Устройство для управления реверсивным тиристорным преобразователем Советский патент 1985 года по МПК H02M7/00 

Изобретение относится-к электротехнике и может быть использовано для управления вентильными преобразователями постоянного и переменного тока, вьшолненными на тиристорах.

Целью изобретения является повьшение надежности устройства путем формирования синхронизирующего импульса дополнительным датчикам проводимости вентилей и элементами И и НЕ,

а также расширение функциональных возможностей путем .управления различными типами тиристорных преобразователей. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для управления реверсивным тиристорным преобразователем; на фиг. 2 - схема реверсивного тиристорного преобразователя; на фиг. 3 временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для управления реверсивным тиристорным преобразователем содержит генератор 1 опорного . напряжения, источник 2 управляющего сигнала, нуль-орган 3, первый вход которого соединей с выходом генератора 1 опорного напряжения, второй с выходом источника 2 управляющего сигнала, а выход первыми входами элементов И 4 - 7, выход каждого из которых соединен с входом соответствующего усилителя-формирователя 8. импульсов, общий выход первого датчика 12 проводимости вентилей соединен с входом блока 13 раздельного управления, «выход которого соединен с управляющими входами четырех управляемых ключей 14 - 17, каждый из которых соединен с выходом соответствующего усилителя-формирователя 8-11 импульсов, второй вход каждого элемента И 4 - 7 соединен с соответствующим полярным выходом первого датчика 12 проводимости вентилей, причем управляемые ключи 14-17 соединены с вьшодами реверсивного тиристорного преобразователя 18, содержащего два противопараллельных комплекта тиристоров 19, на выходе кот торого включена нагрузка 20, выходы реверсивного тиристорного преобразователя 18 соединены с соответствующими входами второго датчика 21 проводимости вентилей, чей выход соединен с одним из входов элемента И 22, другой вход которого соединен через элемент НЕ 23 с общим выходом

первого датчика 12 проводимости вентилей, а выход - с входом герератора 1 опорного напряжения.

Устройство работает следующим об- . разом.

Напряжение на закрытых тиристорах реверсивного тиристорного преобразователя 19 изменяется по синусоидальному закону (фиг. За).

В момент времени, когда синусоидальное напряжение на закрытых тиристорах равно нулю (фиг. 3 а, tg), на общих выходах (0) датчиков 12 и 21 проводимости вентилей напряжение также равно нулю,.

В момент времени t , соответствующий срабатьшанию датчика 21 проводимости вентилей (фиг.. 3 б, .), последний изменяет свое состояние из

о в 1. Этот сигнал поступает на второй вход элемента И 22, так как уровень срабатьшания первого да тчика 12 проводимости вентилей больше, чем Зфовень сраба ьюания второго датчика 21 проводимости вентилей, то в период времени t.,-t (t, - уровень срабатываний датчика 21} с выхода О первого датчика 12 проводимости вентилей на вход элемента НЕ 23 будет поступать нулевой сигнал (фиг. 3 в ). Таким образом, на входе элемента И 22 будут два единичных сигнала и на вход генератора 1 опорного нарпяжения поступят импульсы, синхронизированные с сетью и следующие с двойной частотой сети, которые запускают генератор 1 опорного напряжения Дфиг. 3 г). На выходе генера-тора 1 опорного напряжения: формируется пилообразное напряжение. В момент равенства опорного напряжения и управляющего напряжения, поступающего с источника 2 управлянзщего сигнала, нуль-орган 3 мгновенно измени5 ет свое состояние на вызоде с О на 1. Этот сигнал поступает на первые входы,элементов И , на вторых,входах которых есть сигнал О с первого датчика 12 проводимости, вентилей.

0 Таким образом, на выходе элементов И 4-7 будет нулевое достояние. В момент времени t соответствукяций уровню срабатывания первого да:тчика 12 проводимости вентилей (фиг. 3 в),

5 на выходе О последнего будет сигнал I, который поступает на элемент НЕ 23. Следовательно на первом входе элемента И 22 будет О. В период

времени tj-tj на входах элемента И 22 будет О и 1, а на его выходе будет О.

В момент времени tj сигнал I с выхода Р датчика 12 проводимости вентилей поступит на вход логического преключающего устройства 13 и разрешит переключение ключей 14-17. В этот же момент времени с пары полярных выходов а, в, с, d датчика 12 проводимости вентилей поступят сигналы 1 на соответствующую пару элементов И 4-7.

