Реверсивный преобразователь Советский патент 1984 года по МПК H02M7/12 H02P13/16 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах авто: ;атического управления и регулирования.

Известен питакяцийся от сети переменного тока П1 еобразователь на ключевых элементах состоящий из двух одинаковых нереверсивных силовых преобразователей, вьшолненных по нулевой или мостовой схеме. В качестве ключевьис элементов примене ны тиристоры. Для управления используется блок импульсно-фазового управления tl3.

Недостаток данного ус ройства значительная сложность.

Наиболее близок к предлагаемому реверсивный преобразователь, содержащий ключевые элементы, собранные по т -фазной схеме, его силовой вход предназначен для подключения. m фаз силового напряжения, и каналы управления по числу ключевых элементов , каждый из которых содержит источник синхронизирующего напряжения, подключенный к первому входу . компаратора, последовательно включенные импульсный усилитель и элемент гальванической развязки, выхо которого подключен к управлякяцему. вхоЬу соответствующего ключевого Элемента, вторые входы всех компараторов объединены и подключены к источнику управлякицего напряжения Сз}.

Недостатками известного устройства являются низкая надежность из-за значительной сложности, что определяется наличием двух комплектов ключевых элементов и уравнительных реакторов, а также протекание через преобразователь уравнительных токов.

Цель изобретения - повышение надежности путем упрощения и исключения уравнительных токов.

Поставленная цель достигается тем, что реверсивный преобразователь,- содержащий ключевые элементы, собранные по нулевой или мостовой; т-фазной схеме, его силовой вход предназначен для подключения m фаз силового напряжения, и каналы управления по числу ключевых элементов, каждый из KOTOftJx содержит источник синхрбнизирукяцего напряжения/ подключенный к первому входу компарато,pa-j последовательно включенные импульсный усилитель и элемент гальванической развязки, выход которого подключен к управляющел уходу соответствующего ключевого элемента, вторые входы всех компараторов объединены и подключены к источнику упра ляющего напряжения, снабжен в , каждом канале управления элементом НЕ; и, элементом И, ключевые элементы выпрлнены полностыо управляемыми, с двусторонней Р. проводимостью, а-ис.точйик синхронизирующего напряжения

в каждом канале управления выполнен формирующим напряжение, фаза которого опережает фазу силового напряжения соответствуюо1его ключевого элемента на угол , причем в каждом 5 канале управления выход компаратора соединен с первым входом элемента И и через элемент НЕ с Ьторым входом элемента И предьадущего канала управления, выход элемента И соеди0 нен с входом импульсного усилителя данного канала управления.

На фиг. 1 показана блок-схема реверсивного преобразователя; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие рабо5 ту устройства.

Предлагаемое устройство (фиг. If содержит m каналов управления, каждый из которых содержит последовательно соединенные источник 1 хронизируюдего напряжения (обмотка синхронизирующего трансформатора/, кокшаратор 2 и элемент НЕ 3, последовательно включенные элемент И 4, усилитель 5, блок 6 гальванической развязки и ключевой элемент 7, включенный в цепь вторичной обмотки 8 силового трансформатора, и электродвигатель 9, яэляющийся нагрузкой преобразователя.

0 На фиг. 2 показаны диаграммы формирования импульсов управления (кривая 3) при управляющем напряжении U- О (диаграммы а и 5) и при О Uy i Uj. д , где Uc mdx- ам5 плитуда синхронизирующего напряжения ( диаграммы виг).

Устройство работает следующим образом.

В момент превышения напряжением

0 источника 1 напряжения управления в первом канале управления срабатывает компаратор 2 в том же канале управления. Момент срабатывания компараторэ 2 в последующем втором

5 канале управления отстает на угол 2Я/Г1П, следовательно, с момента срабатывания первого компаратора 2 до момента срабатывания второго на входы элемента И 4 поступают единичный сигнал с первого компаратора 2 и единичный сигнал с элемента НЕ 3 второго канала, полученный при инвертировании нулевого сигнала с второго компаратора 2.

На выходе элемента И 4 появляет5 ся единичныйсигнал, включающий усилитель 5, который через блок 6 формирует с 1гнал управления ключевым элементом 7 первого канала.

До момента срабатывания первого

0 компаратора 2.и после момента срабатывания второго компаратора 2 на одном из входов элемента И 4 имеется нулевой сигнал и формирования сигнала yпpaвJ eния ключевым элемен5 том 7 не происходит.

Таким образом, зона проводимости ключевого элемента 7 остается пос тоянной (независимо от величины сигнала управления )н равной 2л/т эл. град. При Uy О центр зоны проводимости совпадает с нулевым значением силового напряжения. Следовательно, на двигатель подается на первой половине зоны проводимости отрицательное,.а на второй половине - поло ительное напряжение. Так как эти напряжения равны по величине, то двигатель неподвижен.

При увеличении сигнала управления и в положительной или отрицательной полярности зоны проводимости ключевого смещаются в ту или иную сторону на угол i пропорционально величине сигнала управления. В этом случае на двигател подается напряжение положительной или отрицательной полярности. Макси мальное напряжение подается на двигатель с одного канала силового преобразователя, когда центр зоны

проводимости ключевого элемента этого канала совпадает с углом + фазы силового напряжения.

Таким образом, максимальное пе ремещение центра зоны проводимости по фазе силового напряжения равно И .

В предлагаемом преобразователе по сравнению с известным сокращен один комплект силовых обмоток и уравнительных реакторов, а также устранены уравнительные токи.

Кроме того, в предлагаемой схеме нет зоны прерывистых токов, так как двигатель в любой момент времени через один из ключевых элементов

5 присоединен к силовому трансформатору и регулирование скорости осуществляется плавно и непрерывно сдвигом зоны проводимости ключевых элементов преобразователя, а также без

0 специальных дополнительных схем в приводе существуют все известные виды торможения: динамическое, противовключением и с рекуперацией энергии в сеть.

yyg 1

Vb.

/-V

iiгX

Фиг. 2