Способ релейного управления трехфазным тиристорным преобразователем переменного напряжения в постоянное Советский патент 1987 года по МПК H02M7/48 

13471372

Изобретение относится к электро-фазного трансформатора 13, входными

технике,- а именно силовой преобра-выводами подключенный к источнику 1,

зовательной технике, использующейсяа выходными - к соответствующим входдля управления током возбужденияным выводам коммутатора, выполненного

электрических машин, например, в тя-на электронных ключах 14-19. Управговых дизель-электрических приводахляющие светодиоды 20-25 оптронных

постоянного тока самоходных средствтиристоров 2-7 соедйнень в виде трех(мощные пневмоколесные и гусеничныефазного моста, на вькод которого под- транспортные и землеройно-транспорт-- IQ ключен резистор 26, а входные выводы

ные матины).подключены к соответствующим выходным

Целью изобретения является повыше-выводам коммутатора. Управляющие

ние быстродействия управления.электроды ключей 14, 16 и 18 объедиСогласно способу релейного управ-иены и подсоединены к выходу компа- ления трехфазным тиристорным преобра- 15 ратора. Управляющие электроды ключей зователем переменного напряжения в15, 17 и 19 также объединены и под- постоянное сдвиг включающих импуль-соединень к выходу элемента НЕ 12. сов на 120 эл.град, в сторону отста-Резистор 26 служит для ограничения вания при отрицательном знаке раз-тока, протекающего через светодиоды ностного сигнала и подача их на уп- 20 20-25.

равляюпше электроды тиристоров позво- - Заштрихованная область временных

ляют перевести преобразователь издиаграмм (фиг.2б) соответствует отфиксированного состояния выпрямитель-крытому состоянию тиристоров 2-7 соного режима, в котором он находилсяответственно.

до этого, в фиксированное состояние 25 Устройство работает следующим обинверторного режима. Под действиемразом,

противо-ЭДС инвертора, величина кото- Предположим, в начальный момент

рой Ьо абсолютному значению равна по-времени сигнал U (фиг.2) задания выловине напряжения преобразователя вше по амплитуде сигнала Ug датчика 9 выпрямительном режиме, происходит зо тока (фиг,1). В результате сравнения

форсированный спад тока преобразова-указанных сигналов в компараторе 11

теля за более короткое время.на его выходе появляется положительТаким образом, за счет уменьшенияный сигнал U , которьш замыкает клювремени отработки сигнала задания начи 14, 16 и 18 коммутатора. На выходе снижение тока преобразователя повыша- , элемента НЕ 12 сигнал И инвертируетется быстродействие управления преоб-ся, и на управляющий вывод коммутаторазователем,ра поступает отрицательный (или нуНа фиг,1 приведена принципиальнаялевой) сигнал, в результате чего клю- схема устройства для осуществлениячи 15, 17 и 19 остаются разомкнутыми, способа релейного управления; на .,, Под действием положительного на- фиг.2 - временные диаграммы напряже-пряжения U фазы с и отрицательного НИИ на элементах устройства.напряжения U, фазы Ъ (фиг.2а) транс- Устройство содержит источник 1форматора 13 протекает ток по цепи: трехфазного напряжения, к выводам ко-18, 24, 26, 23, 16, В результате про- торого подключены выводы переменноготекания тока через светодиоды 24 и 23 тока трехфазного моста оптронных тири-открываются оптронные тиристоры 6 и 5 сторов 2-7, К выводам постоянного то-(фиг,28), линейное напряжение ка трехфазного тиристорного мостачерез тиристоры 6 и 5 прикладывается подсоединена активно-индуктивная на-к нагрузке 8, через нагрузку 8 начи- грузка 8, Устройство содержит также v нает протекать ток. Пропорционально датчик 9 тока, включенный в цепь по-току нагрузки 8 изменяютсигнал Ug стоянного тока преобразователя, фор-датчика 9 тока, В момент времени t, мирователь 10 сигнала задания, выхо-напряжение U фазы а становится более дом подключенный к одному входу ком-положительным, чем напряжение Uc фа- паратора 11, к второму входу которогозы с, В результате начинает проводить подключен выход датчика 9 тока, эле-светодиод 20 по цепи: 14, 20, 26, 23, мент НЕ 12, входом подключенный к вы-16, Светодиод 24 закрывается под ходу компаратора 11, формировательдействием отрицательного напряжения импульсов, выполненный в виде трех-(Uc-Uo), Соответственно открывается

