Одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем с катодной группой тиристоров Советский патент 1983 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к электротехнике.

По основному авт. св. 862349 известйо одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем с катодной группой тиристорой, содержащее диодный распределител э импульсов, источник напряжения управления, релейный элемент с ключом на выходе, датчика тока нагрузки, выход которого соединен с входом релейного элемента через источник напряжения управления, а ключ релейного элемента включен в нулевой провод диодного распределителя импульсов.

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает быстродействия при отработке ступенчатого сигнала управления на уменьшение тока при индуктивной нагрузке.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путём сокращения времени переходного процесса при индуктивной нагрузке.

Поставленная цель достигается тем, что одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем с катодной группой тиристоров снабжено инверторным. диодным распределителем, дополнительны) ключом релейного элемента, а релейный элемент инверсным входом, причем дополнительный ключ релейного элемента подключен в нулевой провод инверторного диодного распредели-, теля, а его управляющий вход подключен к инверсному выходу р§лейио10го элемента. .

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - пример выполнения релейного элемента.

15

Одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем с катодной группой тиристоров содержит датчик 1 тока, в качестве которого использован измерительный

20 шунт, включенный последовательно с нагрузкой 2 вентильного преобразователя . Выход датчика 1 тока соединен с входом релейного элемента 3 последовательно с источником 4 нап25ряжения управления. Релейный элемент 3 представляет собой последовательно соединенные усилитель постоянного тока 5, триггер Шмидта 6, ключ 7 с контактом 8. Контакт 8 вве30ден в нулевой провод диодного распределителя 9 импульсов. Диодный распределитель 9 импульсов содержит трёхфазный трансформатор 10 и диоды 11 - 13. Обмотки трансформатора 10 Включены в звезду с нулевым проводо первичные рбмотки подключены к сило вой сети, а вторичные - через диоды 11 - 13 соединяются с управляющими электродами соответствующих тиристоров 14-16. Нулевая точка вторичных обмоток через ограничивающий резистор 17 и контакт 8 соединены с катодами тиристоров 14 - 16 вентильного преобразователя. Инверторный диодный распределитель 18 импульсов состоит из диодов 19-21 и трансформатора 10, вторичные обмотк которого соединены следующим образом; конец обмотки фазы С с началом обмотки фазы Вис конца обмотки фазы В через диод 19 к управляющему электроду тиристора 14, аналогич но включены обмотки фазы В и А чере диод 20 к тиристору 15, аналогично фазы А и С через диод 21 к тиристо ру 16. нулевая точка вторичных обмо |ток через ограничивающий резистор 122 и ключ 23 соединены с катодами тиристоров 14 - 16- вентильного прео разователя. Устройство работает следующим образом. На вход релейного элемента 3 с источника 4 напряжения управления подается напряжение управления U. Ключ 8 релейного элемента 3 замыкается, так как выполняется условие и-К17Д где выходное напряже ние датчика 1 тока нагрузки 2; 2 Л ширина петли гистерезиса релейного элемента 3} .подбирается меньшей, чем амплитуда пульсаций ; UQC напря жения датчика 1 тока нагрузки 2. Величина КI « иосравна О в начал ный момент времени. Распределитель 9 импульсов, собранный на трансформаторе 10, осуществляет подачу управляющего сигнала на тот из тиристоров 14-16, на аноде которого наиболее высокий потенциал. Если наибо лее высокий потенциал будет на анод тиристора 14, то управляющий сигнал проходит по цепи: конец обмотки фаз А распределителя 9 импульсов, диод 11, управляющий электрод тиристора катод тиристора 14, замкнутый ключ 8 ограничивающий резистор 17, общая точка диодного распределителя. Тири тор 14 открывается и к нагрузке 2 прикладывается напряжение А. Ток I нагрузки 2 под действием напряжения фазн А возрастает. Напряжение с датчика 1 тока увеличивается и при и -КК-Д срабатывает релейный элемент 3 и размыкает свой ключ 8, снимая управляющее напряжение с тиристора 14. При этом замыкается ключ 23 релейного элемента 3 и инверторный распределитель 18 импульсов подает управляющий сигнал на один из тиристоров 14 - 16, на аноде которого наиболее отрицательный потенциал. Этот тиристор в данный момент времени не может зажечься., поэтому продолжает проводить ток тиристор 14. Достигнув максимума, ток нагрузки 2 и соответственно напряжение датчика 1 тока начинают уменьшаться под действием уменьшающего напряжения фазы А. При выполнении условия U-КI ТД срабатывает релейный элемент 3, замыкает ключ 8 и размыкает ключ 23.. Диодный распределитель 9 импульсов подает управляющий сигнал на тиристор 15, анод которого оказывается под наиболее высоким потенциалом по цепи: конец обмотки фазы В распределителя 9, диод 12, управляющий электрод тиристора 15, катод тиристора 15, замкнутый ключ 8, ограничивающий резистор 17, общая точка диодного распределителя 9. Тиристор 15 открывается и к нагрузке 2 прикладывается напряжение фазы В. Ток I нагрузки 2 под действием напряжения фазы В возрастает. Как и в случае работы тиристора 14 релейный элемент размыкает, а потом замыкает ключ 8, при этом замыкая и размыкая ключ 23. Диодный распределитель 9 импульсов подает управляющий сигнал на тиристор 16, анод которого теперь оказывается под наиболее высоким потенциалом по цепи: конец обмотки фазы С распределителя 9, диод 11, управляющий электрод тиристора 16, катод тиристора 16, замкнутый ключ 8, ограничивающий резистор 17, общая точка диодного распределителя 9. Открывается тиристор 16 и к нагрузке 2 прикладывается напряжение фазы С. Далее процесс работы предлагаемого устройства повторяется. Таким образом устройство работа- ет в автоколебательном режиме с частотой колебаний 3f, где f - частота питающей сети. Усилитель 5 постоянного тока, триггер. Шмидта 6 и ключ 7, являясь составными частями релейного элемента 3, осуществляют его работу и управляют положением контакта 8 в зависимости от указанных выше соотношений величин (U-КI) и ±Д. При большом входном напряжении управления U напряжение UQ,«KI датчика 1 тока не успевает достичь величины U+ Ь за время работы одного тиристора, релейный элемент не срабатывает и его контакт 8 остается замкнут. Распределитель 9 импульсов подает управляющие сигналы на каждый из тиристоров .14-16 в течение времени нахождения анода тиристора под наиболее высоким потенциалом, что обеспечивает максимальйое напряжение на нагрузке до момента достижения напряжением U . КI величины

