Способ управления тиристорным регулятором

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«i>987777

Союз Советских

Социапистичесиик

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (»)3»«o 27.05.81 (21) 3291736/24-07 (5l )M. Кл. с присоединением заявки М (23) Приоритет

H 02 P 13/16

Гееудеретееллые кенитет

СССР йо делан кзееретеккй и еткрытий

Опубликовано 07.01.83. Бюллетень М 1

Дата опубликования описания 10.01. 83

{53) УДК 621.316. .727(088.8) В.Ф. Шапошников, В.Л. Миронченко, А,.Г. Старченко, Г.П. Кагановский, Г.М. Бродский и If.Г"а Габуев

1. - :- "j ....-;а Ме . институт им. В.Я. Чубаря (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ

РЕГУЛЯТОРОМ

Изобретение относится к электро" .технике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где требуется регулирование большой мощности на нагрузке, включенной через трансформатор, путем изменения величины питающего напряжения (тока) с помощью тиристорных регуляторов, преимущественно в сетях напряжением выше 1000 В при релейно-фазовом регулировании с длительными интервалами подачи на нагрузку полного (большего) и меньшего по действующему значению напряжения.

Известны способы управления тиристорными регуляторами, которые в основном предназначены для установок напряжением до 1000 В при использовании широтно-импульсного регулирования. Например, способ релейно-фазово"

ro управления тиристорным регулятором обеспечивает снижение до нуля постоянной составляющей тока в нагрузке (1 ).

Однако данные способы не позволяют полностью исключить выбросы то5 ка намагничивания в моменты переключения питающего напряжения с меньшей величины на большую. Кроме того, при использовании регулятора в установках напряжением выше 1000 В

1о существенно усложняется схема и кон" струкция регулятора.

Известен. способ управления тирис" торным регулятором, заключающийся в изменении угла включения тиристо" ра в первом полупериоде включенного состояния, измерении вольт-секундного интеграла и включении регулято" ра в момент равенства измеренного зо вольт-секундного интеграла с .вольтсекундным интегралом напряжения на тиристоре (2 j.

Однако указанный способ исполь" зуется при широтно-импульсном pery987777 лировании напряжения в установках до 1000 В и при релейно-фазовом регулировании не позволяет полностью исключить выбросы тока намагничивания в моменты переключения питающего напряжения с меньшей величины на большую. Кроме того, применение данного способа в сетях напряжением выше 1000 В требует включения элементов системы управления в силовую 10 цепь регулятора (дросселей насыщения, импульсных трансформаторов, дополнительных тиристоров и т.д.), что для установок напряжением 1000-6000 8 и более по технико"экономическим и эксплуатационным соображениям (увеличение весогабаритных показателей и стоимости, повышенная опасность при обслуживании и т.д.) не целесообраз .но. Для уменьшения же погрешностей щ интегрирования в данном способе требуется уменьшение величин резисторов, подключаемых в силовую цепь регулятора (3 j, что значительно увеличивает размеры резисторов и сни- д жает надежность и безопасность обслуживания.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ управления тиристорным регулятором, включенным на первичной стороне трансформаторов, заключающийся в том, что формируют импульсы управления противофазными тиристорами и распределяют их по указанным выше тиристорам, при этом осуществляют регулирование углов импульсов управления (4 ).

Недостатками указанного способа являются наличие выбросов тока намагничивания в моменты переключения, питающего напряжения с меньшей величины на большую, а также сложность схемы управления, осуществляющей этот способ. !

Цель изобретекия - повышение надежности и упрощение схемы регулятора.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу управления тиристорным регулятором, включенным в первичную цепь силового трансформатора,указанное формирование импульсов управления противофазными тиристо" рами, осуществляется с постоянной за- >> ранее заданной асимметрией, причем больший угол вкЛючения задают для тиристора,пропускающего полуволны на4 пряжения, имеющие одноименную полярность с первой полуволной напряжения на интервале подачи на нагрузку полного напряжения, а регулирование напряжения осуществляется на интервале подачи на кагрузку напряжения, меньшего напряжения питания, при этом асимметрия импульсов остается постоянной.

