Устройство управления вентильным преобразователем с искусственной коммутацией Советский патент 1987 года по МПК H02M7/155 

,с входом системы импульсно-фазового управления 21 . К конденсатору 14 подключен вход оптронной пары 40 . Схема обеспечивает автоматическое поддержание

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам управления вентильными преобразователями с искусственной коммутацией.

Цель изобретения - улучшение энергетических и массогабаритных показателей.

На чертеже приведена схема устройства управления вентильным преобразователем с искусственной коммутацией.

Устройство содержит силовой преобразователь на тиристорах 1-6, подключенных входами к сети переменного тока, а выходами к нагрузке 7, мост на диодах 8 - 13j подключенных к той же сети, что и силовой преобразователь, основной 14 и вспомогательный 15 коммутирующие конденсаторы, подключенные минусовыми обкладками к минусу выпрямителя на диодах 8 - 13, плюсовая обкладка конденсатора 15 подключена к катоду тиристора. 16 и аноду диода 17, объединенных сво водными зажимами в общую точку с анодом разделительного диода 18 и плюсовым выводом моста диодов 8 - 13, между обкладками основного конденсатора 14 и нагрузкой включены зажимам соответствующей полярности двухопе- рационные тиристоры 19 и 20, а также систему 21 импульсно-фазового управления преобразователем, основные выходы которой соединены через развязывающие импульсные трансформаторы 2 и диоды 23 с управляющими электродами тиристоров силового моста, причем вспомогательные выходы системы 21 через дополнительные обмотки импульсных трансформаторов, суммирующую цепочку диодов 24 - 29, число которых равно числу силовых тиристоров, резистор 30 и разделительные диоды 31 и 32 подключены к управляющим входам двухоперационных тиристоров 19 и 20, К этим же входам двухоперационных

баланса энергии при циклическом разряде-заряде конденсаторов 14,15, т.е. изменения напряжения на конденсаторах при разряде и заряде равны, 1 ил.

тиристоров 19 и 20 через разделительные диоды 33 и 34 подключен выход вспомогательной одноканальной системы 35 импульсно-фазового управления. Кроме того, через диод 36 выход системы 35 подключен к управляющему входу тиристора 16. Вход системы импульсно-фазового управления соединен с

выходом пропорционального трехвходо- вого операционного усилителя. 37, первый вход которого через соответствующий входной резистор объединен с входом системы 21 импульсно-фазового

5 управления, второй вход через вход- .ной резистор подключен к источнику 38 смещения, а третий вход через входной резистор, стабилитрон 39, оп- троннл,гю пару 40 и токоограничивающий

0 резистор 41 соединен с коммутирующим конденсатором 14. Фотодиод оптронной пары.40 соединен катодом с источником 42 питания. Резистор 43 в цепи обратной связи пропорционального усилите5 ля 37 включен между входом и выходом усилителя. Управление всем устройством осуществляется задатчиком 44 управляющего напряжения.

Устройство работает следующим об0 разом.

Пусть до начала работы конденсатор 15 заряжен до амплитуды линейного напряжения питающей сети переменного тока, а конденсатор 14 до несколько большего напряжения, например, с помощью маломощного источника постоянного тока (не показан), Допустим, что ток проводят тиристоры 1 и 6 и требуется скоммутировать ток в тирис„ торы 1 и 5 Также как и в любом типо;- вом тиристорном преобразователе момент подачи, т.е. фаза отпирающих импульсов, определяется величиной сигнала на выходе задатчика 44 управс ляющего напряжения. Сигнал поступает одновременно на вход системы 21 импульсно-фазового управления преобра31334316

зователем и на вход операционногодукции сохран ет свою величину и

усилителя 37, где он алгебраическинаправление в нагрузке 7, а в преобсуммируется с сигналом источника 38разователе идет по двум ветвям: чесмещения. В результате суммарный сиг-ре- конденсатор 14, заряжая его, и

нал на выходе усилителя 37 оказыва-через тиристоры 5 и 1 и фазы сети,

ется меньше, чем сигнал из задатчикаПри этом ток в конденсаторе убывает

44 на величину, определяемую напря-к концу коммутации до нуля, а в фажением источника 38 смещения. Длязах возрастает до тока нагрузки. На

систем импульсио-фазового управления Qэтом цикл коммутатции заканчивается. с вертикальным принципом, применяю- Если к концу цикла напряжение на

щихся в типовых преобразователях, по-конденсаторе 14 превышает напряжение

следовательность импульсов на выходестабилизации стабилитрона 39, светятсистемы 35 опережает импульсы на вы-ся светодиоды и открывается фотодиод

ходе блока 21 на некоторое время дс, . 15оптронной пары 40 и от источника 42

Импульсы с системы 35 через диоды 33,напряжения, на третий вход усилите34 и 36 отпирают двухоперационныеля 37 поступает сигнал, складываютиристоры 19 и 20 и тиристор 16. Вщийся с сигналом смещения от источрезультате этого к нагрузке 7 подклю-ника 38. Это приводит к уменьшению

чается конденсатор 14, а к диодному 2овыходного напряжения усилителя 37 и,

мосту 8 - 13 - конденса тор 15. К про-соответственно, к увеличению времеводившим ток тиристорам 1 и 6 оказы-ни до дс, включенного состояния

вается приложенным в запирающем на-тиристоров 19 и 20 в следующем цикле

правлении напряжение, равное разностикоммутации, т.е. увелияению времени

напряжений на конденсаторах 14 и 25разряда в нагрузку конденсатора 14.

