Устройство для управления тиристорным преобразователем Советский патент 1986 года по МПК H02M7/00 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может быть применено, для управления асинхронными и синхронными машинами и другими техническими объектами, в первую очередь для регулирования частоты вращения асинхронного двигателя с фазньм ротором с помощью циклоконвертора.

Цель изобретения - повышение точности и упрощение устройства.

На ч;ертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство для згаравления тирис- торным преобразователем 1 содержит генератор 2 пилообразного напряжения, синхронизатор этого генератора с напряжением питания тиристоров, включающий диод 3 и согласующий трансформатор 4, нуль-орган 5, формирователь 6 импульсов, источник 7 задающего- напряжения для задания амплитуд пилообразного напряжения, фильтр 8, усилитель 9, конденсатор 10, резистор 11, источник 12 опорного напряжения (источник начального значения пилообразного напряжения), резистор 13 соединения выхода 14 генератора 2 с источником 12.

Генератор 2 образован усилителем 15, вход 16 которого является входом генератора, диодами 17 и 18, конденсатором 19, источником 2р, задающего тока (задание интегрирования) и резистором 21. Усилитель 9 состоит из операционного усилителя 22, диодов 23 и 24, резисторов 25- 27. Резисторы 28-31 служат ограничителями токов, при допустимых токах соответствующих цепей они могут не устанавливаться. Фильтр 8 может быть реализован, например, с помощью конденсатора 32 и резистора 33. Это должен быть фильтр нижних частот с выходным сопротивлением, не искажающим работу генератора 2.

Вход 16 генератора 2 соединен с синхронизатором и фильтром 8, выход 14 - с входом нуль-органа 5, выход которого соединен с входом формирова- теля 6. Выход формирователя 6 подключен к управляющему злектроду тиристора преобразователя 1. Выход 14 ге-. нератора 2 подключен к входу усилите- ля 9. Выход 34 усилителя 9 соединен с конденсатором 10 и через резистор 11 с входом фильтра 8.

0

5

20

25

30

35

40

.«5

50 55

Многофазный преобразователь может выполняться как с соответствующим количеству тиристоров числом устройств, так и с одним устройством, управляющим всеми тиристорами. В последнем случае формирователь 6 является также и распределителем импульсов.

Устройство работает следующим образом.

При отрицательном напяжении на аноде тиристора 1 напряжение вторичной обмотки трансформатора 4 отрицательно, диод 3 проводит ток. Ток через сопротивление 28 больше суммы токов через резисторы 21 и 33, так что потенциал в точке 16 стремится стать отрицательнее потенциала источника 12. Как только в точке I6 потенциал смещается к минусу относи- -тельно второго входа усилителя 15, выход этого усилителя смещается в сторону положительного напряжения относительно источника 12. Ввиду большого усиления достаточно очень малой разности потенциалов входов, чтобы выход 15 стал равен напряжению на диоде 17.

,Циод 17 начинает проводить, и уси-питель 15 поддерживает потенциал в точке 16 практически равньм заданному источником 12. Таким образом устанавливается начальный потенциал одной обкладки конденсатора 19 Напряжение на конденсаторе 19 оказывается равным нулю, так как вторая об- кладаа подключена через резистор 13 к источнику 12.

При появлении положительного анодаого напряжения на тиристоре 1 синхронизирующее напряжение вторичной обмотки трансформатора 4 становится положительным, диод 3 запира-- ется, источник 20 через резистор 21 смещает незначительно потенциал точки 1 6 в плюс относительно источника 12 и второго входа усилителя I5. Последний изменяет напряжение выхода в отрицательном направлении относительно входа, диод 18 открывается, конденсатор 19 заряжается током резистора 2, уходящим через диод 18, и потенциал точки 14 линейно изменяется во времени. При достижении этим потенциалом уровня напряжения на резисторе 31 нуль-орган 5 срабатывает и через формирователь 6 включает тиристор 1. Изменяя уровень напряжения на резисторе 31 , можно менять момент включения тиристора .

В момент, открывания диода 3 генератор 2 изменяет наклон пилообраз- ного напряжения на противоположньш и конденсатор 19 приходит к начальному состоянию полностью разряженный через резистор 13. Напряжение в точке 14 достигает амплитуды в мо- мент смены знака на вторичной обмотке трансформатора 4. Значение амплитудного напряжения зависит от параметров резистора 21 и конденсатора 19 и изменяется при разбросе этих параметров,

Напряжение источника 7 выбирается несколько меньше амплитуды пилообразного напряжения в точке 14. Импульс, определяемый как разность амплитуды напряжения в точке 14 и напряжения источника 7, усиливается усилителем 22. Коэффициент усиления определяется отношением резисторов 25 и 27. Диод 23 обеспечивает заряд конденсатора 10 точно до значения, определяемого коэффициентом усиления и разностным сигналом на входе усилителя 22.

