Устройство для управления тиристорным широтно-импульсным преобразователем Советский патент 1988 года по МПК H02M7/48 

ел

со

00

Изобретение относится к электротехнике, преобразовательной технике, а именно к устройствам генерирования управлякхцих напряжений для полупроводниковых приборов, используемых в статических преобразователях постоянного тока в постоянный.

Цель изобретения - возможность использования инверсного управления широтно-импульсного преобразователя

ми напряжению источника питания (фиг. 2, и„,,и„,).

Для принудительного запирания рабочих тиристоров используются импуль сы с выходов 8 (или 9). и 11 усилителей-формирователей 1 тл 10 (фиг.1).

При нулевом значении управляющего напряжения IL (фиг.1) на нагрузках

образователями.

На фиг,1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - диаграммы работы на фиг.З - силовая схема управляемого преобразователя.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, к выходу которого подключен усилитель-формирователь 2 импульсов, имеющий два незавиустанавливаются средние значения напряжений, каждое из которых равно но минальному (заданному). Для зтого тактовые импульсы с выхода генерато- 15 ра 1 в узле 5 установки начальной фа зы (фиг.1) сдвигаются по фазе (по вертикали) на определенный угол путем изменения величины напряжения смещения 1)(фиг.2, Ug) . Такую же

устанавливаются средние значения напряжений, каждое из которых равно но минальному (заданному). Для зтого тактовые импульсы с выхода генерато- 15 ра 1 в узле 5 установки начальной фа зы (фиг.1) сдвигаются по фазе (по вертикали) на определенный угол путем изменения величины напряжения смещения 1)(фиг.2, Ug) . Такую же

симых выхода 3 и 4. К выходу генера- 20 Фазу (при значении управляющего натора 1 подключен также узел 5 установки начальной фазы импульсов коммутирующих тиристоров, выход которого подключен к входу узла 6 фазо- смещения. Узел 6 фазосмещения имеет два выхода, к первому из которых подключен усилитель-формирователь 7 с двумя независимыми выходами 8 и 9, а к второму - усилитель-формирователь 10 с выходом 11.

Устройство работает следующим образом.

Нормальная работа тиристорного широтно-импульсного преобразователя, состоящего из двух инверсно регулируемых преобразователей, каждый из которых содержит рабочий и вспомогательный тиристоры, и имеющего широкий диапазон изменения начального напряжения на нагрузках, состоит в том, что одновременно увеличивают в течение периода частоты переключения время подключенного состояния каждой из нагрузок, при этом суммарное время подключенного состояния обеих нагрузок превышает длительность частоты переключения, но остается меньшим длительности двух периодов указанной частоты.

С этой целью с выходов 4 усилителя-формирователя 2 (фиг.1) снимаются управляющие импульсы (фиг.2,115) соответствующие началу тактовых импульсов, формируемых генератором 1 (моменты времени 0,Т,2Т,... на фиг.2, и ). Этими импульсами открываются рабочие тиристоры преобразователей, вследствие чего напряжения на обеих нагрузках становятся равныширотно-импульсного преобразователя

ми напряжению источника питания (фиг. 2, и„,,и„,).

Для принудительного запирания рабочих тиристоров используются импульсы с выходов 8 (или 9). и 11 усилителей-формирователей 1 тл 10 (фиг.1).

При нулевом значении управляющего напряжения IL (фиг.1) на нагрузках

устанавливаются средние значения напряжений, каждое из которых равно номинальному (заданному). Для зтого тактовые импульсы с выхода генерато- ра 1 в узле 5 установки начальной фазы (фиг.1) сдвигаются по фазе (по вертикали) на определенный угол путем изменения величины напряжения смещения 1)(фиг.2, Ug) . Такую же

Фазу (при значении управляющего на0

5

пряжения Uy 0) имеют и импульсы на выходах 8,9,11 усилителей-формирователей 7,10 (фиг. 2, и,з) так как они соответствуют моментам начала этих 5 импульсов (моменты времени t/,ti,ti. .. на фиг.2, Ug).

При изменении напряжения Uy фаза тактовых импульсов на одном из выходов узла 6 фазосмещения (фиг.1) изменяется в сторону опережения, а на втором - в сторону отставания,либо наоборот, если изменить полярность управляющего напряжения. Это приводит к тому, что напряжение на одной нагрузке начинает увеличиваться, а на второй - уменьшаться на такую же величину, либо наоборот, т.е. напряжения на нагрузках изменяются одновременно и инверсно.

