Известен способ управления преобразователем частоты с непосредственной связью, содержапдим тиристоры и запирающие блоки, путем формирования трех последовательностей сигналов, воздействующих на управляющие цепи тиристоров, подключающих выходную фазу к входным фазам.
Особенность предлагаемого способа заключается в том, что в момент появления передних фронтов указанных сигналов формируют дифференцированные импульсы, которые подают к управляющим цепям запирающих блоков. Такое осуществление способа позволяет повысить надежность управления.
На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя и его устройства управления, применяемого для осуществления описываемого способа; на фиг. 2 - диаграммы работы преобразователя частоты.
Устройство содержит входные фазы /-3 преобразователя, выходную фазу 4 преобразователя, силовые тиристоры 5-10, полупроводниковые диоды 11-16, источники 17 и 18 постоянного тока, полностью управляемые элементы 19 и 20, индикаторы 21 тока, указывающие наличие и отсутствие тока в группах, блок 22, вырабатывающий дискретные сигналы при отсутствии тока в обеих вентильных группах, схемы 23 «ИЛИ, блоки 24, состоящие из схем «И с тремя входами дифференЦирующей цепочки и усилителя, формирующего отпирающий импульс необходимой формы, блок 25, состоящий из дифференцирующих цепочек и схемы «ИЛИ, блок 26, определяющий подключаемую входную фазу преобразователя в данный момент времени.
Предлагаемый способ предназначен для управления преобразователем частоты с непосредственной связью при раздельной работе
вентильных групп противополол-сных проводимостей. На фиг. 1 приведена схема управления для одной выходной фазы преобразователя. Первая вентильная группа, создающая положительную полуволну выходного тока преобразователя, включает тиристоры 5-7 и запирающую цепь, состоящую из диодов 11-13, источника 17 тока и полностью управляемого элемента 19. Вторая группа, создающая отрицательную полуволну выходного тока, включает тиристоры 8-10 и запирающую цепь, состоящую из диодов 14-16, источника 18 тока и полностью управляемого элемента 20. Для подключения одной из входных фаз /-3 к выходной фазе 4 отпирающий импульс подают на один из тиристоров 5-10, а для отключения этой фазы - на управляемый элемент 19 или 20. Таким образом, любые переключения в данном полностью управляемом преобразователе обусловлены запиранием рапроводящее состояние вновь отпираемого тиристора. Поэтому вначале должен подаваться запирающий импульс, а потом отпирающий.
Отпирающий импульс может подаваться и одновременно с запирающим (как описано выще), но при этом продолжительность его должна быть больше продолжительности запирающего. Это позволяет упростить устройство управления преобразователем, а также получить непрерывную коммутацию в пределах работающей группы. Вследствие этого исключается разрыв цепи тока и возникновение перенапряжений, обеспечивается надежная работа преобразователя по заданному закону.
Способ осуществляется следующим образом.
Отпирающий и запирающий импульсы подаются на один из тиристоров 5-W и запирающую цепь 19 или 20 только тогда, когда в соответствующей цепи управления имеются три дискретные величины:
дискретная величина, соответствующая разрешению на включение данной входной фазы,
дискретная величина, соответствующая наличию тока в одной из вентильных групп,
дискретная величина, соответствующая отсутствию тока в противоположной вентильной группе в данный момент времени.
Первая дискретная величина осуществляет раздельную работу по фазам. При включении одной из входных фаз дискретная величина подается в цепи управления только тех тиристоров, которые подключают эту входную фазу.
Вторая дискретная величина обеспечивает комутацию в пределах работающей вентильной группы и, таким образом, предотвращает разрыв цепи протекания тока и возникновения перенапряжений.
Третья дискретная величина обеспечивает раздельную работу вентильных групп и предотвращает короткие замыкания фаз, возможные при одновременной работе вентильных групп.
Дискретные величины выражаются в виде прямоугольных импульсов.
Каждый тиристор имеет свою цепь управления. Наличие всех трех дискретных величин в одной из цепей управления вызывает отпирание соответствующего тиристора.
Запирающие цепи подключаются также при наличии всех трех дискретных величин, но здесь первая дискретная величина представляет собой импульс, полученный дифференцированием переднего фронта дискретной величины, соответствующей разрешению на включение входной фазы. Дифференцирование необходимо вследствие того, что запирание должно иметь место только при переходе с одной фазы на другую.
