Устройство для управления трехфазным преобразователем Советский патент 1992 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к схеме управления преобразователем и может быть использовано в выпрямителях,выполненных по трехфазной полумостовой, несимметричной мостовой схемам.

Известна схема управления трех фазным несимметричным мостовым выпрямителем, содержащим релаксационный генератор на однопереходном транзис-. торе, подключенный плюсовой клеммой через резистор к общей точке соединения катодов трехфазного диодного полумостового выпрямителя, аноды которых подключены к анодам силовых тиристоров выпрямителя, минусовой клеммой - к общей точке соединения катодов силовых тиристоров выпрямите ля, управляющие электроды которых соединены через разделительные резисторы с первой базой однопереходно- го транзистора 1 и 2.

Однако в данной схеме управления трехфазным выпрямителем импульс управления подается одновременно на управляющие электроды всех трех силовых тиристоров выпрямителя.

Цель изобретения - уменьшение потребляемой мощности за счет подачи импульсов управления отдельно на каждый тиристор преобразователя.

Это достигается тем, что в устройство для управления трехфазным преобразователем, выполненным в виде полумостового или несимметричного мостового выпрямителя, с общими катодами силовых тиристоров, содержащее ограничительный резистор и релаксационный генератор на однопереходном

СО

с

vj

4 vj

ГО О 0

транзисторе, положительный вывол, пи- тчния которого соединен с катодами трех выпрямительных диодов, причем между положительным и отрицательным выводами питания релаксационного генератора включен ограничитель напряжения, введены четыре дополнительных диода, три импульсных трансформатора, три конденсатора и транзистор, база которого связана с выходом, а эмиттер с трицательным выводом питания релаксационного генератора, коллектор транзистора соединен с катодами выпрямительных диодов, между анодами которых и эмиттером транзистора включены соединенные последовательно с соответствующими конденсаторами соответствующие первичные обмотки импульсных трансформаторов, первые выводы вторичных обмоток которых предназначены для подключения к управляющим электродам силовых тиристоров, для подключения к а иолам которых предназначены аноды первых трех соответствующих дополнительных диодов, катоды которых соединены с анодами соответствующих выпрямительных диодов, причем, анод четвертого силовых тиристоров, а его анод соединен с вторыми выводами вторичных обмоток импульсных трансформаторов, эмиттером транзистора и первым выводом ограничительного резистора, второй вывод которого предназначен для подключения к нейтрали сети питания преобразователя.

На фиг.1 представлена принципиальная схема управления трехфазным мостовым несимметричным выпрямителем с транзистором n-p-n-типа; на фиг,2 - временные диаграммы напряжения на конденсаторах, транзисторе и резисторе схемы управления для фиг.1, собранного по трехфазной полумостовой схеме выпрямления.

Устройство (фиг.1) содержит релаксационный генератор 1 на однопереход- ном транзисторе 2, состоящий из время задающего конденсатора 3, регулировоч ного резистора 4, сопротивления баз 5 6 и стабилитрона 7, подключенный поло жительной клеммой к общей точке катодов трехфазного полумостового выпрямителя на диодах 9-11, аноды которых соединены с точкой соединения катодов диодов 12-1 4 и первых выводов конденсаторов 15-17, вторые выводы которых соединены с первичными обмотками

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

094

импульсных трансформаторов 1G-20, при этом общтп точка соединения вто- риччых обмоток импульсных трансфер- маторов 18-20 и релаксационного генератора 1 соединена с эмиттером транзистора п-р-п-типа 22, который своим коллектором подключен к положительной клемме релаксационного генератора 1, базой к первой базе од непереходного транзистора 2, и с резистором ограничения 21. Минусовая клемма релаксационного генератора 1 и эмиттер транзистора 22 через ограничительный резистор 8 соединены с нулевой точкой силового трансформатора. Между общей точкой катодов силовых тиристоров и минусовой клеммой релаксационного генератора 1, эмиттером транзистора 22 и общей точкой вторичных обмоток импульсных трансформаторов 18-20 включен диод 23.

Устройство работает следующим образом.