Для более полного уяснения принципа действия предлагаемого устройства (фиг.1) рассмотрим его работу совместно с известной силовой схемой тиристорного широтно-импульсного преобразователя, предназначенного Д11Я инверсного регулирования напряжения на двух нагрузках (фиг.З).

Известный инверсный преобразователь включает в себя нагрузки 12 и 13, которые подсоединены к источнику 14 питания через тиристорные ши- ротно-импульсные преобразователя 15 и 16. Управление преобразователями осуществляется от предлагаемого устройства управления.

В момент времени 0,Т,2Т,..(фиг.2, Uj) на выходах 3 и 4 усилителя-формирователя 2 (фиг.1) появляются управляющие импульсы (фиг.2, U,j), ко0

5

0

5

3U

торые отпирают рабочие тиристоры преобразователей 15 и 16 (фиг.З). В этот момент напряжения на нагрузках становятся равными напряжению йсточ- ника 14 питания (фиг.2, U, U.). В моменты времени t,tj, tj,.., (фиг.2,и), зависящие от величины напряжения смещения и.(фиг.1), на выходах 8 (9), 11 усилителя-формирова- телей 7,10 появляются импульсы (фиг.2,11), которые запирают рабочие тиристоры преобразователей 15 и 16 (подают на вспомогательные тиристоры) . В это время напряжения на обеих нагрузках становятся равными нулю (фиг.2, и„,и„).

При увеличении напряжения управления и фаза импульсов на выходе 8(9) усилителя-формирователя 7 изменяется в сторону опережения, а импульсов на выходе 11 усилителя-формирователя 10 в сторону отставания, либо наоборот (при обратной полярности напряжения Uy). Это вызьтает увеличение (уменьшение) среднего значения напряжения на первой нагрузке (фиг.2,и, и уменьшение (увеличение) среднего напряжения на второй нагрузке (фиг.2 и У, т.е. напряжения на нагрузках изменяются одновременно и инверсно.

Предлагаемое устройство имеет более широкую область практического пр менения, так как позволяет управлять работой не только обычного широтно- импульсного преобразователя, а и преобразователями, предназначенными для инверсного регулирования напряжения на двух нагрузках с любым диапазоном изменения начального напряжения на нагрузках. Это избавляет от необходимости разработки специальных уст5381

ройств для управления инверсными преобразователями с широтно-импульс- ным регулированием и позволяет произвести унификацию устройств для управления Т1фисторными преобразователями с указанным способом регулирования их выходного напряжения.

10

Формула изобретения

Устройство для управления тирис- торным широтно-импульсным преобразователем, состоящим из двух преобразователей, содержащее генератор тактовых импульсов, два канала для управления основными и вспомогательными тиристорами, первый из которых состоит из усилителя-формирователя

импульсов основньк тиристоров, а второй - из последовательно соединенных блока фазосмещения и .усилителя-формирователя импульсов вспомогательных тиристоров, о т л и ч а юЩ е е с я тем, что, с целью возможности использования инверсного управления преобразователями, в него введены узел установки начальной фазы импульсов вспомогательных тиристоров и дополнительный усилитель-формирователь, а блок фазосмещения выполнен с инверсным выходом, причем вход узла установки начальной фазы вспомогательных тиристоров подключен к выходу генератора тактовых импульсов и входу усилителя-формирователя импульсов канала управления основными тиристорами, а его выход - к входу блока фазосмещения, инверсный выход

которого подключен к дополнительному усипителю-формирователю импульсов вспомогательных тиристоров.

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является расширение области использования. Изобретение позволяет управлять не только обычным широтно-импульсным преобразователем (ШИЦ) постоянного тока Б постоянный, но и шип, состоящим из двух инверсно-управляемых преобразователей и предназначенным для инверсного изменения напряжения на двух на-, грузках. Устройство содержит канал управления рабочими тиристорами преобразователей с двумя выходами и два канала для управления вспомогательными тиристорами.Входы последних двух каналов подсоединены к раздельньи выходам фазосдвигающего устройства, позволяющего при изменении величины управляющего напряжения одновременно и инверсно изменять фазу импульсов на его выходах. Начальное временное положение импульсов вспомогательных тиристоров устанавливается уровнем напряжения на входе узла установки начальной фазы. 3 ил. (Л