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

Изобрете те относится к электротехнике, а именно к устройствам управления тиристорными преобразователями, под- ключеша.1ми к автономной электроэнер1отической системе ограниченной мощности, и может быть использовано преимущественно в устройствах управления суцовыми тиристорными преобразователями.

Известно устройство для управления вентилем, содержащее генератор пилообразного напряжения (ГПН), эмиттерный повторитель, схему временной задержки, формирователь импульсов и источник управляющего напряжения, причем источник управляющего напряжения включен в цепь питания ГПН, коллектор транзистора эмиатгерного повторителя подключен к минусу источника управляющего напряжения, его база через параллельное соединение резистора и циода подключена к коллектору транзистора ГПН, а эмиттер через параллельную цепочку из резистора и диода и конденсатор - к цепи управления формирователем импульса l ,

Данное устройств о не может обеспечить нааежную работу вентилей (тиристорного преобразователя) при отклонениях питающего напряжения как по его амплитуде, так и по форме кривой напряжения. Кроме того, в устройстве низка чувствительность элементов сравнения.

Известно устройство управления ти ристорным преобразователем (ТП), содержащее ГПН с транзисторным коммутатором, нуль-орган, собранный на операционном усилителе, и тнристорный формирователь импульсов 2 .

Недостатком этого устройства является зависимость фазы управляющего импульса от частоты, тока питающего напряжения и формы синусоиды синхронизирующего напряжения,

Наиболеее близким по технической сущности к предлагаемому является многоканальное устройство для управления тчристорным преобразователем, содержащее в каждом канале генератор пилообразного напряжения, синхронизирующий вход которого через RC -фильтр и синхронизирующий трансформатор преднаэначен для подключения к питающей сети, выход подключен к первому входу нуль-органа, второй вход которого служит для подключения напряжения управления, выход нульоргана подключен к входу тиристорного формирователя импульсов, выход которого прещшзначен для подключении к управляющему электроду силов&го тиристора з

Недостатком такого устройства является зависимость фазы управляющего импульса от частоты тока питающего напряжения.

5 Цель изобретения - стабилизация фазы управляющего импульса при изменениях частоты тока питающего напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что многоканальное устройство для управления тиристорным преобразователем снабжено узлом формирования опорного напряжения, вьшолненным на развязьгоающих диодах и согласующих резисторах, по числу каналов управления, дополнитель номКС -фильтре и потенциометре, причем дополнительный (С -фильтр через развязывающие диодь подключен к выходам каждого из генераторов пилообразного напрял ения, потенциометр подклзочен параллельно конденсатору дополнительного RC -фильтра, а средний вывод потенциометра через согласующие резисторы подключен к второму входу соответствующих нуль-органов каждого

канала управления.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемотх устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений ГПН при различных значениях час30 тоты тока питающего (синхронизирующего) напряжения.

Устройство содержит RC -фильтр, собранный на резисторе 1 и конденсаторе 2, генератор пилообразного напряжения,

35 собранный на резисторах 3 - 5, конденсаторе 6, диоде 7 и транзисторе 8, нуль-орган, собранный на операционном усилителе 9, резисторах 10 - 13, стабилитроне 14 и диоде 15, тиристорный

40 формирователь импульсов, собранный на тиристоре 16, диодах 17 - 20, резне- торах 21 - 23, конденсаторе 24, импульсном трайеформаторе 25, узел формирования сшорного напряжения, завися-

45 мог© ©т частоты тока питающего напряжвияя, собранный на диодах 26, резистхгфах 27 и 28 и конденсаторе 29, синхронизирующий трансформатор ЗО и силовой тиристор 31.

