Фазосдвигающее устройство Советский патент 1993 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве задатчика угла включения силовых тиристоров в однофазных, двухфазных и трехфазных тиристорных преобразователях.

Целью изобретения является устранение этого недостатка.

На.фиг. 1 показана схема фазосдвитающего устройства, у которого второй вывод накопительного конденсатора через соответствующие резисторы соединен с шиной переменного опорного напряжения и с выходом управляющего сигнала, а также через

соответствующих диоды - с эмиттером первого и с базой третьего транзисторов.

На фиг. 2 показана схема с непосредственным подключением второго вывода накопительного конденсатора с эмиттером первого и базой третьей транзисторов,

На фиг. 3 изображена схема фазосдви- гающего устройства, у которого между вторым выводом накопительного конденсатора и шиной опорного переменного напряжения включены последовательно соединенные зарядный конденсатор и резистор.

На фиг, 4 показаны временные диаграммы сигналов фазосдвигающего устройства.

§

Ч

ел

Фазосдвигающее устройство содержит накопительный конденсатор 1, первый вывод которого соединен с обабим проводом схемы, а второй через токоограничивающую цепь, выполненную в виде резистора 2 (фиг. 1, 2) или последовательно соединенных зарядного конденсатора 3 и резистора 4 (фиг. 3) - с шиной переменного опорного напряжения. Второй вывод конденсатора 1 может быть соединен через корректирующий резистор 5 (фиг. 1,2) с источником управляющего напряжения. Втррой вывод конденсатора 1 соответственно через диоды б, 7 (фиг, 1, 3) соединен с эмиттером первого транзистора 8 первой проводимости и базой третьего транзистора 9 также первой проводимости. При наличии диодов 6, 7 между базой и эмиттером транзисторов 8 и 9 включены соответственно резисторы 10 и 11. Второй вывод накопительного конденсатора 1 может быть и непосредственно соединен соответственно с эмиттером первого транзистора 8 и с базой третьего транзистора 9 (фиг. 2), В этом случае резисторы 10 и 11 не нужны. Коллектор первого транзистора 8 соединен . с базой второго транзистора 12 второй проводимости. Между базой и эмиттером этого транзистора включен резистор 13. В цепь базы первого транзистора 8 включен резистор 14. Эмиттеры второго 12 и третьего 9 транзисторов соединены с общим проводом схемы, а их коллекторы - с соответствующими входами блоков включения силовых ти- ристоров 15, выходы которых подключены к управляющим электродам силовых тиристо- ров 16 и 17 силового диодно-тиристорного моста, в который входят также силовые диоды. 18 и 19. Диодно-тиристорный мост 16- 19 нагружен на электродвигатель постоянного тбка 20.

Фазосдвигающее устройство работает следующим образом.

Поскольку напряжение управляющего сигнала много меньше (более чем в 10 раз) чем напряжение переменного опорного напряжения, то ток через резистор 2 практически зависит только от величины переменного опорного напряжения. Напряжение на конденсаторе 1 может изменяться от нуля до напряжения управления, которое в свою очередь может изменяться от нуля до 10-15 в. При стремлении напряжения на конденсаторе 1 превысить напряжения управления, открывается первый транзистор 8, а одновременно с ним и второй транзистор 12. При изменении же полярности на конденсаторе 1 открывается третий транзистор 9. В случае открывания второго транзистора 12 или третьего транзистора 9 срабатывают соответствующие блоки включения тиристоров 15, которыми соответственно включаются силовые тиристоры 16 и 17. При максимальном напряжении управления угол включения тиристоров 16 и 17

минимален, а при минимальном - максимален. Для двухфазного (фиг. 3) или трехфазного тиристорного преобразователя между вторым выводом конденсатора 1 и шиной переменного опорного напряжения включа0 ются последовательно соединенные конденсатор 3 и резистор 4, что необходимо для смещения в сторону опережения на 30°тока через эту цепь по отношению к опорному напряжению. Диоды 6 и 7 служат для снятия

5 обратных напряжений с базово-эмиттерных переходов транзисторов 8 и 9.

Отличительной особенностью данного фазосдвигающего устройства является то, что цепь базы транзистора 8 включен рези0 стор 14. Этот резистор не оказывает никакого влияния на работу фазосдвигающего устройства при напряжениях управления больших суммы потенциала отпирания ба- зово-эмиттерного перехода транзистора 12

5 и напряжения насыщения между коллектором и эмиттером транзистора 8. Практически это напряжение может изменяться от 0,3 В для германиевых транзисторов до 2 В -для кремниевых.

0 Напряжение управления может изменяться от нуля до 10-15 В. При напряжениях управления, меньших соответственно 0,3-2 В транзистор 12 отпираться не может. В этом случай периодически будут отпираться

5 лишь транзистор 9 и тиристор 16. Это является недостатком фазосдвигагащих устройств. В случае включения в цепь базы , транзистора 8 резистора 14, работа устрой-, ства изменяется. Если напряжение управле0 иия будет равно нулю, то напряжения, при котором появится коллекторный ток транзистора 8, что будет обеспечивать также отпирание транзистора 12 и тиристора 17 во всем диапазоне изменения управляющего

5 напряжения. #

Таким образом, включение в цепь базы первого транзистора 8 резистора 14 обеспечивает формирование выходных импульсов тиристорного преобразователя во всем ди0 апазоне управляющего напряжения. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1, Фазосдвигающее0устройство, содержащее накопительный конденсатор, первый вывод которого соединен с общим

5 проводом, а второй предназначен для подключения через токоограничивающую цепь в шине опорного напряжения, диод, перяый вывод которого соединен с вторым выводом накопительного конденсатора, а второй со- единен с эмиттером первого транзистора

первой проводимости, коллектор которого соединен с базой второго транзистора второй проводимости, коллектор которого предназначен для подключения к первому формирователю импульсов управления, а эмиттер соединен с общим проводом и эмиттером третьего транзистора первой проводимости, база которого связана с вторым выводом накопительного конденсатора, а коллектор предназначен для подключения к второму формирователю им0

пульсов управления, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, введен резистор, первый вывод которого предназначен для подключения к источнику управляющего напряжения, а второй вывод соединен с базой первого транзистора.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что токоограничивающая цепь выполнена в виде последовательной RC-цепи,

Сущность изобретения:, устройство содержит накопительный конденсатор, первый вывод которого соединен с общим проводом схемы, а второй вывод или через резистор или через последовательно соединенные зарядный конденсатор и резистор соединен с шиной переменного опорного напряжения, второй вывод накопительного конденсатора через диод или непосредственно соединен с эмиттером первого транзистора первой проводимости, у которого база подключена к источнику управляющего напряжения, а коллектор - к базе второго транзистора второй проводимости. Второй вывод накопительного конденсатора через диод или непосредственно соединен с базой третьего транзистора первой проводимости. Эмиттеры второго и третьего транзисторов соединены с общим проводом схемы, а их коллекторы - с соответствующими блоками запуска силовых тиристоров. Фазосдвигающее устройство может содержать корректирующий резистор, включенный между вторым выводом накопительного конденсатора и источником управляющего напряжения. Для обеспечения формирования выходных импульсов ти- ристорного преобразователя во всем диапазоне изменения управляющего напряжения в цепь базы первого транзистора включен резистор. 1 з.п. ф-ы, 4 ил. СО

Л-t/ynfl.

#лл. v Сфаза„а)

li

ntS -n

Фыё4