Устройство для управления многофазным тиристорным преобразователем Советский патент 1986 года по МПК H02M7/12 

1

пирования. Устройство содержит формирователи 1 и 2 фазных и противофазных синусоидальных развертываю- щих напряжений, регулируемый источник 3 постоянного смещения, формирователи импульсов (ФИ) огр.а- ничения предельных углов регулирования, инвертирующие усилители 16-21 и выходные, каскады 22-27, ФИ 28-33 управления. ФИ 10-15 снабжены двумя дополнительными входами и диодами 4-9. Импульс управления формируется в момент равенства нулю разности напряжения управления и ci-шусоидальИзобретение относится к преобразовательной технике, может быть использовано в системах управления многофазными тиристорными преобразователями и является усовершенство- ванием изобретения по авт, св. № 688979.

Цель изобретения - распшрение диапазона регулирования.

На фиг.1 представлена функциональ ная схема устройства; на , 2 - принципиальная схема формирователя импульсов ограничения; на фиг. 3 временные диаграммы, поясняющие работу формирователя; на фиг.4 - прин- ципиальная схема формирователя импульсов управления тиристорами.

Устройство для управлегдая много- фазньвч тиристорным преобразователем, применительно к наиболее часто испол зуемой мостовой схеме включения тиристоров (фиг,) содержит формирователи 1 и 2 фазных и противофазных синусоидальных развертьшающих напряжений, а также регулируемый источ- ник 3 постоянного напряжения смещения выходы которых непосредственно или через диоды 4-9 соединены с входами формирователей 10-15 импульсов ограничения предельных углов регули- рования тиристорного преобразователя Выходы фор шрователей через инвертирующие усилители 16-21 и вы- ходные каскады 22-27 соединены с двумя входами ограничения формирова- телей 28-33 импульсов управления тиристорами, третьи входы которых подключены к выходам форми:рователей 1 и 2, а четвертые соединены между

46288

кого разйертьтающего напряжения. :Вве 5ение новых, связей и ФИ 10-15 позволяет формировать импульс управления не по упомянутой разности напряжения а по фронту сформированного импульса ограничения или по срезу импульса, сформированного ФИ 15, усилителем 21 и каскадом 27. Это позволяет в устр-вах управления многофазными тиристорными пре-- образователями улучгчть энергетические хар-ки и коэф(1ициент использования питающих трансформаторов, 4 ил.

собой и являются входами для подключения напряжения управления тиристорного преобразователя.

Все формирователи 10-15 импульсов ограничения идентичны и представляют собой (фиг.2) нуль-органэ вьтолненны на операционном усилителе 34 с положительной обратной связью, образованной вкгрочением резисторов 35 и 36, и именшщй четыре входа, которые через резисторы 37-40 и диод 4 под-- ключены к выходам формирователей I и 2 и источника 3. Инвертирующие усилители 16-21 и выходные каскады 22-27 могут включать в себя элемент НЕ 41 , обладающий требуег гм коэффициентом разветвления по выходу, и токоограничивающий резистор 42.

Все формирователи 28-33 импульсов управления тиристорами собраны по схеме, представленной на фиг.4, и содержат нуль-орган 43, аналогичный нуль-органу формирователя импульсов ограничения, но имеющий два входа, которые соединены с выходами формирователей 1 и 2 синусоидальных раз- вepтывaющIix напряжений и источником напряжения управления; токоограничи- вающий ре,зистор 44, элементы И-НЕ 45 и 46, входы которых соединены с выходами каскадов 22-27, формирователь 47 длитаньносэи импульса управления тиристором и усилитель 48 мощности импульса.

Устройство работает следующим образом ,

На входы формирователей 10-15 поступают синусоидальные развертывающие напряжения и напряжение смещения. С выходов этих формирователей импульсы через усилители 16-21 и выходные каскады 22-27 поступают на входы формирователей 28-33.

Сформированные импульсы, помимо запрета формирования ложных импуль- сов на нерабочих участках синусоидальных развертьшающих напряжений, выполняют функции ограничения предельных углов регулирования соот- вествующих каналов преобразователя

по минимуму о

мим

и по максимуму d

м

Формирователь импульсов ограничения, например формирователь 10, работает следуюпщм образом.

На входы формирователя поступают синусоидальные напряжения Цд и Uc , напряжение смещения U , а также положительный полупериод (фиг.Зр ) напряжения U (U, О).

