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

f Изобретение относится к электротехнике и может быть использоввно дл управления преобразователем на двух инверторах и реверсивном выпрямителе Известно устройство для управлени тиристорным преобразователем, содержащее задающий генератор, подключенный через делители преобразователя гйНедостатком этого устройства явля ется то, что оно не может формировать сигналы управления преобразователем сколь угодно низкой частоты. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для управления преобразователем на двух инверторах с выходным реверсивным выпрямителем, содержащее задающий генератор, соединенный через делители частоты с формирователями импульсов управления двумя инверторами, формирователь импульсов управления реверсивным выпрямителем, элемент И 2j. Однако,поскольку формирователь импульсов должен иметь трансформатгор ный выход, известное устройство не позволяет получить сколь угодно низкую быходную частоту (при перемещении расплавленного металла требуются частоты от единиц до долей гррца). Кроме того, из-за наличия выходных трансформато|)ов с понижением частоты резко возрастает масса и габариты ус ройства.° Цель изобретения - расширение час тотного диапазона и уменьшение габар тов устройства управления, а следова тельно всего преобразователя. Указанная цель достигается тем, что известное устройство снабжено делителем напряжения, компаратором, элементом НЕ, тремя элементами И и третьим делителем частоты, вход кото рого соединен с выходом задающего ге нератора, вход-компаратора соединен с выходом делителя напряжения, входы которого предназначены для подключения к выходам инвертора, а выход ком паратора соединен с входом элемента НЕ, причем прямой выход третьего делителя частоты соединен с первыми входами первого и второго элементов а инверсный выход третьего делителя частоты соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход компаратора соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И, а выход элемента HF соединен 16 с вторыми входами второго и четвертого элементов И, выходы четырех элементов И подключены к входом формирователя импульсов управления реверсивным выпрямителем, выход формирователя предназначен для подключения к управляющему входу реверсивного выпрямителя. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для управления тиристорным препреобразователем; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства; а - биения двух сигналов близких частот, СГ- сигнал на выходе компаратора, б - сигнал на выходе элемента НЕ, 2. ,д- сигналы на прямом и инверсном выходах третьего делителя частоты, е , Ж, Г. -- сигналы, поступающие на управляющие электроды тиристоров реверсивного выпрямителя; К - сигнал в нагрузке; на фиг. 3 схема реверсивного выпрямителя. Устройство для управления тиристорным преобразователем (фиг. 1) содержит задающий генератор 1, три делителя 2-k частоты, три формирователя 5-7 импульсов управления, делитель 8 напряжения, компаратор 9 элемент 1П НЕ, четыре элементами П14. Устройство вырабатывает импульсы управления инверторами 15 и 16 и реверсивным выпрямителем 17, соединенным с нагрузкой 18, преобразователь (фиг. З) содержит трансформатор 19 и тиристоры 20-23. Устройство работает следующим образом. Импульсы задающего генератора поступают на делители 2-k. На выходе делителей 2 и 3 получаются сигналы с Частотами f. и f(f f.), на которых работают инверторы 15 и 16. На выходе делителя получается сигнал с частотой Р (фиг. 2 t,д) т.е. с частотой реверсирования. Значение частоты F может быть получено сколь угодно малым. Все известные ранее устройства формируют сигналы .v управления реверсивным выпрямителем 17 по форме такие же, как сигнал на выходе делителя (фиг. 2г. ,д). Так как формирователи должны иметь трансформаторный выход, то нижнее значение частоты F в этих устройствах ограничено. Устранение указанного недостатка в предлагаемом устройстве достигается тем, что независимо от значения выходной частоты F на управляющие электроды тиристоров 20-23