.и+д.

1 После этого устанавливается рас1смотренный вьвйе автоколебательный рj

При скачкообразном уменьшении напряжения управления U напряжение U0c,KI датчика 1 тока становится больше и+Д. Замыкаемся ключ 23 .и размыкается ключ 8. На очередной по порядку включения тиристор, имеющий наиболее положительный потенциал на аноде, управляющий импульс не поступает, .поэтому продолжает проводить тиристор, в данный .момент проводящий ток. Инверторный распределитель 18 импульсов подает управляющие сигналы на каждый из тиристоров 14-16 при угле управления oL 180 -З-О. Вентильный преобразователь переходит в инверторный режим с максимальным от рицательным выпрямленным напряжением на нагрузке до момента спадения тока t нагрузки 2 до заданного.

Использование предлагаемого устройства для управления вентильным преобразователем обеспечивает расширение функциональных возможностей вентильного преобразователя за счет введения в него инверторното распределителя импульсов, в нулевой провод которого включен дополнительный ключ релейного элемента,

позволяющего преобразователю pa6oTatt в режиме инвертирования на индуктивг ную нагрузку при скачкообразном уменьшении напряжения управления; .повышение надежности преобразователи

|так как введение в него инверторного распределителя импульсов исключает возможность однофазного опрокидывания, что повысит; качественные показатели вентильного преобразователя.

Формула изобретения

Одноканальное устройство Для уп равления вентильным преобразователем с катодной группой тиристоров по

авт. св. 862349, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем сокращения времени переходного процесса, оно снабжено инверторным диодным распределителем, дополнительным ключом релейного элемента, а релейный элемент - инверсным выходом причем, дополнительный ключ релейного элемента подключен в нулеВОЙ провод инверторного диoднoгJ Iраспределителя, а его управляющий вход подключен к инверсному выходу .релейного элемента.