поэтому невозможна подача отпирающих импульсов ни В одной вентильной группе. В та,ких случаях применяется кратковременная подача дискретной величины в цепи управления тиристоров одной группы. Происходит это следующим образом. После того, как ток достигает нулевого значения в обеих вентильных группах, выжидается время задержки, затем проверяется отсутствие тока в обеих группах,
и только потом вырабатывается дискретная величина, которая подается в цепи управления тиристоров той группы, которая противоположна ранее работавшей. Если по какимлибо причинам тиристоры этой группы не отпираются, то по окончании определенного времени операции повторяются, и дискретная величина подается в цепи управления тиристоров уже другой группы. Дискретные вел; чины попеременно подают до тех пор, пока не
появляется ток. Задержка подачи дискретной величины необходима для того, чтобы тиристоры предыдущей работающей группы успели восстановить свои запирающие способности и предотвратить междуфазное короткое
замыкание.
Попеременная подача дискретных величин через определенные промежутки времени то на одну, то на другую группу вентилей исключает одновременную работу обеих групп, делая тем
самым работу преобразователя безопасной, и позволяет обеспечить надежную работу преобразователя во время запуска и смены полярности выходного тока, а также при срыве коммутации тиристоров.
Блок 26 вырабатывает дискретные величины
, соответствующие разрешению на
включение входных фаз /-3. Эти дискретные
величины подаются на один из входов блоков
24. Причем каждая дискретная величина на
включение данной входной фазы подается на два блока 24, включенные в цепи управления тиристоров противоположных групп, подключающих данную входную фазу. На вторые входы блоков 24, включенных в
цепи управления тиристоров одних вентильных групп, подаются дискретные величины U или 8 от индикаторов тока 21, соответствующие наличию тока в этих группах.
На третьи входы блоков 24, включенных в цепи управления тиристоров одних вентильных групп, подаются дискретные величины Us или UK, от индикаторов тока 21, соответствующие отсутствию тока в противоположных группах.
Когда все три дискретные величины на входе схемы «И одного из блоков 24 совпадут, на выходе появится импульс, передний фронт которого дифференцируется и подается на конечный усилитель.
На входы блоков 24, включенных в элементы 19, 20, запиранием тиристоров подаются дискретные величины о наличии тока в данной вентильной группе, об отсутствии токов в противоположной группе и дискретная величина с
ния передних фронтов дискретных величин U,-Us.
Блок 22 предназначен для получения дискретной величины о наличии тока в данной группе в те моменты, когда выходной ток преобразователя равен нулю. На два входа блока 22 поступают сигналы об отсутствии тока в группах. При совпадении этих сигналов вырабатывается импульс задержки t/2o, задний фронт которого дифференцируется и сравнивается с сигналом об отсутствии тока в обеих группах. При совпадении их вырабатывается дискретная величина 11-21 или (Уаа о наличии тока в группе. Дискретные величины Ly и Lg и 21, 22 подаются на схемы 23 «ИЛИ, с выхода которых поступают в цепи управления тиристоров обеих вентильных групп.
Рассмотрим работу в конкретные моменты времени ti, tz, t. В момент времени /i появляется дискретная величина t/i, разрешающая /включить фазу I. В цервой вентильной группе в этот момент протекает ток . что показывает дискретная величина HT. В другой группе в этот момент ток отсутствует, что показывает дискретная величина бю. Так как все три дискретные величины в этот момент времени совпадают, то появляется запирающий Ui и отпирающий IJ-ii импульсы. Запирающий импульс Ип подается на полностью управляемый элемент 19, и его цепь запирает ранее работавший тиристор 7. Отпирающий импульс подается на тиристор 5, и по окончании запирающего импульса f/17 тиристор 5 откроется и подключит входную фазу I. В момент времени 2 появляется дискретная величина О- на
подключение фазы 3. При этом ток протекает в первой группе, что показывает соответственно дискретные величины Ui и t/io, поэтому запирающий импульс t/17 подается на включение запирающей цепи первой группы и запирается тиристор 6.
Отпирающий импульс подается на отпирание тиристора 7, поддерживающего протекание тока в том же направлении. В момент
времени з ток УВЫХ проходит через нулевое значение, и появляется сигнал f/io об отсутствии тока в обеих группах. Через время задержки, создаваемое импульсом t/2o задержки, подается дискретный сигнал Uzz на включение вентилей второй группы, при этом появляется отпирающий импульс f/ie, который открывает тиристор 10.
Все элементы устройства управления могут быть выполнены из известных схем «И,
«ИЛИ, «НЕ, усилителей, индикаторов тока, триггеров, мультивибраторов.
Предмет изобретения
Способ управления преобразователем частоты с непосредственной связью, -содержащим тиристоры и запирающие блоки, путем формирования трех последовательностей сигналов, воздействующих на управляющие цепи тиристоров, подключающих выходую фазу к входным фазам, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в моменты появления передних фронтов указанных сигналов формируют дифференцированные импульсы, которые подают к управляющим цепям запирающих блоков.