Нуль-орган, состоящий из операционного усилителя 34 и резисторов 35 и 36, изменяет свое состояние в моменты времени, когда суммарное напряжение на его входах U ((иг.За) близко к нулю, что обеспечивается подбором сопротивлений резисторов 35 и 36. Внодное напряжение нуль- органа

ничивающи

(фиг.35 ) через токоогра- резистор 42 поступает

на

вход рого

и

элемента 41, с

выхода котоснимается импульс ограничения о (фиг.36 ). Изменение длительности импульса ограничения осуществляется путем выбора сопротивления резистора 39 по -отношению к резисторам 37 и 38, сопротивления которых одинаковы.

При изменении сопротивления резистора 39 перемещается задний фрон импульса ограничения (фиг.ЗЬ иг ) Величина резистора 40, как правило, выбирается на порядок больше, чем резисторов 37 и 38, поэтому подаваемое на него напряжение позволяет изменять длительность импульса ограничения в очень небольших пределах в сторону уменьшения. Сформированный на выходе элемента 41 импульс является импульсом ограничени для первого канала управления. На фиг.Зг показан импульс ограничения Uj,2 , ограничивающий о(,„д, , сформированньй формирователем 15, усилителем 21 и каскадом 7, а также отмечен диапазон регулирования импульсов первого канала управления.

- ,

10

акс

t5

анодным напряжением тиристора которого является Uj

В устройстве импульс управления формируется в момент равенства нулю разности напряжения управления и синусоидального развертьгоаняцего напряжения данного канала управления тиристором.

Если момент равенства нулю упомянутой разности напояжений опережает по времени фронт импульса ot , или отстает от среза импульса о(, то импульс управления тиристором формируется не в момент равеиства иулю разности напряжений управления и развертывающего, а по фронту импульса

и™ О

срезу импульса j. в

зависимости от полярности 1апряжекия управления.

Функционирование формирователей

импульсов управдеиия, работающих по вертикальному принципу, может быть описано на примере формирователя импульсов управления первьм тиристором (фиг.4). Нуль-оргаи 43, вьшолнеи- ный аналогично нуль-органу формирователей 10-15, переключается при вход- нем напряжении U Ug V - О, При наличии импульсов ограничения о „дцс

и с/, соответствующих сигналу логической единицы, логический нуль на выходе элемента 46 появляется при изменении выходного напряжения нуль- органа 43 с положительной полярности

на отрицательную. Этим сигналом логического нуля запускается формирователь 47. Сформированные по длительности и усиленные по мощности усилит телем 48 импульсы управления поступают на управляющий электрод тиристора. Совпадение сигналов логической

единицы на входах Ы

макс

И Ы,

соот5

0

5

ветствует зоне разрешенного включения тиристоров, т.е. диапазону регулирования угла о. .

При увеличении положительного U свьше амплитуды синусоидального развертывающего напряжения, например Uj,, напряжение на выходе нуль-оргаиа всегда будет отрицательным и логический сигнал на выходе элемента.45 всегда будет равен 1. В этом режиме сигнал логического нуля появится на выходе элемента 46 в момент поступления импульса иа входо 1 „ элеМИН

мента 46. В этот момент начнется формирование импульса управления тиристором. Таким образом, потери управляемости в вьшрямительном режиме работы преобразователя не произойдет.

При увеличении отрицательного Uj

свыше амплитуды синусоидального раз- вертьшакнцего напряжения , напряжение на выходе нуль-органа 43 всегда будет положительным. В этом режиме формирование импульса управления тиристором начнется в момент окончания импульса на выходе ci элемента 45, Тем самым ограничивается угол управления в инверторном режиме рабо ты преобразователя.

Применение изобретения в устройствах для управления многофазными тиристорными преобразователями поз- воляет улучшить их энергетические характеристики и коэффициент использования питающих трансформаторов.

Фиг. Z

Формула изобретения

Устройство для управления многофазным тиристорным преобразователем по авт« св. № 688979, отличающееся Тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, каждый формирователь импульсов ограничения снабжен двумя дополнительными входами и диодом, причем первый дополнительный вход подключен к выходу формирователя синусоидальных развер- тываюпщх напря;жений, напряжение на котором опережает напряжение данного формирователя импульсов ограничения на 60, а второй дополнительный вход подключен через диод к выходу форми- роват(шя синусоидальных развертьгеаю- щих напряжений, напряжение на котором отстает на 60° от напряжения данного формирователя импульсов ограничения.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления вторичных источников электропитания. Цель изобретения - расширение диапазона регу/sT/ ктг iS (Л isd i4 1чд 00 00 я т М

иг.

28

6

7 8

ФигЛ

Составитель В.Миронов Редактор В Петраш Техред Q .Сопко Корректор В. Бутяга

Заказ 4016/51 Тираж бзГ Подгасн ё ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производств енно-полиграфическоепре пр;; тйёГгГу;г;р;дГулГпр;ёкт;;1;ГГ

of- Hcrfcf oL М1ш1