Способ управления преобразователем на полностью управляемых вентилях Советский патент 1984 года по МПК H02P13/16 

1 Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может использоваться в преобразователях тока, выполненных на полностью управляемых вентилях и работающих в режиме с естественной коммутацией (выпрямитель, ведомый инвертор). Известен способ управления венти лем, при котором осуществляют ележение за напряжением на вентиле и. при переходе напряжением через нуль в положительную сторону фиксируют выключение вентиля 11. Недостаток такого способа заключается в его сложности, так как измерение напряжения на вентиле в высоковольтных установках затруднено. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ управления преобразователем на полностью управляемых вентилях, работакщим в режиме с естественной коммутацией, заключающийся в том, что поочередно формируют и подают импульсы управления вентилями, изме ряют ток фазы питающего напряжения . Недостатком известного способа является сложность, так как требует ся трансформатор тока, включенный последовательно с каждым вентилем мостового преобразователя,,Кроме того, способ недостаточно точен и н надежен, так как трансформаторы работают в режиме однополярного тока Целью изобретения является повышение точности и надежности. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управлени преобразователем на полностью управ ляемьк вентилях, работающим в режим с естественной коммутацией, заключающемуся в том, что поочередно фор мируют и подают импульсы управления вентилями, измеряют ток фазы питающего напряжения, измеряют ток нагру ки, определяют разность между ними, формируют опорный сигнал и в момент когда определенная разность станет меньше опорного сигнала, снимают си нал управления вентиля, работавшего в предьщущём такте. На чертеже представлено устройст для осуществления способа. Устройство содержит трехфазный мостовой преобразователь на полност управляемых электронных вентилях 1трансформаторы 7-9 тока в фазных 12 выводах преобразователя, датчик 10 постоянного тока, блок 11 фазового сдвига и блоки 12 управления вентилями, Все необходимые связи блоков показаны только для одной катодной группы вентилей мостового преобразователя. Для анодной группы связи выполняются аналогично. Каждый блок управления состоит из компаратора 13, RS-триггеров 14 и 15, элементов И 16, ИЛИ 17, элемента 18 задержки. Преобразовательизвестным способом преобразует энергию постоянного тока в переменный, или наоборот. Для управления преобразователем первичные импульсы поступают с блока 11 на блок 12. Преобразователь работает в режиме естественной коммутации, . в таком режиме, в котором выключение ранее проводившего ток вентиля происходит не за счет снятия импульса управлений (принудительная коммутация), а за счет вступления р следующего по порядку рабо- ты вентиля. Для осуществления такого режима электронный вентилЬ должен быть превращен в однооперационный вентиль, С этой целью на него следует подавать управляющий сигнал в течение всего времени протекания через него анодного тока. Снятие же этого сигнала при наличии даже небольшого тока недопустимо, так как ведет к перенапряжениям. Таким образом, в трехфазной мостовой схеме на вентили следует подавать управляющий сигнал длительностью 120 эл. град, при отсутствии анодного тока и 120°+j при его наличии, где - угол коммутации. Блок 11 формирует только узкий импульс, определяющий момент включения вентиля - его фазу. Этот импульс запускает триггер 14 (обычно тиристорный, который подает на свой вентиль управляющий сигнал). Каждый вентиль 1-6 управляется своим триггером 14. При этом от этого же импульса блока 11 запускается и RSтриггер 15 и на его инверсном выходе появляется нулевой сигнал. Сброс RS-триггера 15 происходит от импульса управления, последующего по порядку работы вентиля. Если после сброса триггера 15 вступающий в работу вентиль (после l-ro, 3-й или 5-й) наберет ток, величина которого отли31чается от выпрямленного тока на небольшую величину, на выходе компаратора 13 блока 12 этого вентиля появляется сигнал, передаваемый через элемент ИЛИ 17, разрешающий прохождение сигнала через элемент И 16, Этот сигнал задерживается элементом 18 на угол 2-3 эл. град., позволяющий окончательно завершиться коммутации тока с одного вентиля на другой. Компараторы в каждом из блоков 12 сравнивают токи вентилей TdLj, 41,1, 415 с выхода трансформаторов 7-9 тока фаз и с выходи датчика 10 1 постоянного тока. Сигналы с выхода компараторов 13 1-, , 4 I , при при , гда а - малая величина. Благодаря этому сигнал на выходе компаратора 13 имеется и при и . В этом случае сигнал на сброс RS-триггера 14 при отсутствии тока появляется в момент сброса RS-триггера 15 импульсом с блока 11, идущим на включение RS-триггера 14 в блоке 12 последующего вентиля. ТаА S С 14 КИМ образом, для определения момента выключения сравнивают выпрямленный ток и токи вентилей, которые мо- гут вступить в работу после проводящего вентиля и, если разница токов большая, не разрешают снятие управляющего сигнала с вентиля. Высокая точность работы способа обеспечивается благодаря его вьшолнению по дифференциальному принципу (измеряется разница токов) сравнения токов. При таком принципе сравнения погрешность может не превьш1ать величины порядка 0,1-0,3% от абсолютного значения тока. В устройствах, построенных на измерении нуля тока фазы, точность фиксации нулевого уровня 2-3% считается очень высокой. Благодаря повьш1ению точности устройства, повьштается надежность работы преобразователя, так как во всех режимах исключается снятие им управляющего сигнала с вентиля при наличии даже небольшого тока, а следовательно, появление перенапряжений практически невозможно.

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ НА ПОЛНОСТЬЮ УПРАВЛЯЕМЫХ ВЕНТИЛЯХ, работающим в режиме с естественной коммутацией, заключающийся в том, что поочередно формируют и подают импульсы управления вентилями, измеряют ток фазы питакяцего напряжения, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности и. надежности, измеряют ток нагрузки, определяют разность между ним и током фазы питающего его напряжения, формируют опорный сигнал и в момент, когда,определенная разность станет меньще опорного сигнала, снимают сигнал управления с вентиля, работавшего в предыдущем такте..