГПН.; текущее значение угла (рад.);

U» =-Кл 1 в соответствии с (1).

При равенстве мгновенных значений выходного напряжения генератора

3 пилообразного напряжения и выходного напряжения источника 6 управляющего сигнала (01пр, график 16, 17, 40 фиг. 2), компараторы 4 переключаются (график 18, 19, фиг. 2) . Фронт переключения компараторов 4 соответствует углу управления тиристорами вентильного преобразователя, величина которого может быть определена

45 из (2) как

RC2i

Ч" p= (3) либо во временной мере как

5О "Р - "K f

Как следует из (3), ф „„р не зависит

55 от fq . На выходе распределителя 9 формируются сигналы (график 20, 21, фиг. 2), фронт которых соответствует углу управления соответствующей фазы, а срез — углу управления последуюjp щей фазы(соответствуют интервалам проводимости тиристоров вентильного преобразователя). На выходе делителя

8 формируется сигнал

65 дого из элементов 10 опережающей фазы.(5B к 10А; 5m-1 к 10m; 5m к 10А) устройство работает следующим образом.

На выходах синхронизатора 1 формируются сигналы (график 12, 13, 14, фиг. 2), соответствующие переходам через нуль соответствующего напряжения питаищей сети. На выходе преобразователя 2 частоты в напряжение

10 формируется напряжение UnöH (график

15, фиг. 2), пропорциональное частоте питающей сети

955502 где К вЂ” коэффициент передачи делителя 8.

На .выходе сумматора 7 формируется напряжение (график 17, фиг. 2) U = U

Кл л

Е, Ч" Р К

Дополнительные компараторы. 5 переключаются в моменты времени (график

22, фиг. 2), определяемые соотношением, получаемым путем преобразования (5) и (б) (U> — ) RC

К2 к. К f 15

На выходах логических элементов И

10 формируются сигналы (график 23, 24, фиг. 2), длительность которых меньше интервала проводимости тиристоров вентильного преобразователя на величину 3, которая может бить определена в соответствии с (4) и

7) как

25

Решением (8) является выражение 30

8=

RC (9)

Кд

Как следует из (8), величина о не зависит от U> p, f и при неизменных 35 значениях RC и К> является постоянной величиной.

Окончательно сформированные по длительности импульсы (график 23, .

24, фиг. 2) поступают на выходной 4р усилитель 11 и далее на управляющие переходы тиристоров вентильного преобразователя.

Для улучшения режима запирания тиристоров вентильного преобразовате- 45 ля, величина 8 выбирается для конкретного типа выходного усилителяформирователя отпирающих импульсов и типа используемых тиристоров исходя из условия рассасывания за время б избыточного заряда в управляющей базе тиристора. При этом обеспечивается спрямяение вольт-аиперной характеристики тиристоров на все время приложения положительного анодного напряжения и создаются оптимальные условия для запирания тиристора начиная с конца интервала 8 (при включении очередного тиристора). Независимость величины д от текущих значений f, и Uy позволяет сохранить оптимальные условия для запирания тиристоров в процессе изменения частоты питающего напряжения и регулирования угла управления

Формула изобретения устройство для управления m-фаз ным вентильным преобразователем, содержащее выходной усилитель, синхронизатор, каждый из m выходов которого-подключен к одному из m генераторов пилообразного напряжения и к входам преобразователя частоты в напряжение, выход которого соединен с другими объединенными входами генераторов пилообразного напряжения, выход каждого из которых подключен к входу каждого из m компараторов управления, другие входы которых объединены и соединены с ! источником управляющего сигнала, а выходы компараторов подключены к входам m-фазного распределителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено делителем, сумматором, m дополнительными компараторами и m элементами И, причем дополнительные компараторы подключены к выходам соответствующих генераторов пилообразного напряжения, элементы

И включены между распределителем и выходным усилителем, делитель включен между преобразователем частоты в напряжение и одним входом сумматора, другой вх4д которого соединен с источником управляющего сигнала, а выход подключен к общему входу дополнительных компараторов, выход каждого из которых соединен с входом каждого иэ элементов И опережающей фазы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Швейцарии Р 493158, кл. Н 02 Р 13/16, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

9 611284, кл. Н 02 P 13/16, 1975.

955502

21

Ф

Раа 2

Составитель В. Бунаков

Редактор Е. Папп Техред М.Рейвес Ко ектор А ° Ференц рр

Заказ 6472/76 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4