Устройство для управления трехфазным мостовым выпрямителем Советский патент 1985 года по МПК H02M7/04 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использованоДЛ управления тиристорами трехфазного полууправляемого мостового выпрямителя с диодами в катодной группе. Известно устройство для фазового управления тиристорами, содержащее трехфазный трансформатор, вторичные обмотки которого подключены через резисторы к базам транзисторов, магнитный модулятор,с тремя сердечни ками, на которых размещены на каждом рабочая обмотка, и узел управления модулятором, представляющий собой общую управляющую обмотку, охватывающую все три сердечника и подключенную к источнику постоянного управляющего напряжения. Рабочие обмотки одними одноименньв и выводами подключены к дополнительньм резисторам и коллекторам транзисторов, а другими одноименными выводами - к балласт ным резисторам и управляюпр1м электро дам тиристоров малой мощности, катод которых подключены к управляющим электродам силовых тиристоров. Рабочие напряжения для питания цепей рабочих обмоток формируются из постоянного напряжения транзисторами. Для сдвига импульсов на рабочих обмотках на 120° транзисторы управля ются напряжениями вторичных обмоток трансформаторного трансформатора ft Недостатками устройства являются сложность его схемы и, следовательно, недостаточная надежность. Устрой ство усложнено тем, что узел управления включает отдельную обмотку и источник постоянного управляющего напряжения, а также тем, что необходим источник постоянного напряжения для питания рабочих обмоток, кроме того, для формирования импульсов напряжения на рабочих обмотках и сдвига их на 120 применяются транзисторы и трехфа.зный трансформатор . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления трехфазным мостовым вьшрямителем, содержащее дроссели насьпдения с магнитопроводами из материала с прямоугольной петлей гистериса, обмотки которьрс включены последовательно с резистора ми, диоды, трехфазный однополупериодный диодный выпрямитель и источник управляющего напряжения 2. Недостатками прототипа также являются сложность его схемы и, следовательно, недостаточная надежность Устройство усложнено тем, что применяются трехобмоточные дроссели насыщения, используются вспомогательные блоки питания и многообмоточный входной трансформатор для формирования импульсов напряжения на рабочих обмотках дросселя, кроме того, узел управления дросселем включает несколько элементов: обмотка управления дросселя, транзистор., дополнительная обмотка входного трансформатора и резистор в цепи базы транзистора, для задания угла задержки импульсов отпирания тиристоров необходим источник постоянного управлякидего напряжения . Целью изобретения является упро щение, а также расширение функциональных врзмбжностей за счет обеспечения стабилизации выходного напряжения выпрямителя. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для управления трахфазным мостовым вьтрямителем, анодную группу вентилей которого составляют тиристоры, а катодную диоды, содержащем дроссели насьщения с магнитопроводами из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, обмотки которых включены последовательно с резисторами, диоды, трехфазный однопапупериодшай диодньй выпрямитель и источник управляющего напряжения, последовательно с каждой цепочкой из резистора и обмотки дросселя насыщения включен диод, катод которого предназначен для подключения к управляющему электроду соответствующего тиристора, а источник управляющего напряжения выполнен в виде цепочки из последовательно соединенных задающего и регулировочного элементов,один конец которой предназначен для подключения к катодам диодов выпрямителя,а другой через тре}а| азный однополупериодный дйодньй выпряш1Тель подключен к точкам соединения резисторов и обмоток дросселей насыщения, причем цепочки, состоящие из обмоток дросселя насьоцения, резистора и диода, соединены в треугольник, предназначенный для подключения к управляющим переходам тиристоров мостового выпрямителя. На фиг. 1 изображена схема устройства для управления трехфазного мостового выпрямителя; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений на обмотках дросселей насыщения . Устройство для улравления трехфазным мостовым выпрямителем 1, анодную группу вентилей которого составляют тиристоры 2,3 и А, а катодную - диоды 5, 6 и 7, содержит три однообмоточных дросселя насыщения 8, 9 и 10, обмотки которых одним концом подключаемы к соответствующей шине трехфазной катодной сети, а вто рым через диоды 11, 12 и 13 и резисг торы 14, 15 и 16 к управляющему элек троду соответствукщего тиристора 2, 3 и 4. Источник управлякэдего напряжения 17, выпояненный виде последователь но соединенных задакядего, например стабилитрона 18, и регулировочного, например потенциометра 19, элементов подключен одним выводом к полюсу выпрямителя I, а другим - к пояюсу трехфазного однополупериодного диодного выпрямителя 20, катоды диодов 21, 22 и 23 которого подключены к тбчкам соединения обмоток дросселей 8, 9 и 10 и диодов 11, 12 и 13 На выходе вьтрямителя t подключена нагрузка 24. Работу устройства рассмотрим на примере работы канала, управления тиристором 2 выпрямителя I. Полупериод линейного напряжения питающей сети, соответствугаций прово дящему состоянгео разделительного диода 13, является рабочим интервалом а интервал щ емени, соответству1щий проводящему состоянюо диода 23 выпрямителя 0, является управляющим интервалом для дросселя tO (фиг. 2о. В управлякщем интервале к обмотке дросселя ТО приложено напряжение , равное разности мгновенных значений линейного напряжения питающей сети Vjf , напряжение стабилизации стабилитрона 18 и падения напря

