Предлагаемое устройство для сеточного управления вентилями преобразовательной установки относится .к известному типу устройств того же целевого назначения, выполненных на полупроводниковых приборах и содержащих блоки, предназначенные для генерации напряжения треугольной формы, осуществления фазового сдвига и образования выходных импульсов.
Особенностью устройства, составляющего предмет изобретения, является применение в нем общих для всего устройства одноканального суммирующего блока для фазового сдвига импульсов и выходного блока-распределителя, представляющего собой триггерную схему с тремя устойчивыми состояниями.
Такое выполнение устройства обеспечивает повыщенную по сравнению с известными устройствами надежность и четкость управления при малой потребляемой мощности.
На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства применительно к трехфазному управляемому ртутному выпрямителю; на фиг. 2 - его принципиальная электрическая схема.
В блок-схему, показанную на фиг. 1, входят следующие основные узлы:
1.Три генератора 1Г ПГ и импульсов напряжения, каждый из которых вырабатывает за одиц период переменного тока один импульс напряжения треугольной формы продолжительностью в 180° эл. Импульсы напряжения сдвинуты друг относительно друга во времени на 120° эл. и выделяются на общем потенциометре ПС.
2.Нуль-орган НО, представляющий собой одноканальный суммирующий блок с усилителем, который определяет момент подачи пика напряжения на сетки управляемого ртутного выпрямителя УРВ.
№ 139717- 2 3. Выходной блок-распределитель импульсов Р по сеткам выпрямителя. Распределитель представляет собой триггерную схему с тремя устойчивыми состояниями.
Напряжения U треугольной формы, вырабатываемые генераторами 1Г, ИГ, III Г, последовательно через интервал в 120° эл. поступают на потенциометр ЯС, где сравниваются с управляющим напряжением Ну. Разность этих напряжений V - f/o поступает на вход нульоргана НО. Если мгновенное значение бо меньше напряжения срабатывания нуль-органа, то последний закрыт, и импульс напряжения не поступает к распределителю Р и наоборот, если f/o Нос, то нуль-орган открыт и к распределителю поступает импульс напряжения. Момент открытия нуль-органа определяется величиной управляющего напряжения Uу. Таким образом, за один период переменного тока нуль-орган вырабатывает три импульса напряжения, следующие один за другим через 120° эл. Эти импульсы простым изменением величины управляющего напряжения Vy могут быть сдвинуты во времени на а 180°эл., так как фронт треугольного напряжения имеет именно такую длительность. На фиг. 1 пунктиром показано новое значение Vу в результате чего импульсы после нуль-органа оказываются сдвинутыми на а градусов. Входное устройство распределителя представляет собой триггерную схему с тремя устойчивыми состояниями. В любой момент времени триггерная схема может находиться только в одном устойчивом состоянии. Смена состояний происходит логически в определенной последовательности. Так, например, если к распределителю поступает «первый импульс, обусловленный треугольным напряжением первого генератора 1Г, то триггерная схема находится в «первом устойчивом состоянии и обеспечивает приложение постоянного напряжения к первому сеточному трансформатору. При поступлении к распределителю «второго импульса, триггерная схема переходит во «второе (но не «третье) устойчивое состояние и обеспечивает появление импульса на «второй сетке ртутного выпрямителя. После третьего импульса наступает последнее устойчивое состояние триггерной схемы, вырабатывается импульс отпирающего напряжения для третьей сетки выпрямителя и затем цикл повторяется вновь. Поскольку импульсы к распределителю поступают через интервал в 120° эл., то в каждом устойчивом состоянии триггерная схема находится строго определенно с одинаковым временем, которым и определяется ширина отпирающих пиков напряжения на выпрямителе, равная 120эл.
Полная принципиальная схема этого устройства приведена на фиг. 2.
На входной трансформатор (с вторичными обмотками ТрП, Тр}2 и Тр13) подается трехфазное напряжение, синхронное с напряжением, поступающим на аноды управляемого ртутного выпрямителя. В положительный полупериод первой фазы по цепи зажим /, эмиттер-база триода П, вентиль В1, сопротивление Rm, зажим 2 вторичной обмотки ТрП протекает ток, щунтирующий конденсатор С/; импульс напряжения не вырабатывается. В отрицательный полупериод в указанной цепи тока нет, триод П1 закрыт и конденсатор С/ заряжается по цепи: « + , конденсатор С1, обмотка Ф промежуточного трансформатора Ф, вентиль В2, сопротивление Rg2 «-. На сопротивлении ПС, включенном параллельно конденсатору С/, выделяется импульс напряжения треугольной формы. Аналогичным образом работают генераторы ЛГ, ////, собранные на второй и третьей фазах.