31012t t64

реверсивного выпрямителя 17 поступа- (фиг. 3), а-фронты импульсов элёют сигналы высокой частоты. Реверси- мента 10 соответствуют моментамврерование происходит за счет того, что в течение одного полупериода колебаний низкой частоты F-открыты тиристоры 20 и 22 (фиг. 3) , а в течение другого - 21 и 23, при этом за время первого полупериода ток в нагрузке 18 течет в направлении, указанном стрелкой, за время второго полупериода В противоположном направлении. Сигнал на обмотках Трансформатора 19 (фиг. 3) имеет вид биений (фиг. 2QJ Для управления тиристорами 20-23 реверсивного выпрямителя можно вместо низкочастотных сигналов использовать высокочастотные, подавая управлящие импульсы в те моменты, когда напряжение на анодах тиристоров 20-23 становится положительным. Определяются эти моменты при помсмци компаратора 9, на вход которого через делитель 8 поступает сигнал биений (фиг. 2Q), Сиг нал на выходе компаратора ( виг. 2d) имеет положительное значение при положительном значении напряжения на его входе и нулевое при отрицательном, таким образом фронты и спады импульсов на выходе компаратора 9 определяют моменты времени, в которые необходимо открывать соответствующие тиристоры реверсивного выпрямителя. После компаратора 9 сигнал поступает на элемент 10. Фронты импульсов на выходе элемента 10 сйответствуют спадам импульсов компаратора. Сигналы с выходов элемента 10 и компаратора 9 поступают На входы элементов 11 -1 l, где они умножаются на соответствующие низкочастотные сигналы делителя А. Выходы элементов 11-1 А подключены к формирователю 7, который формирует импульсы угфавления тиристорами 20-23 ( фиг. 3). Формирователь содержит усилители-формирователи, на входе которых включены дифференцирующие цепи, задаюи ие длительность пульсов управления, в состав формирователя 7 могут входить четыре однотактных или двухтактных формирователя, каждый из которых выдает импульсы управления для соответствую1цего тиристора 20-23 реверсивного выпрямителя Входы формирователя 7 соединены с выходами элементов 11-1. В течение первого полупериода низкой частоты F ,(фиг. 2) фронты импульсов компаратора 9 соответствуют моментам времени, в которые нужно открывать тиристор 20 менй, в которые нужно открывать тиристор 22(;фиг. 3), импульсы с выхода компаратора 9 поступают на один из входов элемента 11, на другой вход которого поступают импульсы с прямого выхода делителя Ц. Таким образом на формирователь импульсов управления тиристором 20 подаются входные импульсы в течение первого полл ериода, причем фронты этих импульсов строго . соответствуют моментам, в которые необходимо включить тиристор 20. В эти моменты (р, 6gi, fti) формирователь 7, выдает управляюы ие импульсы ( фиг. 2в ) на тиристор 20. На входы элемента 12, стоящего перед фо{рмирователем импульсов управления тиристором 22, поступают сигналы с выхода элемента 10 (фиг. 2-5) и импульсы с прямого выхода делителя 4 (фиг. .г) , Фор| «1рователь 7 выдает импульсы а запуск тиристора 22 в моменты, времени б,вз 5 течение следующего полупериода работают тиристоры 21 и 23 (управляющие импульсы на тиристоры 20 и 22 на это время не подаются), фронты импульсов компаратора 9 задают моменты отпирания тиристора 23, фронты импульсов элемента 10 задают моменты отпирания тиристора 21. Затем, в треть- , ем полупериоде снова начинают работать тиристоры 20 и 22 (фиг. 3)ит.д . Формирователь 7 может таюче состоять из двух двухтактных формирователей, выходные трансформаторы которых имеют две противофазные вторичные обмотки о Такой формирюватель вырабатывает импульсы управления для тиристоров, работающих в течение J)днoгo полупериода низкой часТоты F . Один формирователь, например, выдает импульсы управления для тиристоров 20 и 22,- второй - для тирис-. торов 21 и 23, при этом выходы эле 12 подключены к входам первого формирователя, а выходы эле-, ментов 13 и - к входам второго формирователя импульсов. В предлагаемом устройстве все три формирователя импульсов 5-7 работают примерно на одной частоте, т.е. их блоки взаимозаменяемы. Частотный диапазон ничем не ограничен снизу.. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет расширить частотный диапазон работы преобразователя, улучшить массогабаритные показатели системы управления снизить его стоимость.

I I I I

r/

Фаг,

f/

/

12

h