JQ Синхронизирующее напряжение снимается с трансформатора 30, подключенного через R С -фильтр (1 и 2) на вход ГПН. Второй вход ГПН через резисторы 4 и 5 подключен к плюсу стабилизированного напряжения постоянного тока U , выход ГПН соединен через резистор 12 с входом операционного усилителя 9, а через развязьгоающие ДИОДЬ 26 - с RC -фильтром 27, 29, выхоа KOTOpoio через потенциометр 28 и согласующие резисторы 11 соединен с другими входами операционных усилителе 9,. к которым через резисторы 10 подключено также управляющее напряжение и U . Выход операционного усилителя 9 через стабилитрон 14, резистор 1 соединен с управляющим электродом тиристора 16 формирователя импульсов, выход которого через диоды 18 и 19 и импульсный трансформатор 25 соединен с управляющим входом силового тиристора 31, Устройство работает следующим образом. Синхронизирующее , напряжение U к подается на вход ГПН в такой фазе, что бы закрытому состоянию транзистора 8 соответствовала отрицательная поЛуволна напряжения на аноде тиристора 31. В этот полупериод осуществляется заряд конденсатора 6 от напряжения U через резисторы 4 и 5. Величина напряжения заряда конденсатора 6 U Q,p (фиг,2) зависит от длительности полупе риода синхронизирующего напряжения (частоты) и величины напряжения заряда U , При неизь1енном (стабильном) напряжении заряда U амплитуда пилооб разного напряжения и :jgp на конденсаторе 6 пропорциональна только длитель ности полупериода (частоте) синхронизирующего напряжения Уц . При увеличении частоты тока в автономной судовой сети и (фиг.2) по отношению к номинальной Uj; , амплитуда напряжениязаряда конденсатора У за время T/j уменьшится по сравнению с амплитудой ДЛя номинальной час тоты, при которой конденсатор 6 заряряжается за время Т/ . При уменьщении частоты тока питающего (синхронизирующего) напряжения Uy увеличивается ьремя Т. заряда кон денсатора 6 по сравнению с временем Т для номинальной частоты, что приводит к увеличению амплитуды напряжения заряда конденсатора -Таким образом, амплитуда напряжения заряда конденсатора 6 ГПН уменьшается с увеличением частоты и увеличивается с умен шенкем частоты тока питающего напряжения. Подключение выходов шести ГПН (дл симметричной шестипульсной юcтoвoй 1 8О схемы тиристорного преобразователя) через развязывающие диоды-26 в одну точку позволяет получить на делителе 27 и 28 постоянное напряжение, амтитуда которого будет зависеть только от частоты тока питающего напряжения. Пульсации посто1шного напряжения сглаживаются конденсатором 29. Это постоянное напряжение снимается с движка потенциометра 28 и через со гласующие резисторы 11 как напряжение смещения подается на один вход операционного усилителя 9, куда также через резистор 1О подается напряжение управления, а на другой вход операционного усилителя 9 подается через резистор 12 напряжение заряда конденсатора 6. В момент времени, когда пилообразное напряжение заряда конденсатора 6, поступающее через резистор 12 на операционный усилитель 9, сравнивается по ампл туде с суммарной величиной напряжений управления, поступающего через резистор 1О, и смещения, поступающего через резисторы 11, на выходе усилители 9 появляется импульс управления, который отпирает тиристор 16 формирователя импульсов. Тиристор 16, в свою очередь, разряжает конденсатор 24, заряженный от напряжения Lз через диоды 17 и 2О и резистор 21. Разряд конденсатора 24 проходит через тиристор 16, обмотку трансформатора 25 и диод 19. При этом открывается силовой тиристор 31, подключенный к вторичной обмотке импульсного трансформатора 25, При отсутствии управляющего напряжения с помощью движка потенциометра 28 устанавливается начальный угол включения силовых тиристоров rtl(j (а 9о ), Изменением велич1шы и полярности управляющего напряжения тиристорный преобразователь переводится в вьтрями- тельный или инверторный режимы работы. Таким образом, в связи с тем, что амплитуда напряжения смещения в предлагаемом устройстве автоматически изменяется при отклонениях частоты тока питающего напряжения по отношению к его номинальному значению, обеспечивается стабтшизацпя 4азы управляющего импульса при -любых отклонениях частоты.

Фив 2

МНОЮКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее в каждом, канале генератор пилообразного напряжения, синхронизирующий вход которого через R С -фильтр и синхронизирующий трансформатор предназначен для подключения к питающей сети, выход подключен к первому входу нуль-органа. второй вход которого служит для подключения напряжения, управления, выход нуль-органа подключен к входу тиристорного формирователя импульсов, выход которого предназначен для подключения к управляющему электроду силового тиристора, от л и чаю щ е е с я тем, что, с целью стабилизации фазы управляющего импульса, оно снабжено узлом формирования опорного напряжения, выпол- ненным на развязывающих диоцах и согласующих резисторах по числу каналов управления, дополнительном RC -фильтре и потенциометре, причем дополнительный RC -фильтр через развязывающие диоды подключен к выходам каждого из i генераторов пилообразного напряжения, (О cz потенциометр подключен параллельно конденсатору дополнительного RC - фильтра, а средний вывод потенциометра через согласующие резисторы подключен к второму вкоду соответствующих нульорганов кажаого канала управления.