При образовании импульса напряжения треугольной формы генератором 1Г зарядный ток конденсатора С1, протекающий через обмотку 0i Промежуточного трансформатора Фь сердечник которого (а также трансформаторов Ф, Фг выполнен из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, размагничивает этот сердечник до значения индукции В и этим .самым предопределяет перевод триггерной схемы распределителя в «первое устойчивое состояние при поступлении очередного импульса на его вход.
Как уже отмечалось выше, при поступлении на вход нуль-органа напряжения Uo Vgc триод П2 усилителя открывается, а триод ПЗ закрывается, в результате чего протекание тока по первичной обмотке трансформатора прекращается. Отрицательная э. д. с., выделяемая на вторичной обмотке этого трансформатора, открывает триод П4 и вторичные обмотки Ф, Ф, трансформаторов Ф;, Ф, Фз, соединенные последовательно, обтекаются током. При этом во вторичной обмотке трансформатора Ф, сердечник которого был предварительно размагничен, возбуждается э. д. с. Во вторичных обмотках и трансформаторов Ф2 и Фз э. д. с. не возбуждается, так как сердечники этих трансформаторов были ранее насыщены до индукции + BS. Э. д. с. в обмотке достаточна для открытия триодов П51 и П61, т. е. для перевода триггерной схемы, собранной на триодах П5, П52, 175., в «первое устойчивое состояние. С этого момента по цепи: «-ь эмиттер-коллектор триода П61 первичная обмотка Тр21 сеточного трансформатора Тр2, «- начинает протекать ток и со вторичной обмотки Тр21 этого трансформатора на «первую сетку выпрямителя будет поступать отпирающий импульс напряжения. В этот же момент времени э. д. с. третьей обмотки Тр2Г сеточного трансформатора отпирает триод П1, который, шунтируя конденсатор С1, прекращает дальнейшее образование треугольного импульса напряжения генератора 1Г. В результате на вход нуль-органа опять поступает напряжение t/o Ug триод П2, г затем триоды ПЗ и П4 закрываются и создаются необходимые условия для четкого образования и сравнения на сопротивлении ПС очередного треугольного импульса, выработанного генератором ИГ, с управляющим напряжением Uy.
Когда разность между мгновенным значением напряжения импульса треугольной формы, образованного генератором ИГ, и управляющим напряжением f/yi окажется больше t/p., вновь открываются триоды П2, ПЗ, П4, в обмотке Ф трансформатора Фа возбуждается э. д. с. (сердечник трансформатора Ф перед этим был размагничен зарядным током соответствующего конденсатора), которая переводит триггерную схему во «второе устойчивое состояние, триоды П51 и /75/ запираются, а триоды П62, П52 открываются. С этого момента отпирающий импульс поступает на «вторую сетку выпрямителя и не поступает больше на его «первую сетку.
Через следующие 120° эл. распределитель переводится генератором ///Г в «третье устойчивое состояние и импульс напряжения начинает поступать вместо «второй на «третью сетку выпрямителя таким же образом, как это было описано выше.
Импульсы напряжения, поступающие на сетки управляемого ртутного выпрямителя, имеют строго прямоугольную форму шириной 120°эл.
Крутизна фронта импульсов постоянна и равна 100 .
Управление моментом образования импульсов на сетках УРВ, т. е. смещение их во времени по отношению к анодным напряжениям, осушествляется простым изменением управляюшего напряжения (Jy без всякой инерции, так как в этих цепях нет накопителей энергии.
- 3 -№ 139717
№ 139717 Предмет изобретения
Устройство для сеточного управления вентилями преобразовательной установки на полупроводниковых приборах, содержащее блоки, предназначенные для генерации напряжения треугольной формы, осуществления фазового сдвига и образования выходных импульсов, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности и четкости управления при малой потребляемой мощности, в нем применены общие для всего устройства одноканальный суммирующий блок для фазового сдвига ИлМпульсов и выходной блок-распределитель, представляющий собой триггерную схему с тремя устойчивыми состояниями.
- 4
Авторы
Даты
1961-01-01—Публикация
1959-10-27—Подача