Устройство для управления однофазным тиристорным инвертором Советский патент 1976 года по МПК H02P13/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОДНОФАЗНЫМ ТИРИСТОРНЫМ

ИНВЕРТОРОМ

узла коммутации и стайишзации напряжения на Ci на определенном уровне. Узел коммутации осуществляет попеременное выключение аноцной или катодной группы силовых тиристоров. Включение тиристоров TI I, TI 4 приводит к восстановлению управляющих свойств тиристоров TI, Тз, а включение тиристоров Ti2, Т 3 - к восстановлению управляющих свойств тиристоров Т2, Т4.

Устройство для зшравления инвертором (фиг. 2) работает следующим образом. Задающий генератор (ЗГ), регулируемьш по частоте, формирует последовательность импульсов, которая поступает на пересчетную схему, представляющую собой в общем случае счетчик и депшфратор, или обьмньш регистр сдвига. Применительно к формированию трехстзшенчатой кривой напряжения пересчетная схема формирует выходные сигналы последовательно по десяти каналам 1-10, служащие как разрешающие. Последовательность импульсов от ЗГ поступает также на элемент задержки ЛЗ, затем на регулятор длительности импульсов РГИ, на элемент задержки ЛЗз и на один из входов триггера Т, Выходные сигналы ЗГ, Л31, РГИ, ЛЗз и Т приведены на фиг. 3.

Длительность задержки Л31 и Л32 одинакова и должна равняться времени восстановления управляющих свойств, применяемых в силовой цепи тиристоров. Формирователи импульсов ФИ и ФИ2 обеспечивают работу узла принудительной коммутации, подавая попеременно импульсы на тиристоры TI 1 и TI 4 и на TI 2 и TI 3. В первом случае это обеспечивает восстановление управляющих свойств тиристоров анодной группы предварительного инвертора, а во втором случае - тиристоров катодной группы.

Выходной сигнал с триггера Т поступает на формирователь ФИз, подающий импульсы отпирания на тиристоры TI и Тз на все время формировагшя нулевого напряжения, согласно кривой фор:-лруемого напряжения на выходе предварительного инвертора. Схемы совпадения HI - HI о обеспечивают, согласно программе, распределение импульсов включения на тиристоры, находящиеся во вторичных обмотках трансформатора.

Устройство для управления инвертором содержит четыре дополнительных схемы ИИ, И12, И13, И14, управляемые от первой, второй, шестой, и седьмой ячеек, от импульсов, формируемых по заднему фронту РГИ, а также от датчиков тока тиристоров, находящихся на вторичной стороне трансформатора ДТ, и ДТг. При этом сигналы от датчиков тока поступают на усилители У и УЗ, каждый из которых имеет по два выхода. Если проводит тиристор Тб, то сигнал формируется по выходу 11, если тиристор TS , то сигнал формируется по выходу 12. Аналогично с тиристоров Т ,, TS сигнал с усилителя У2 поступает соответстве1шо по выходу 13 и 14.

Рассмотрим режим формирования на нагрузке первой ступени в течение времени to-tj, при этом

открыты тиристоры TI , Т4 и TS . Однако, если в течение времени to-ti осзодествляется возврат реактивной энергии из нагрузки в источник, то открыт тиристор Тб. При этом из датчика тока ДТ к через усилитель У по выходу 11 на вход схемы HI 1 постзшает напряжение, свидетельствующее о протекании тока через шристор Т. На входе Иц присутствует также сигнал с первой ячейки. Третий сигнал на вход схемы HI i поступает в момент ti,

JQ т.е. в момент окончания импульса, поступающего с РГНс В результате с выхода И i формируется сигнал на подачу кратковременного импульса запуска на тиристор TS . Полярность напряжения на обмотках Wj и W2 показана на фиг. 1. Как видно,

J5 открытие Tg приводит к восстановлению тиристора Тб, ток нагрузки переводится ка тиристор Tg. В момент времени ti происходит закоращшание первичной обмотки трансформатора предварительньш инвертором, при этом нагрузка закорочена через

20 обмотку W2 и тиристор TS . Поэтому, если реактивная энергия будет продолжать возвращаться из нагрузки в источник питаш я и при фopмipoвaнии второй ступени напряжения, а имешю при включении тиристоров Т2, Тз и Т, то потери устойчивое™

5 инвертирования не произойдет, и возврат реактивной энергии будет прохо/дать через тиристор TS , обмотку W2, а не (W,) и мост обратного тока предварительного инвертора, т.е. з этом случае возврат будет осуществляться на том уров.че налряQ жения на нагрузке, который должен в данное формироваться на нагрузке. Кдешично работаем схема в конце формирования второй ступени. Если возврат реактивной энергии не закончен, то в момент времегш ta осуществляетск на вьжоде

5 схемы Н2 формирование импульса на включение тиристора TIQ. В этом слу-iae при г,ереходе к формированию третьей ступени напряжсгшя на нагрузке возврат будет осз-оцествляться на уровне напряжения третьей cijoieHii.

0Аналогично работает схема ;/праЕЛегШЯ при

формировании другой полуволпЬ чаггряжегшя на нагрузке. В этом случае з момепт&.г времом tii и 112 формируются импульсы на включение тиристоров TS и Tg .

5В , если при формировании той и/ш иной

стзшени возврат реакхиБной энергии закончен и начинается поступление знергкк НУ мсточш-п а з нагрузку, формирование дополштельных импульсов на включение гиристорСВ не произойдет из-за

0 отсутствия сигналов от датчиков тока на входах схем совпадения.

Такое построение схемы можно распростраш-иь на любое число форлшруемых. ступеней sia нагруук;; инвертора.

Формула изобретения

Устройство для управле шя однофазшз1м тлристорным инвертором с улучшенной формой кривой

выходного напряжения за счет коммуа1с-1и вторичных обмоток трансформатора, с датчиками тока в силовой цепи, содержащее триггер, два формирователя импульсов, два элемента задержки, формирователь широких и шyльcoв, задающий генератор, связанный через ячейки пересчетной схемы с одним из входов каждой схемы совпадения, и регулятор длительности импульсов, отличающееся тем,что,с целью расширения диапазона работы инвертора на активно-индуктивную нагрузку, к выходу задающего генератора подсоединен триггер, первый фор мирователь коротких импульсов запуска тиристоров и последовательно включенные первый элемент задержки, регулятор длительности импульсов, второй элемент задержки и второй формирователь

коротких импульсов запуска тиристоров, второй вход триггера подключен к выходу второго элемента задержки, а выход триггера к формирователю широких импульсов запуска тиристоров, вторые входы схем совпадения соединены с выходом регулятора длительности импульсов, а выходы схем совпадения связаны с цепями управления тиристоров, второй, выход регулятора длительности импульсов соединен со входами четырех дополнительных схем совпадения, второй вход каждой из которых соединен, соответственно, с выходами первой, второй, шестой и седьмой ячеек пересчетной схемы, а третий вход каждой из схем совпадения соединен с выходами датчиков тока в силовой цепи.

2% TjV

/1 i M

il

1

0- . .IL,II и..- -«u-..-.w™.™..«,n.,.««4

ЛГг

ftт r -.«я,

Л2 Щ, ДД

3

Фu,z.i

- Ек0

1112

/J/4

f

7j

U

/ т/з

И

r, i

Фиг. 2