жения URf на потенциометре 19,

- УСТ - и«Р (1)

Магнитопровод дросселя 10 под действием напряжения иди перемагничивается до определенного значения ин(цукции.

устройство для управления трехфазным, полууправляемьм выпрямителем значительно упрсщается, повышается его надежность и одновременно обеспечивается стабилизации выходного напряжения, что расширяет функциональные возможности устройства. 154 Рабочий интервал для дросселя 10 совпадает с полупериодом питающей сети, когда ее напряжение приложено к тиристору 2 в прямом направлении но до того момента времени, пока индукция материала магнитопровода дросселя 10 не достигнет насьпцения, падение напряжения питающей сети на обмотке дросселя to велико и ток через электрод управления тиристора 2 недостаточен для его отпирания. Когда индукция достигнет насьоцения, ток через управляющий электрод скачком возрастает, и тиристор 2 отпирается. Передний фронт отпирающего импульса задержан относительно начала рабочего интервала на определеннную величину (() (фиг 2а), пропорциональную величине напряжения Идц, приложенного к обмотке дросселя 10 в управляющем интервале. Начальное значение cL задается величиной напряжения стабилизащш стабилитрона 18 и регулируется с Помощью потенциометра 19. Каналы управления тиристорами 3 и 4 работают аналогично со сдвигом рабочих и управляющих интервалов на 20 и 240° относительно соответствующих интервалов для канала управления тиристором 2 (фиг. 2(1,5,5). изменении тока в нагрузке 24, что ведет к изменению величины падения напряжения на внутреннем сопротивлении выпрямителя, или при изменении величияы напряжения пятанхцей сети изменяется величина напряжения идн, приложенного к обмоткам дросселей 8, 9, 10 и соответственно величина ot- . Таким образом осуществляется стабилизация выходного напряжения трехфазного несимметричного мостового вшфямнтеля t . За счет того, что дроссели насицения выполнены одкообмоточными, не требуются входнеЯ трансформатор и вспомогательные блоки питания для формирования импульсов напряжения на обмотках дросселей насыщения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ МОСТОВЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ, анодную группу вентилей которого составляют тиристоры, а катодную диоды, содержащее дроссели насыщения с магнитопроводами из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, обмотки которых включены последовательно с резисторами, диоды, трехфазный однополупериодный диодный выпрямитель и источник управляющего напряжения, отличающееся тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей, последоват тельно с каждой цепочкой из резистора и обмотки дросселя насьпдения включен диод., катод которого предназначен для подключения к управляющему электроду соответствукяцего тиристора, а источник управлякмцего напряжения выполнен в виде цепочки из последовательно соединенных задающего и регулирующего элементов, один конец которой предназначен для подключения к катодам диодов выпрямителя, а другой через трехфазный однополупериодный (Л диодный выпрямитель подключен к точкам соединения резисторов и обмоток дросселей насьпцения, причем цепочки, состоящие из обмоток дросселя насыщения, резистора и диода, соединены в треугольник, предназначенный для подключения к управляющим переходам тиристоров мостового выпрямителя.