313

оптронный тиристор 2 (фиг,25), а тиристор 6 запирается в процессе ее- . тественной коммутации (лроцесс коммутации не показан), К нагрузке 8 прикладывается линейное напряжение (U.- ц

л

источника 1, под действием чего ток нагрузки продолжает увеличиваться. Далее до момента времени t. процессы коммутации светодиоров и оптронных тиристоров протекают аналогично описанному. Таким образом, на интервале времени, когда сигнал U- задания превышает сигнал Ug датчика тока, тиристорньй мост работает в неуправ- ляемом (диодном) выпрямительном режиме, и к нагрузке 8 прикладывается выпрямленное напряжение U (фиг.Р.а). Б момент времени t сигнал U становится больше сигнала U,g , сигнал Ц, на выходе,компаратора из положительного становится отрицательным (или нулевым), -на выходе элемента НЕ 12 сигнал и, Инвертируется, вследствие чего ключи -14, 16 и 18 размыкаются, а ключи 15, 17 и 19 замыкаются состояние ключей становится противоположным, показанному на фиг,1, В результате произведенного переключения импульсы тока через управляющие свето- диоды начинают протекать со сдвигом на 120 зл. град. Согласно данному алгоритму управления преобразователем он должен перевестись в инверторный режим, однако до момента tj естественной коммутации тиристоров 3 и 6, которые до этого проводили фиг.28},, напряжение на выходе преобразователя сохраняет положительный знак. Непосредственно после момента времени tj светодиоды 21 и 24 проводят ток по цепи: 19, 24, 26, 21, 1.5, поддерживая тиристоры 3 и 6 в открытом состоянии Преобразователь переводится в инверторный режим, напряжение на его выходе становится отрицательным, под действием чего ток нагрузки 8 начинает форсированно спадать. В момент времени t ток из светодиода 21 переводится в светодиод 23, открывается оптронный тиристор 5, производится естественная коммутация тиристора 3, преобразователь остается работать в режиме зависимого инвертирования. Далее процессы коммутации протекают аналогично ,

Таким образом, на интервале времени, когда сигнал задания U меньше сигнала Ug датчика тока, импульсы

374

включения подаются на управляющие электроды тиристоров со сдвигом на 120 эл,град. в сторону отставания, и преобразователь переводится в инвер- торньй режим.

Среднее напряжение зависимого инвертора равно

Tlli

Ud,HH6 1 J Е Sinu3t(c0t)

- 3 р 23Г

где Е - фазное напряжение источника 1 что составляет половину выпрямленного

3/6 напряжения - Е.

При этом угол запаса на естественную коммутацию тиристоров составляет не более 60 эл,град.

Под действием противо-ЭДС инвертора ток в нагрузке 8 уменьшается, стремясь к установившемуся отрицательному значению, равному -4й (где Rg - активное сопротивле&ие нагрузки 8),

В результате этого достижение током некоторого заданного значения в сторону уменьшения происходит за более короткий промежуток времени (фиг,2о, интервал времени после t, сплошная линия Uq), чем в известных устройствах (там же, пунктирная линия Ug), и следовательно, предлагаемый способ управления имеет более высокое быстродействие, чем известные.

Формула изобретения

Способ релейного управления трехфазным тиристорным преобразователем переменного напряжения в постоянное, заключающийся в том, что формируют сигнал задания тока преобразователя, измеряют мгновенное значение фактического тока нагрузки преобразователя вычитают значение фактического тока нагрузки преобразователя из значения сигнала задания тока преобразователя получают разностный сигнал, определяют знак этого разностного сигнала, формируют импульсы управления тиристорами преобразователя, при положительном знаке разностного сигнала подают импульсы управления на тиристоры преобразователя, о тличающий- с я тем, что, с целью повьшзения быстродействия, при отрицательном знаке разностного сигнала импульсы

13471376

управления тиристорами сдвигают в питающего на пряжения и подают на ти- сторону отставания на 120 эл.град. от ристоры преобразователя.

UAM м)

Р« 1

Редактор О.Головач

Составитель Е.Кадинкин

Техред Л.Олийнык Корректор Б .Бутяга

Заказ 5124/49Тираж 658 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

йл.г

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления током возбуждения электрических машин. Целью изобретения является повышение быстродействия. В данном способе определяют разностный сигнал между фактическим током преобразователя и заданным током. При положительном знаке разностного сигнала подают импульсы управления на тиристоры, а при отрицательном - импульсы управления сдвигают в сторону отставания, а потом подают их на тиристоры. 2 ил. (Л СА: it САд |