Когда напряжение в точке 14 ста- новится меньше напряжения источника 7, знак входного воздействия изменяется, включается цепь 24, 26 с ниэ ким усилением и выход усилителя 22 приближается к потенциалу источника 7. Конденсатор 10 отключается диодом 23 от выхода усилителя 22 и разряжается через резисторы 11 и 25. При большом значении сопротивления этих резисторов в точке ЗА возникает сигнал постоянного тока, пропорциональный отклонению амплитуды в точке 14 от значения напряжения источника 7. Этот сигнал через фильтр 8, сглаживающий пульсации на конденсато ре 10, подается в точку 16 усилителя 15, изменяя суммарный ток заряда конденсатора 19. Таким образом корректируется наклон пилообразного напряжения для поддержания постоян- ства амплитуды. Основное назначение фильтра 8 - повьш1ение устойчивости замкнутого контура стабилизации амплитуды.

Технико-экономические преимущест- ва предлагаемого устройства сводятся к повьш1ению точности и упрощению устройства. Повьш1ение точности задания начального значения и амплитуд пилообразного напряжения обеспечивает стабильность и симметрию выходны напряжений многофазных преобразователей с большими кратностями максимального напряжения к номинальному, когда изменение угла включения тиристоров на несколько градусов изменяет ток о.т нуля до номинала.

Достигаемое повьшение точности до долей градуса обеспечивает возможность серийного производства без подстройки. Упрощение заменой коммутирующего транзистора диодом повышает надежность и несколько снижает стоимость.

Формула, изобретения

Устройство для управления тирис- торным преобразователем, содержащее последовательно включенные синхронизатор, вход которого предназначен для подключения к источнику напряжения, синхронизированного с напряжением питания тиристорного преобразователя, генератор пилообразного напряжения, нуль-орган и формирователь импульсов, выход которого предназначен для подключения к управляющему входу преобразователя, источник задающего тока, фильтр, источник управляющего напряжения, отличающееся тем, что, с целью повьштения точности и упрощения устройства, оно снабжено усилителем, пятью- резисторами, двумя диодами и первым конденсатором, синхронизатор выполнен в виде диода, генератор пи- лообразного напряжения выполнен в виде инвертирующего усилителя, выход которого соединен с его входом через параллельно включенные третий диод и цепь, состоящую из последовательно включенного второго конденсатора и четвертого диода, причем с вы выходом инвертирующего усилителя,третий и четвертый диоды соединены про- тивоположными электродами, вход инвертирующего усилителя соединен с диодом синхронизатора, причем диод синхронизатора и третий диод соединены противоположными электродами, общая точка второго конденсатора и четвертого диода соединена с первым входом нуль-органа, первым входом усилителя и через пятый резистор с источником опорного напряжения, с

которым также соединен неинвертирующий вход инвертирующего усилителя, второй вход усилителя соединен через четвертый резистор с источником задающего напряжения, через первый резистор с первым конденсатором, через второй резистор и последовательно включенный с ним диод с выходом усиРедактор В.Петраш

Составитель С.Лузанов

Техред О,Сопке Корректор В. Бутя га

Заказ 4016/51 Тираж 631 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4

10

лителя, которьй-через второй диод подключен к первому конденсатору, соединенному через третий резистор с входом фильтра, вход инвертирующего усипителя соединен с входами источника задающего тока и фильтра, второй вход нуль-органа соединен с источником управляющего напряжения.

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено для управления приводом. Цель изобретения - повышение точности и упрощение . Устройство для управления ти, ристорным преобразователем 1 содержит генератор пилообразного напряжения (ГПН) 2 с синхронизатором его напряжения с напряжением питания тиристоров, вьшолненным на диоде 3 и согласующем трансформаторе 4, нуль- орган 5, формирователь импульсов 6, источник задающего напряжения 7, фильтр 8, усилитель 9, Вьтолнение ГПН 2 на инвертирующем усилителе 15, диодах 17, 18, конденсаторе 19, источнике 20 и резисторе 21, повьше- ние точности задания начального значения и амплитуды пилообразного напряжения обеспечивает стабильность и симметрию выходных напряжений многофазных преобразователей с большими кратностями макс, напряжения к номинальному, когда изменение угла включения тиристоров на несколько градусов изменяет ток от нуля до номинала. Повьш1ение точности до долей градуса обеспечивает возможность серийного производства без подстрой- .ки. 1 ил. (Л tsD 4 Од N9 00 4 I-1