15. Тиристоры запираются, ток нагруз-При снижении напряжения на конденсаки поддерживается через тиристорыторе 14 к концу очередного коммута19 и 20 конденсатором 14, а ток сетиционного цикла ток в блоке 40 равен

переходит в конденсатор 15, повышаянулю и время дг снова уменьшается до

его напр яжение до сравнения с умень- зоминимального и т.д. Таким образом,

шающимся напряжением конденсатора 14,схема обеспечивает автоматическое

после чего они разряжаются на нагруз-поддержание баланса энергии при цикку параллельно. Через время At,, ко-лическом разряде-заряде коммутируюjTopoe с помощью источника смещениящих конденсаторов, а следовательно,

задается равным времени гарантирован-и минимум потерь.

кого восстановления запирающих свойств

(Тиристоров 1 - 6, с выходов блока 21 Условием баланса энергии, т.е.

через обмотки импульсных трансформа-равенства энергии заряда и разряда

торов 22 и диоды 23 подаются отпира-коммутирующих конденсаторов, являетющие импульсы на очередные тиристоры, ся то, что изменения напряжения на

т.е. в рассматриваемом случае на ти-конденсаторах при разряде и заряде

ристоры 1 и 5. Одновременно с вспомо-равны (в известных решениях эти изгательной вторичной обмотки импульс-менения не равны). трансфораматора через соответст- Энергия

вующий диод цепочки 24 - 29, резистор 45 С Г 2 а С 30 и диоды 31 и 32 подается отрица- (U,-Uj) у (U,-2U, U тельный запирающий импульс на тиристоры 19 и 20. Тиристоры запираются.+2U) Мощность импульса с выхода типовой

системы импульсно-фазового управле- ддгде U - изменение напряжения, напри- ния может быть недостаточной для за-„ер, при разрядке,

пирания тиристоров 19 и 20, поэтому

последовательно с резистором 30 уста- Условие минимума: навливается усилитель импульсов, например, транзисторный (не показан), (U,-2U, ) 0. необходима также установка блока развязки в цепи управления ключами. По- Отсюда U,,/2, т.е. минимум после запирания тиристоров 19 и 20 токтерь энергии имеет место, если соблю- нагрузки под действием ЭДС самоин-дается условие баланса энергии.

р м у л а

513343

изобретения

Устройство управления вентильным преобразователем с искусственной коммутацией, выполненным в виде силового тиристорного моста, между выходными выводами постоянного тока которого включена первая цепочка из последовательно соединенных первого двухопе- рационного тиристора, основного коммутирующего конденсатора и второго двухоперационного тиристора, причем к обкладкам конденсатора через разделительный диод подключен выход вспомогательного вентильного моста, зашунтированный второй цепочкой из последовательно включенных вспомогательного тиристора со встречно-параллельно подключенным к, нему диодом и вспомогательного коммутирующего конденсатора,, а входные выводы мостов объединены, образуя входные выводы преобразователя, содержащее многоканальную систему импульсно-фазового управления тиристорами основного моста и одноканальную систему импульсно- фазового управления, причем управляРедактор Л.Пчолинская Заказ 3976/54

Составитель Г.Мыцык Техред М.Ходанич

Тираж 659 ВНИИПИ Государственного .омитета СССР

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

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

16 в

ющие входы двухоперационных тиристоров через разделительные диоды связаны с соответствующими выходами од- ноканальной системы управления, обеспечивающей их отпирание, и с выходами многоканальной системы импульсно- фазового управления, обеспечивающей их запирание, а управляющие входы обеих систем импульсно-фазового управления связаны с задатчиком управ- ляющего напряжения, отличающееся тем, что, с целью улучше - ния энергетических и массогабаритных показателей преобразователя, оно снабжено суммирующим- операционным усилителем, выходом подключенным к управляющему входу одноканальной системы импульсно-фазового управления, а двумя входами соответственно к введенному источнику постоянного напряжения смещения и задатчику управляющего напряжения, и датчиком напряжения с пороговой характеристикой, входом подключенным к обкладкам основания коммутирующего конденсатора, .а выходом - к третьему входу операционного усилителя.

Корректор А.Зимокосов Подписное

Изобретение относится к преобразовательной технике. Целью является уменьшение потерь и улучшение массо- габаритных показателей. Устр-во содержит тиристоры 1-6, мост на диодах 8-13. Между обкладками основного конденсатора 14 и нагрузкой 7 включены двухоперадионные тиристоры 19,20, соединенные с вспомогательной.системой импульсно-фазового управления 35. Вход системы 35 соединен с выходом пропорционального трехвходового операционного усилителя 37, первый вход которого через резистор 43 соединен с (Л 00 САЭ 4:ii lAd 35