Устройство для раздельного управления вентильным преобразователем Советский патент 1983 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к преобра- зовательной технике и может быть ис-, пользовано для управления реверсивными вентильными электроприводами . лостоянного тока. . Известно устройство для раздельного управления вентильнЕШ преобразователем, содержащее блок синхронизации и блок Фазоао| р управления 1 Это устройств сравнительно сложно и егоприменение нецелесообразно при питании маломощных нагрузок. Наиболее близким по технической сущности к -изобретению является устройство для разделенного управления вентильным преобразователем, работаю щим на активно-индуктивную нагрузку, срдержащее блок синхронизации, соединенный с системой фазового управления, и логический блок, .выхо№ коTopof-o соединены со входами систе-Г им фазового управления и переключате лем С2 . . . Недостатком этого устройства является большие пульсации выпря 4ленного Тока, .что приводит к увеличению веса и габарита,. Цель изобретения - уменьшение пульсаций. Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено дополмитвл - . ной системой фазового управления, входы которой подключены к блокам синхронизации и логическсхлу, а выходы - к упрсшлякщим электродам вентилей. На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2, 3 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Устройство додержит блок 1 синхронизации, блрк 2 фазового управления, переключатель 3, основные формироваг тели импульсов 4, логический блок 5, дополнительные каналы управления 6, каждый из которых содержит резистор If элемент , дифференцирующую ЕС-цепь 9, переключатель 10, формирователи импульсов 11, еиератор им-i пульсов 12, дополнительный переключатель 13, вентильный преобразователь 14, с основнЕШИ тиpиcтopa йt 15 и 16 и дополнительными тиристорами 17 и 18. Работу устройства можно разделить на два этапа, первый из которых включает ПЕЮцесс формирования импульсов для управления тиристоргми 15 и 16 или 17 и 18 преобразователя 14. Блок. 1 синхронизирует работу блока 2,крто1эый формирует импульсы управления и-, поступающие через переключатель

3по сигналам логического блока 5

на входы формирователей импульсов 4. Генератор импульсов 12 генерирует импульсы постоянно в выпрямительном режиме, т.е. до команды на реверс эти импульсы поступают через переключатель 13 на формирователи 11 Особенность выполнения дополнительных каналов управления 6 состоит в ТОМ, что элемент НЕ 8 имеет порог , .срабатывания на. уровне семь-восемь вольт, что используется для формирования прямоугольного напряжения, передние фронты которого формируются раньше, чем сетевое напряжение проходит через нуль. На выходе дифференцирующих RC-цепей 9 формируются импульсы а и Ь (фиг.2), которые поступают через переключатели 10 на входы формирователей импульсов 4 и 11.

В преобразователе 14 в работе одной группы, обеспечивающей определенное направление протекания тока через, нагрузку участвуют два тиристора: 15 и 16./Тиристор 16 шунтирует нагрузку и включен встречно тиристору 15/. На тиристор 15 подаются в выпрямительном режиме импульсы управления и. В конце положительного полупериода подается импульс а (усиленный формирователем импульсов

4импульс а),а на тиристор 16 подаются одновременно импульсы управления генератора импульсов 12 через переключатель 13 и импульс управления Ь в конце отрицательной полуволны. Импульсы а и ь поступают на тиристоры 15 и 16 соответственно как в выпрямительном, так и в инверторном режимах, но на работу преобраэователя в первом режиме не влияют.

В выпрямительном режиме, когда на тиристор 16 подаются импульсы управления, преобразователь подобен oднoпoлyпQpиoднoй схеме с нулевьлм ди одом. В этом случае тиристор 16 открвается, когда напряжение на его аноде относительно катода положительно. Поэтому ток в нагрузке в течение времени (фиг. 3) будет нарастать а на участке спадать по цепи с очень низким сопротивлением, что .определяет относительно небольшие имдульсации тока.

При переходе в инверторный режимТ по 1 оманде на реверс управляющий импуЛьс с тиристора 15 и импульсы управления с тлристора 16 снимают, а импульсы а и Ь на тиристорах 15 и 16 остаются. В этом случае через ранее открытый тиристор 15 ток продолжает протекать в прежнем направлении в течение отрицательной полуволны (участок t4.-t 5) , при этом происходит рекуперация энергии В момент времени tg импульсом Ь открывавтся тиристор 16, который перехватывает ток, протекающий по тиристору 15 и последний закрывается раньше, чем на его аноде снова появится положительная полуволна сетевого напряжения. Поэтому рекуперация в течение времени t5--t(, перекрывается, . и ток нагрузки замыкается через тиристор 16, т.е. медленно спадает. В момент времени t снова открывается тиристор 15 - происходит рекуперация энергии на участке и р.д. до конца, пока ток нагрузки не спадет до нуля. При этом чем больше мощность нагрузки, тем больше происходит чередований: рекуперация энергии - спад тока нагрузки через вентиль, шунтирующий нагрузку.

Далее, как и в любом другом устройстве при раздельном управлении преобразователем на участке дается пауза, т.е. снимают все управляющие импульсы для восстановления запирающих свойств тиристоров ранее работающей группы, а в момент времени tg включаются аналогичным образом тиристоры 17 и 18 другой группы, обеспечивающие другое направление протекания тока.

В рассматриваемом случае при реверсе фаза питающего напряжения меняется, поэтому меняются местами импульсы а и Ь (см. фиг. 3) с помощью переключателей 13.

Устройство может применяться и для других силовых схем, например, для двухполупериодной схемы, при этом тиристоры одной фазы используются как основные, а тиристоры другой фазы как вентили, шунтирующие нагрузку. В этом случае уменьшение пульсаций проявляется в большей степени, а рекуперация энергии происходит в оба полупериода.

Формула изобретения

Устройство для раздельного управления вентильным преобразователем, работающим на активно-индуктивную нагрузку, содержащее блок синхронизации, соединенный с системой фазового управления, и логический блок, выходы которого соединены с входами системы фазового управления и riepeключателем, отличающееся тем, что, с целью уменьшения пульсаций выпрямленного тока, оно снабжено дополнительной системой фазового управления, входы которой подключены к блокам синхронизации.и логическому а выходы - к управляющим электродам вентилей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Чиженко И.Н., Руденко Н.С., Санько В.И. Основы преобразовательной техники. М., Высшая школа, 1974, с. 411. 2. Писарев А.Л., Деткин Л.П., Управление тиристорными преобразователями. М., Энергия, 1975, с.182.