Устройство для управления шестифазным тиристорным преобразователем с нулевым выводом Советский патент 1986 года по МПК H02M7/00 

вых элемента 6 и 7 выдают логический нуль, что обеспечивает нулевой уровень выходного сигнала элемента И-НЕ 12, отпирающий оптроны второй группы 15, Когда управляющий сигнал превышает уровень, соответствующий первой зоне, срабатывает пороговый элемент 6, на его выходе появляется логическая единица,что приводит к по явлению нулевого уровнявыходного

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дл управления регулируемым выпрямителем ведомым сетью инвертором и непосредственным преобразователем частоты с естественной коммутацией.

Цель изобретения - повышение надежности функциониро1зания устройства.

Н-а фиг.1 приведена схема устройства; на фиг,2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство управления шестифаз- ным вентильным преобразователем с нулевым выводом содержит генератор

1опорного сигнала, подключенный к первому входу нуль-органа 2, выход которого связан с инвертирующим усилителем 3, второй вход нуль-органа

2подключен к сумматору 4, первый вход которого через генератор 5 управляющего сигнала соединен с пороговыми элементами б и 7, а второй вход сумматора 4 подключен к выходу кодо-аналогового преобразователя 8, Выход инвертирующего усилителя 3 соединен с входными цепями первой группы тиристорных оптронов 9, выход порогового элемента 6 подключен к входу первого элемента НЕ 10, а выход порогового элемента 7 соединен с входом второго элемента НЕ 11, выход которого связан с входами элемен-- тов И-НЕ 12 и 13 и с первЕ 1м входом элемента И 14,другой вход которой подключен к первому входу второго элемента И-НЕ 13 и к входу первого элемента НЕ 10,

Выход элемента 14 подключен к певому входу кодо-аналогового преобра79030

сигнала элемента И-НЕ 13, который связан с выходными цепями оптронов третьей группы 16, Комбинация выходных сигналов пороговых элементов 6 и 7 формирует на выходе кодо-аналогово- го преобразователя 8 уровень первой ступени. Этот уровень вычитается в аналоговом сумматоре 4 из управляющего напряжения и приводит его в первую зону, 2 Ш1,

зователя 8, а второй вход его соеди- йен с выходом второго порогового элемента 7, Выходы элементов 11-13 свя- , заны с второй, третьей и четвертой

5 .группами 15-17 тиристорных оптронов. Выходные цепи первой группы тиристорных оптронов подключаются с одной стороны к анодам тиристоров 18-23 силовой схемы, а с другой стороны через выходные цепи оптронов второй, третьей, четвертой группы 15-17 к управляющим электродам тиристоров 18- 23 силовой схемы.

Генератор 1 реализуется по одной

5 из известных схем формирователей пилообразного напряжения.

Устройство работает следующим образом,

20 Фазосмещение осуществляется путем сравнения напряжения генератора 1 (синхронизированного с сетью) с сигналом, снимаемым с сумматора 4, ко- , торое производится нуль-органом 2,

-25 При сравнении сигналов с выхода генератора 1 опорного сигнала и сумматора 4 нуль-органа 2 формирует логическую 1, которая через инвертирующий усилитель 3 включает тиристор30 иые оптроны 9 первой группы. Развертка опорного сигнала (фиг,2) производится в пределах интервала пульснос- ти преобразователя, который равен

2jr ,д, ..

- (для шестифазнои нулевой схемы

35 ™

он составляет 60 , фиг,2),Управляющий сигнал, формируемый генератором 5, имеет структуру, обеспечивающую диапазон изменения углов управления

.40 в пределах О - 180° (фиг,2),Весь диапазон изменения И для шестифазной нулевой схемы можно разбить на три зоны (фиг.2). Распределение импульсов управления по тиристорам силовой схемы осуществляется в зависимости от зоны, в которой находится управляющий сигнал. Если управляющий сигнал в первой зоне Л 0-60 то оба пороговых элемента 6 и 7 выдают логический нуль, что обеспечивает нулевой уровень выходного сиг- нала элемента 12 (U Ug U), отпирающий оптроны второй группы 15.

Два нулевых уровня пороговых элементов 6 и 7 формируют нулевой уровень на выходе кодо-аналогового пре- образователя 8 (фиг.2). Выходные цепи оптронов второй группы 15 подключены анодами к катодам выходных цепей оптронов 9 первой группы, а катодами - к управляющим электродам тиристоров 18-23 силовой схемы, к анодам которых подсоединены аноды оптронов 9 первой группы (фиг.1). Когда управляющий сигнал U превьша- ет уровень,соответствующий первой зоне Ue Uj, , срабатывает пороговый элемент 6, на его выходе появляется логическая 1, что приводит к появлению нулевого уровня выходного сигнала элемента 13 (U , U tJ,) , ко-

1о ь .

торый связан с входными цепями оптронов третьей группы 16, Комбинация выходных сигналов пороговых элементов 6 и 7 - 10 формирует на выходе кодо-аналогового преобразователя 8 уро вень первой ступени. Этот уровень вычитается в аналоговом сумматоре 4 из управляющего напряжения Ug и приводит его в первую зону (фиг.2).

