Устройство для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя Советский патент 1985 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и мЬжет быть использовано в схемах.импульсно-фазового управления (СИФУ) полупроводниковымя приборами статического преобразователя.. Целью изобретения является уменьшение потребляемой мощности и массогабаритных.показателей при заданном диапазоне регулирования. , , На фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства для управления полупроЕодчиковмми ггриборами статигргкЪг ггрербра,зователя. На фиг.2 л. в приведены векторные диаграммы, поясняющие его действия. На фиг.2 обозначены Ji - мгновенHbrfi ток индуктивного сопротивления; 0. - мгновенное падение напряжения на индуктивном сопротивлении; . мгновенньрЧ ток емкостного сопротивления; О о; - мгновенное падение напряжения на емкостном сопротивлении Of,- мгновенное падение напряжения на переменном активном сопротивлении; Urf) - мгновенное напряжение на вторичной обмотке трансфор матора; ()а - мгновенное напряжение на диагонали ФСМ; - мгновенный ток вторичной обмотки трансформатора; (L - угол сдвига мгновенного напряжения на диагонали ФСМ ( О а ) относительно мгновенного напряжения на вторичной обмотке трансформатора (Оть) / угол сдвига мгновенного тока вторичной обмотки трансформато ра (Зтр) относительно мгновенного на пряжекия на его вторичной обмотке ( Устройство для управления полупроводниковьц«1 приборами статического преобразователя состоит из фазосдвигающего моста (ФСМ), образова ного, вторичной обмоткой со средним выводом входного трансформатора 1, а также реактивным (емкостным) 2 . и переменным активным 3 сопротивлениями плеч. К диагонали ФСМ подключен формирователь 4 импульсов (ФИ) .50 Последовательно с первичной об1моткой входного трансформатора включено резонансное фильтрующее устройство .(ФУ), состоящее из дросселя 5 и конденсатора 6. К одному выводу вторич-55 ной обмотки входного трансформатора t, к которому подключено реактивное сопротивление 2, подключено и допол- 1 1974i нительное реактивное (индуктивное) сопротивление 7 другого рода. Реак1тивные сопротивления 2 и 7 через однофазные мостовые схемы выпрямления 5 8 и 9 подключены к другому выводу вторичной обмотки входного трансформатора. Один вывод переменного активного сопротивления 3 подключен к положительным клеммам обеих схем выпрямления 8 и 9, а другой - к их отрицательным клеммам. Предлагаемое устройство работает следующим образом. При величине переменного сопротивления 3 равной нулю работу схемы предлагаемого устройства отображает векторная диаграмма, изображенная на фиг.2 ск ,, Ток вторичной обмотки трансформатора 1 (3) практически равен нулю, так как абсолютные величины реактивных сопротивлений 2 и 7 разного рода равны. Угол сдвига с напряжения на диагонали ФСМ ( Un) относи-тельно напряжения на вторичной обмотке трансформатора 1 () равен нулю. ФИ формирует импульсы синхронно с напряжением на диагонали ФСМ (Оф) следовательно, сдвиг по фазе управляющих импульсов тоже равен нулю. При величине переменного активного сопротивления 3 отличной от нуля работу схемы отображает векторная диаграмма, изображенная на фиг.2Б. Из векторной диаграммы видно, что с увеличением переменного активного сопротивления 3 происходит увеличение угла сдвига . Ток вторичной обмотки трансформатора 1 (3-|„) совпадает по направлению с напряжением вторичной обмотки входного трансформатора 1 (). ФСМ потребляет из сети мощность, имеющую активный характер. Расстраивания контура резонансного ФУ не происходит. напряжение на диагонали ФСМ ( Ол) сдвинуто на угол d , то и управляющие импульсы на выходе ФИ так же сдвинуты по фазе на угол oi . При величине переменного активного сопротивления 3, равной бесконечности, работу схемы отображает векторная диаграмма, изобра:женная на фиг. 2б . Напряжение вторичной обмотки входного трансформатора 1 ()

приложено к переменному активному сопротивлению 3. Напряжение на диагонали ФСМ ( Uo. ) сдвинуто по отношению к напряжению вторичной обмотки входного трансформатора 1 (Отр) практически на 180. Ток вторичной обмотки входного трансформатора 1 (j-rp) практически равен нулю. Управляющие импульсы на выходе ФИ сдвинуты практически на 180.

Из рассмотрения векторных диаграмм, изображенных на фиг.2а , у 8, видно, что благодаря введению в схему дополнительного реактивного сопротивления другого рода и обеспечения указанного .подключения этого сопротивления,схема ФСМ устройства для управления полупроводниковыми приборами статического пре- . образователя потребляет из сети только активную мощность, изменяющуюся в зависимости от величины переменного активного сопротивления 3.

Резонансный контур ФУ, состоящий из дросселя 5 и конденсатора 6, остается настроенным на частоту сети и в процессе регулирования, т.е. при изменении величины переменного активного сопротивления 3, когда изменяется угол сдвига выходных импульсов ФИ.

В предлагаемом устройстве в два раза возрастает мощность, рассеиваемая на переменном активном сопротивлении 3. Однако мощность рассеиваемая на активном сопротивлении, шунтирующем первичную обмотку входного трансформатора ФСМ, значительно больше реактивной мощности, потребляемой ФСМ и, следовательно, много больше мощности, рассеиваемой на переменном активном сопротивлении 3.

Таким образом, в предлагаемом

устройстве появляется возможность использовать узкополосные резонансные сетевые фильтры, чем устраняется воздействие нелинейных искажений напряжения сети на работу ФСМ и все-

го устройства для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя. Отпала необходимость шунтирования первичной обмотки входного трансформатора ФСМ активным сопротивлением, что уменьшает потребляемую устройством мощность. . Снижение мощности, потребляемой от резонансного ФУ, приводит к снижению его массы и габаритов, а следовательно, снижению ма:ссы и габадитов всего устройства. Диапазон регулирования не уменьшается под воздействит ем ограничений, вызванньпс совместной работой ФУ и ФСМ.

Следовательно, предлагаемое устройство за счет введения новых эле- ментов и связей между ними позволяет уменьшить потребляемую мощность, массу и габариты при заданном диапазоне регулирования.

У-р i С

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ ПРИБОРАМИ СТАТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, состоящее из сетевого резонансного фильтра, содержащего, дроссель и конденсатор фазосдвигающего моста, образованного вторичной обмоткой входного трансформатора, емкостным и перемен ным активным сопротивлениями плеч, к диагонали которого подключен формирователь управляюрдах импульсов. отличающееся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности и массогабаритных показателей при заданном диапазоне регулирования , оно снабжено двумя однофазными мостовыми схемами выпрямления и индуктивным сопротивлением, подключенным к одному вьшоду вторичнЬй обмотки входного трансформатора, к которой подключено емкостное сопротивление, причем индуктивное и емкостное сопротивления через однофазные мостовые схемы вьшрямления соответ ственно подключены к другому вьгооду вторичной обмотки входного трансформатора, а медду положит.ельнь1ми выводами указанных схем выпрямления, соединенных между собой, и их отрицательными выводами включено переменное активное сопротивление.

UTS л

S (ai.2