Заряд конденсаторов 15,16,17 производится через резистор 8, второй вывод которого соединен с общей точкой соединения вторичных обмоток силового трансформатора (фиг.1). Диод 23 предотвращает заряд конденсаторов 3,15,16,17 через нагрузку 27. Например, с момента времени t (фиг.26,в) заряд конденсатора 3 происходит по цепи: фаза А вторичной обмотки 12-9- -3-3-29 Фаза А вторичной обмотки силового трансформатора и конденсатора 15 по цепи: фаза А вторичной обмотки силового трансформатора 12-15-18-8-29 фаза А вторичной обмотки силового трансформатора. В момент времени t достижения напряжения на конденсаторе 3 до величины отпирания иэм(фиг.26,в) отпирается однопереходной транзистор 2 и на транзистор 22 через резистор 21 подается импульс, при котором транзистор 22 формирует контур разряда по цепи 15-9-22-18-15. Ток разряда на вторичной обмотке импульсного трансформатора 15 индуцирует импульс управления для силового тиристора фазы . Отпирание тиристора 24 блокирует схему управления. На схему управления прикладывается напряжение равное суммарному падению напряжения на открытом тиристоре 2k и диоде 23тт.е. 0,5-2 В до момента t, (фиг.26,в) до появления положительного напряжения на силовом тиристоре 25 фазы 3. С момента времени tj процесс заряда конденсаторов 3,16 повторяет предыдущий цикл, только заряд происходит за счет фазы В и диодов 13 и 10. В зависимости от времени отпирания и параметров стабилитрона 7 конденсаторы 15-17 могут быть заряжены до Ucr напряжения стабилизации с учетом допустимого прямого напряжения для однопереходного транзистора U 30 В. В период времени заряда конденсаторов 15-17 от , Ь-1,-Ц к ДИОДУ 23 прикладывается обратное напряжение и диод находится в запертом состоянии.т.е. обратное отрицательное напряжение прикладывается при появлении на последующем силовом тиристоре прямого положительного напряжения, а в моменты открытого состояния силовых тиристоров 2k- 26 через открытый диод 23 протекает ток нагрузки резистора 8 и в моменты Ц происходит скачок тока и напряжения (фиг.2е).

Таким образом схемы управления преобразователем в выпрямительном режиме обеспечивает плавное регулирование постоянного тока трехфазного моста в пределах от 25 до 100% максимального значения напряжения, обеспечивая угол управления от 0 до 420 эл.градусов.

Основными преимуществами данных схем управления преобразователями являются простота, компактность, высокая надежность и низкая стоимость. На каждой схеме управления по комплектующим экономится 12 транзисторов и по 10 резисторов и конденсаторов (например, на установке типа УЗА-150 80 имеется 14 транзисторов).

Данные схемы управления обеспечивают симметричные выходные импульсы во всех фазах, не требуя специального согласования и настройки управляющих цепей отдельных тиристоров, не требует отдельного источника питания для блока управления.

ормул7 и з о b p с т

0

5

0

5

0

5

0

5

Устройство для управления трехфазным преобразователем, выполненным в виде полумостового или несимметричного мостового выпрямителя с общими катодами силовых тиристоров, содержащее ограничительный резистор и ре лаксационный генератор на однопере- ходном транзисторе, положительный вывод питания которого соединен с катодами трех.выпрямительных диодов, причем между положительным и отрицательным выводами питания релаксационного генератора включен ограничитель напряжения, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, введены четыре дополнительных диода, три импульсных трансформатора, три конденсатора и транзистор, база которого связана с выходом, а эмиттер - с отрицательным выводом питания релаксационного генератора, коллектор транзистора соединен с катодами выпрямительных диодов, между анодами которых и эмиттером транзистора включены соеди- ненные последовательно с соответствующими конденсаторами соответствующие первичные обмотки импульсных трансформаторов, первые выводы вторичных обмоток которых предназначены для подключения к управляющим электродам силовых тиристоров, для подключения к анодам которых предназначены аноды первых трех соответствующих дополнительных диодов, катоды которых соединены с анодами соответствующих выпрямительных диодов, причем анод четвертого дополнительного диода предназначен для подключения к катодам силовых тиристоров, а его анод соединен с вторыми выводами вторичных обмоток импульсных трансформаторов, эмиттером транзистора и первым выводом ограничительного резис-- тора, второй вывод которого предназначен для подключения к нейтрали сети питания преобразователя.

Сущность изобретения: через резистор 8 осуществляется заряд конденсаторов 15 - 17 напряжением на вторичных обмотках силового трансформатора, причем с помощью диода 23 предотвращается заряд конденсаторов через нагрузку 27. После срабатывания релаксационного генератора 1, время заряда конденсатора 3 которого определяет угол включения, отпирается один из силовых тиристоров 24, 25, 26, который блокирует релаксационный генератор. Повторный заряд конденсатора релаксационного генератора возможен только после запирания открытого силового тиристора, что обеспечивает симметрию импульсов управления силовыми тиристорами . 2ил.,