Управляющие импульсы в этом слу- чае формируются путем подключения выходных цепей оптронов первой и третьей группы 9 и 16 к управляющим электродам тиристоров, напряжение на аноде которых на - (60 на фиг.2) опе- m

режает фазу напряжения на аноде опт- рона 9 первой группы. В этом случае угол оС отсчитываемый от точки естественной коммутации соответствующего тиристора равен

2И

Ы; 0(.+

m

о(. + 60

При переходе управляющего сигна- ла и J в 3-ю зону (.j) срабатывает пороговый элемент 7, на его выходе появляется логическая 1. Совокупность 1 на выходе пороговых

элементов 6 и 7 приводит к появлению логического О на выходе элемента 11, при этом отпирается четвертая группа тирйсторных оптронов 17. Напряжение на выходе кодо-аналогового преобразователя 8 соответствует кодовой комбинации 10, которая формируется из логических единиц пороговых элементов 6 и 7, элементами 11 и 14 (и, Ug-U,).

Это напряжение (фиг.2) суммируется с U, и переводит управляющий сигнал в первую зону. Управляющий импульс в этом случае формируется выходными цепями оптронов первой и четвертой групп 9 и 17 на управляющий электрод тиристора, напряжение на

юп

аноде которого на - (,2( для шеста

тифазной схемы) опережает напряжение на аноде первой группы (фиг.1).Угол для этого случая определяется из соотношения

(, ,

m

+ 120.

В общем случае формирование управления по этой схеме можно сать формулой

o/, ct° +

а-,)

m

где k 1,2,3.

m I

- номер зоны.

5

0

0

5

Таким образом, по сравнению с прототипом распределение и формирование импульсов управления по силовым тиристорам осуществляется самой сетью, что обеспечивает лучшую помехозащищенность схемы, отпадает необходимость в специальном источнике.

В результате отсутствия источников питания усилителей-формирователей и отсутствия специальных схем 3amjiTb распределителей от сбоев затраты на систему управления уменьшается примерно на 5-7%. Кроме того, по сравнению с прототипом в три раза улучшается динамика схемы, так как в прототипе фазосмещение реализуется только для одной фазы, а импульсы управления других фаз формируются в линиях задержки с фиксированным за21тпаздыванием -.

m

Формула из-обретения

Устройство для управления шести- фазным тиристорным преобразователем.

с нулевым выводом, содержащее генератор опорного сигнала, выход которого соединен с первым входом нуль- органа, выход которого подключен к входу инвертирующего усилителя, а второй вход подключен к выходу сумматора, вход которого соединен с выходом генератора управляющего сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности функционирования устройства, оно дополнительно снабжено двумя пороговыми элементами, двумя элементами НЕ, двумя элементами И-НЕ, элементом И, четырьмя группами по шесть тиристор- ных оптронов и кодо-аналоговым преобразователем, выход которого соединен с вторым входом сумматора первый вход кодо-аналогового преобразователя подключен к выходу второго по рогового элемента, а второй вход к выходу элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого порогового элемента, первые входы пороговых элементов подключены к выходу генератора управляющего сигнала, а выходы через элементы НЕ соединены с первьши входами элементов И-НЕ выход второго элемента НЕ соединен с вторым входом элемента И, второй вход первого элемента И-НЕ соединен С выходом второго элемента НЕ, вход

-20 ,

12790306

:второго элемента И-НЕ соединен с выходом первого порогового элемента.

выход элементов И-НЕ и выход второго элемента НЕ соединены с входными цепями второй, третьей и четвертой групп тиристорных оптронов, причем выход инвертирующего усилителя соединен с входными цепями первой группы тиристорных оптронов, выходные цепи которых одним выводом предназначены для подключения к анодам соответствующих тиристоров силовой схемы, а другим выводом через выходные цепи оптронов второй группы предназначены для соединения с управляющими электродами тиристоров той фазы питающей сети, с которой связан соответствующий оптрон первой группы, а также через оптрон третьей группы - с управляющим электродом силового тиристора, фаза на. 2 Г

пряжения на аноде которого на Ь

опережает фазу напряжения на аноде оптрона первой группы, и через оптрон четвертой группы - с управляющим электродом силового тиристора, фаза напряжения на аноде которого на

,

-7 опережает фазу напряжения на аноD

де оптрона первой группы.

с|

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления регулируемым выпрямителем. Целью изобретения является повышение надежности. Распределение импульсов управления по тиристорам осуществляется в зависимости от зоны, в которой находится управляющий сигнал. Если управляющий сигнал нахо- дится в первой зоне, то оба порогоых с W j-nrrf a rem .n l-t.-tyruiy 5№П Haify. fo (Л ) l)j ;t fW j-nrrf a rem IC QD О 00 M l-t.-tyruiy 5№П Haify. fo -C Фиг.1