На фиг. 1 приведена схема тиристорного регулятора; на фиг. 2 и 3временные диаграммы, пояскяющие предлагаемый способ (А, Б и С вЂ” соответственно интервалы подачи большего (полного), меньшего и большего (полного) напряжений

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

При отсутствии напряжения на зажимах 1 и 2 регулятора (фиг. 1) включают оперативные цепи управления: задающее напряжение Ц з, стабилизированное 11ст и синхронизирующие на- . пряжения Ucq u Ucg. При отключенном . с помощью ключа 3 триггере 4 задающим устройством 5 устанавливают мак" симальную величину задающего напря жения U>. Изменяя величину резисторов 6 в цепи заряда конденсатора генераторов 7 пилообразного напряжения, изменением углов р„ и р наклона напряжений UA1 и Оп устанавливают необходимую асимметр "ю углов включения тиристоров, например юс = К,,- о (фиг. 2), формируемых усили гелями-формирователями 8 (фиг. 1). Затем подают напряжения питания на зажимы 1 и 2 регулятора и, постепенно уменьшая задающее напряжение U>, устанавливают заданное значение напряжения на интервале подачи на нагрузку меньшего напряжения, после чего с помощью ключа 3 включают в работу триггер 4. При поступлении сигнала Ug с выхода реле

9 времени и переключении триггера 4 синхронизирующим напряжением U напряжение с выхода триггера UT на элементе 10 сравнения сравнивается с задающим U и виде разности U> =

U>-U поступает одновременно в оба канала формирования управляющих импульсов. При равенстве напряжений с выхода триггера и задающего U< напряжение управления и, следовательно, углы включения тиристоров уменьшаются до нуля и на нагрузку подается полное напряжение питающей сети (фиг. 3). При следующем переклюформула изобретения

5 98 чении триггера 4 с пюмощью реле 9 времени (фиг. 1) напряжение управления и, следовательно, углы включения тиристоров увеличиваются и на нагруз" ку подается меньшее напряжение (интервал t<-t на фиг. 3). Так как моменты переключения триггера синхронизированы напряжением О „ (поло" жительной полуволной), то переключение регулятора на режим подачи на нагрузку полного (или. меньшего) напряжения всегда происходит при переходе напряжения через нуль в строго определенные моменты времени (t, t у t2 Hà Фиг. 3).

При показанном на фиг. 3 режиме работы на интервале подачи меньшего напряжения (t -t2) выполняется заданное условие, асимметрии углов включения сС„ >Ы . Поэтому для данного интервала справедливо соотношение

Х -Ji

ОССИ. < uñ È . (1) а1 0 а

В этом случае частный цикл перемагничивания магнитопровода трансформатора находится в нижней части пет ли гистерезиса и тем самым обеспечивается в момент t< (фиг. 3) пере-. м магничивание магнитопровода из области отрицательных значений (-Вц) индукции в область положительных (+Вц). С учетом того, что для трансформатора всегда выполняется условие.

+Вч /7 У йе, (а)

-59 0 то выбросы тока намагничивания не происходят.

Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с из вестными возможность работы релейнофазового регулятора без выбросов тока намагничивания и, следовательно, потребляемого из.питающей сети тока упрощение системы управления и конструкции регулятора и повыше" ние .надежности и безопасности обслуживания при эксплуатации регуля7777 6 тора, что существенно повысит надежность и долговечность всей уста" новки

Проведенные исследования и расчеты экономической эффективности показывают, что вероятность выхода из строя тиристоров при внедрении предлагаемого способа уменьшается примерно в 10 раз. 0

Способ управления тиристорным

И регулятором, включенным на первичной стороне трансформатора, заключающийся в том, что формируют импульсы управления противофазными тиристорами и распределяют их по указан-, 20 ным тиристорам, при этом осуществляют регулирование углов импульсов управления, отличающийся тем, что, с цепью повышения надежности и упрощения схемы регулятора, 2S укаэанное формирование импульсов управления противофаэными тиристорами осуществляется с постоянной заранее заданной асимметрией, причем больший угол включения задают для

Зр тиристора, пропускающего полуволны напряжения, имеющие одноименную полярность с первой полуволной напряжения на интервале подачи на нагрузку полного напряжения, а регулироЗ ванне напряжения осуществляется на интервале подачи на нагрузку напря-. жения, меньшего напряжения питания, при этом асимметрия импульсов остается постоянной.

40, Источники информации, ;принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 350110, кл. Н 02 P 13/ f6, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

М 403006, кл. Н 02 Р 13/16, 1973. 3. Гельман И.В., Лохов С.П. Тиристорные регуляторы переменного напряжения. И., "Энергия", 1975, с, 82-,83.

4. Авторское свидетельство СССР

N 773895, кп. Н 02 P 13/16, 1979.

887777

Составитель Г; Ефимов реаактоЕ Ю. Ковач ТехЕе8 Н.Надь КОЕЕектои Н Корол

Король

Заказ 10323/45 Тираж 68 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . 11 ОД Москва Ж-3 Раушская наб, д. 4 5

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