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 трехфазным несимметричным мостовым выпрямителем, содержащим релаксационный генератор на однопереходном транзисторе, 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 выпрямителя, управляющие электроды которых соединены через разделительные резисторы с первой базой однопереходного транзистора 1 и 2.

Однако в данной схеме управления трехфазным выпрямителем импульс управления подается одновременно на управляющие электроды всех трех силовых тиристоров выпрямителя и происходит уменьшение угла управления при подключении в нагрузку аккумуляторной батареи за счет увеличения ЭДС аккумуляторной батареи в процессе заряда.

Х8 х|

-ч

Ю

lo

Цель изобретения - уменьшение потребляемой мощности за счет подачи импульсов управления отдельно на каждый тиристор преобразователя, ста- билизация угла управления при подключении в нагрузку аккумуляторной батарей.

Это достигается тем, что в устройство для управления трехфазным пре- образователем, выполненным в виде полумостового или несимметричного мостового выпрямителя с общими катодами силовых тиристоров, содержащее ограничительный резистор и релаксаци- онный генератор на однопереходном транзисторе, положительный вывод питания которого соединен с катодами трех выпрямительных диодов, причем между положительными и отрицательными выводами питания релаксационного генератора включен ограничитель напряжения, введены семь дополнительных диодов, три импульсных трансформатора, три конденсатора и транзис- тор, 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 соединенные последовательно с соответствующими конденсаторами соответствующие первич ные обмотки импульсных трансформато- ров, первые выводы вторичных обмоток которых предназначены для подключения к управляющим электродам соответствующих 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 дополни- тельного диода предназначен для подключения к катодам силовых тиристоров а его катод соединен с вторыми выводами вторичных обмоток импульсных трансформаторов, эмиттером транзистора и первым выводом ограничительного резистора, второй вывод которого соединен с анодами трех последних дополнительных диодов, катоды которых предназначены для подключения к анодам соответствующих силовых тирис- торов.

На фиг.1 представлена принципиальная схема управления трехфазным мосто

д 0 5 0 ,- 5

0

вым 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 однопереходном транзисторе 2, состоящий из времязадающего конденсатора 3, регулировочного резистора ;4, сопротивления баз 5,6 и стабилитрона 7, подключенный положительной клеммой к обы.ей точке катодов трехфазного полумостового выпрямителя на диодах 9- 1I, аноды которых соединены с точками соединения катодов диодов 12-1Ц и первичных выводов конденсаторов 15- 17, вторые выводы которых соединены с первичными обмотками импульсных трансформаторов 18-20, общая точка соединения которых и релаксационного генератора 1 соединена с эмиттером транзистора n-p-i-типа 22, который своим коллектором подключен к положительной клемме релаксационного генератора 1, базой к первой базе од- нопереходного транзистора 2, и с резистором ограничения 21.

Минусовая клемма релаксационного генератора 1 и эмиттер транзистора 22 через ограничительный резистор 8 соединены с общей точкой анодов диодного полумоста 28-30, катоды которых подключены к фазам трехфазной системы. Между общей точкой катодов силовых тиристоров и общей точкой соединения минусовой клеммы релаксационного генератора с 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 анодной группой дополнительного диодного полумостового выпрямителя 28,23,30 (фиг.1). Диод 23 предотвращает заряд конденсаторов 3,15,16,17 через нагрузку 27. Например, с момента времени ц (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