В момент-равенства опорного напряжения, поступающего с генератора 1 опорного напряжения, и управляющего напряжения, поступающего с источника управляющего сигнала 2, нульорган 3 мгновенно изменит свое состояние на выходе с О на 1. Этот сигнал постзшит на первые входы эламентов И4-7. На выходе соответствующих двух элементов И 4-7, у которых на входах будут сигналы 1 и 1, появятся сигналы 1,. с выхода последних эти сигналы поступают на соответствующую пару усилителейформирователей 8-11 импульсов и дале на соответствующую пару ключей 14-17 Блок 13 раздельного управления следи чтобы в каждьй момент времени из ключей 14-17 был включена всегда только одна Пара ключей, которые определят полярность напряжения в данный момент на нагрузке. Следовательно, далее управляющие импульсы с соответствующего усилителя-формирователя 8-11 импульсов через соответствующие ключи пройдут на соответствующую пару тиристоров, на одном из которых в данный момент времени первый датчик 12 проводимости вентилей фиксирует напряжение нужной нам .по лярности на нагрузке. . I

Как только пара тиристоров откроется (фиг. 3 а, tj), первый датчик 12 проводимости вентилей, контролирующий напряжение на одном из этих тиристоров, вьщает на соответствующем полярном выходе сигнала О и на общем выходе первого датчика 12 проводимости вентилей будет сигнал О, последний запретит переключение блока 13 раздельного управления, а сигнал с полярного выхода датчика 12 проводимости вентилей поступит

на соответствующий элемент И 4-7 и снимает управляющие импульсы с аткрытых тиристоров. В этот момент времени на выходе элемента И 22 входные сигналы одновременно изменятся с О

М на Г

и

что не изменит его выходного сигнала О.

С момента времени t соответствующая пара тиристоров будет находиться в открытом состоянии (напряжение сети будет прикладываться к нагрузке 20). Если по каким-либо причинам тиристоры выключаются до точки естественного выключения (фиг. 3, t) то тут же с датчика . 12 проводимости вентилей, контролирующем полярность напряжения на одном из тиристоров, пойдет сигнал 1 иа соответствующий элемент И 4-7, с него на соответствующий усилитель-формирователь 8-11 импульсов, далее на соответствующий ключ 14-17, С последнего управляющие импульсы будут поданы на нужную пару тиристоров.

В момент времени точки естественного выключения тиристоров устройство придет в исходное состояние (фиг. 3 а, t4). Работа устройства в следующую полуволну питающего напряжения сети аналогично, только теперь включается другая тиристоров через соответствлощие элементы И 4-7, соответствующие усилители-формирователи импульсов и соответствующие ключи.,

Таким образом, используя одинаковые датчики проводимости вентилей, но с разными уровнями срабатывания, можно формировать синхронизирующий импульс для выработки опорных напряжений. Причем, такое формирование синхроимпульса происходит непосредственно по информации, снимаемой с тиристора. Отсутствие в предлагаемом устройстве, источника синхрониэирующих импульсов не требует применения различных развязывающих цепей и формирующих устройств, которые обычно в таких случаях применяются.

Таким образом предлагаемое устройство для управления реверсивным тиристорным преобразователем, по сравнению с известным позволяет повысить надежность устройства в целом.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВШМ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее генератор опорного напряжения, источник управляющего сигнала, нуль-орган, первый вход которого соединен с выходом генератора опорного напряжения, второй - с выходом источника управляющего сигйала, а выход - с первым входом первого элемента И, выход которого предназначен для подключения через первые усилитель-формирователь импульсов и управляемый ключ- к соответствующему входу реверсивного тиристорного преобразователя, входы первогр датчика проводимости вентилей предназ V начены для подключения к выходам реверсивного тиристорного преобразот вателя, а общий выход соединен с входом блока раздельного управления, выход которого соединен с управляющшш . входами первого и второго управляе f rf f09 ,, мых ключей, второй выход первого датчика проводимости вентилей соединен с вторьм входом первого злемента И, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности и расширейия функциональных возможностей, в него введены второй, , четвертый и пятый злементы И, второй, третий, четвертый усилители-формирователи импульсов, третий и четвертый управляемые ключи, злемент НЕ, второй датчик проводимости вентилей, выход пятого элемента И соединен с входом генератора опорного напряжения первый вход через злемент НЕ - с общим выходом первого датчика проводимости вентилей, а второй вход - с W выходом второго датчика проводимости вентилей, входы которого предназначены для подключения к соответствукицим выходам реверсивного тиристорного преобразователя, причем третий, четвертый и пятый выходы первого датчика проводимости вентилей соответственно со со через вторые входы второго, третьего, четвертого элементов И, через усили тели-формирователи импульсов, через СП второй, третий, четвертый з правляе« мые ключи предназначены для подключения к соответствуняцим входам реверсивного тиристорного преобразователя, управлякнцие входы третьего и четвертого управляемых ключей подкл1Ьчены к выходу блоха раздельного управления, .

а