517

цепи: Лаза А вторичной обмотки сило- вого трансформатора 12-15-18-8-29 фаза А вторичной обмотки елового трансформатора. В момент времени LJ достижения напряжения на конденсатор 3 до величины отпирания Iэм {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 ти- ристора фазы А-2А. Отпирание тиристора 24 блокирует схему управления. На схему управления прикладывается напряжение равное суммарному падению напряжения на открытом тиристоре 2k и диоде 23, т.е. 0, 3 до момента tз (фиг.26,в) до появления положительного напряжения на силовом тиристоре 25 фазы В. С момента времени t т, процесс заояда 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 (L ст ) конденсаторы 15-17 мо- гуг быть заряжены до напряжения стабилизации с учетом допустимого прямого напряжения для однопереходного транзистора L 30 В. В период времени заряда конденсаторов 15-17 от rj- tЈ и L-J- 14- к диоду 23 прикладывается обратное напряжение и диод находится в запертом состоянии, т.е. а в моменты открытого состояния силовых тиристоров через откры- тый диод 23 протекает гок нагрузки резистора 8 и обратное отрицательное напряжение прикладывается при появлении на последующем силовом

тиристоре прямого положительного нап

ряжения.

Таким образом схемы управления преобразователем в выпрямительном режиме обеспечивают плавное регулирование постоянного тока трехфазного i моста в пределах от 25 до 100% максимального значения напряжения, обеспечивая угол управления от 0 до 120 эл.градусов.

Основными преимуществами данных схем управления преобразователями являются простота, компактность, высокая надежность и низкая стоимость. На каждой схеме управления по ком

|Л 5 0 5 0 л

5

45

,-,

О6

плсгчту-IL.HM экономитсч 12 транзисторов и по 10 резисторов и конлснсл i ров (например на установке типа ЗЛ-150- ЗС 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 писания для блока управления.

Формупо изобретения

Устройство для управления трехфазным преобразователем, выполненным в виде полумостового или несимметричного мостового выпрямителя с общими катодами силовых тиристоров, содержащее ограничит пы-.чи резистор и релаксационный генератор на одно- переходном транзисторе, положительный вывод питания которого соединен с катодами трех выпрямительных диодов, причем между положительным и отрицательным выводами питания релакса ционного генератора включен ограничитель напряжения, отличающееся тем, что, с цепью уменьшения потоеСляемой мощности, введены семь дополнительных диодов, три импульсных трансформатора, три конденсатора и транзистор, база которого связана с выходом, а эмиттер - с отрицательным выводом питания релаксационного генератооа, коллектор транзистора соединен с катодами вып- рямительньх диодов, между анодами которых и эмиттером транзистора включены соединенные последовательно с соответствующими конденсаторами соответствующие первичные оомотки импульсных трансформаторов, BDI- воды вторичных обмоток которых предназначены для подключения к управляющим эпектродам соответствующих силовых тиристоров, для подключения к анодам которых предназначены аноды первых трех соответствующих дополнительных диодов, катоды которых соединены с ачодами соответствующих выпрямительных диодов, приием анод четвертого дополнительного диода предназначен для подключения к катодам силовых гиристороч, а его анод соединен с вторыми выводами вторичных обмоток импульсных трансформаторов, омиттером транзистора и первым выводом ограничительного резистора, второй вывод которого соединен с анодами трех последних дополнительных

диодов, катоды которых предназначены для подключения к анодам соответствующих силовых тиристоров.

Сущность изобретения: через резистор 8 осуществляется заряд конденсаторов 15-17 напряжением вторичных 2 обмоток трансформатора, причем с помощью диода 23 предотвращается заряд конденсаторов через нагрузку 27,, которая может быть выполнена, например, в виде аккумуляторной батареи. После срабатывания релаксационного генератора 1, время заряда конденсатора 3 которого определяет угол включения тиристоров, отпирается один из силовых тиристоров 2k - 26, блокирующий релаксационный генератор. Повторный заряд конденсатора релаксационного генератора возможен только после запирания открытого силового тиристора, что обеспечивает симметрию импульсов управления силовыми тиристорами. 2 ил.

и

(А

t/e kc

а) fc

S J

п/S t,

Vm SwJO

u

n

з

/;

r

з|

-

ь t, tt

-/

b-ts Ц ts 4

HIS

/

У|| п%

«

. Г

Jт-, .

if :f -чи

i2

Ufi && Uc

HIS

ucr

/C

UftfOLTl