Устройство для управления тиристорами реверсивного преобразователя Советский патент 1976 года по МПК H02P13/30 

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано, iaпример, в системах управления реверсивными тиристорными преобразователями и раздельным управлением комплектами тиристоров.

Известны системы управления реверсивными тиристорными преобразователями с раздельным управлением комплектами тиристоров.

Для этих систем характерным является то, что переключение управляющих импульсов с тиристоров одного комплекта на тиристоры другого комплекта происходит с некоторой задержкой времени. Чем выше требования к быстродействию системы регулирования, тем меньше должно быть время переключения. Отличительной особенностью таких систем управления является наличие устройства реверса, состоящего из датчиков тока (или датчиков проводящего состояния тиристоров) и логического переключающего устройства, что приводит к значительному усложнению системы управления, а также к увеличению времени переключения.

Известна также система управления реверсивным тиристорным преобразователем с регулятором тока, которая содержит быстродействующее устройство регистрации проводящего состояния тиристоров, выполненное по методу вспомогательного высокочастотного ис2

точннка. Источник присоединяется к тиристорам и создает высокочастотное напряжение на них. Величина этого напряжения меняется в зависимости от проводящего состояния тирнсторов. Однако такие системы управления тиристорными преобразователями являются еще более сложными, чем системы с датчиками тока.

К недостатка.м известных устройств раздельного управления комнлектами тиристоров следует отнести сложность устройства и наличие времени запаздывания переключения комплектов тиристоров, обусловленного специальным переключающим устройством.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для управления тиристорами реверсивного преобразователя, выполненное в виде однофазной встречно-параллельной схемы, содержащее формирователь, выполненный в виде триггера, который синхронизирован с сетью на удвоенной частоте. Длительность импульсов на первом выходе формирователя равна примерно 165-170 а на втором 10-15°. К

первому выходу подключены рабочие обмотки второго каскада фазосдвигающих магнитных усилителей, обмотки управления которых управляются с выхода первых каскадов усилителей, а рабочие обмотки последних подклю чеиы ко второму выходу формирователя.

Выходы второго каскада фазосдвнгающ 1х магнитных усилителей подключены ко входам транзисторов распределителя, содержащего выпрямительный мост со стабилитроном в диагонали постоянного тока и питающей обмотки трансформатора в диагонали переменного тока. Прямоугольное напряжение с выхода моста через транзисторы и диоды распределителя подключено на вход импульсных транзисторных усилителей, которые через импульсные трансформаторы подключены на вход тиристоров Преобразователя.

В этом устройстве логический распределитель выполняет две функции: усиливает импульсы, поступающие на него с выходов второго каскада фазосдвигающих магнитных усилителей и распределяет зтн импульсы, работая как делитель частоты на два. Недостатком такого устройства является то, что оно может быть использовано только в схемах с совместным управлением комплектами тиристоров с уравнительным током, причем для уменьщення этих токов используется блок контроля уравнительных токов в виде однонолупериодных магнитных усилителей.

Целью изобретения является обеспечение раздельного управления комплектами тиристоров н расщирепие области нрнменен-ия устройства.

Это достигается тем, что устройство для управления тиристорами реверсивного преобразователя, выполненное в виде однофазной встречно-параллельной схемы, содержащее формирователь, фазосдвигающие двухкаскадные однополупериодные магнитные усилители, распределитель импульсов на транзисторах и импульсные транзисторные усилители на выходе, снабжено двумя диодно-резисторными цепочками и двумя дополнительными диодами, причем коллектор каждого транзистора раснределнтеля импульсов черездноднорезисторную цепочку подключен к минусу выпрямителя, а средняя точка каждой цепочки через дополнительный диод в непроводящем направлении соединена с базой другого транзистора.

Таким нодключением днодно-резисторпых цепочек распределитель, помимо функции усиления и распределения импульсов, выполняет функцию запрещения подачи управляющих импульсов на один комплект тиристоров при подаче их на другой комплект.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Реверсивный преобразователь выполнен по встречно-параллельной схеме на тиристорах I-4 с использованием трансформатора 5. Между общей точкой комплектов тиристоров 1-4 и средней точкой вторичной обмотки трансформатора 5 подключен якорь 6 двигателя. Устройство управления тиристорами 1-4 содержит формирователь 7, синхронизированный с сетью 8 на удвоенной частоте. Формирователь имеет выходы 9 и 10, причем длительность

импульсов на первом равна примерно «1 65-170°, а на втором «2 - - (/. 15°. К первому выходу подключены рабочие обмотки второго каскада фазосдвигающих магнитных усилителей 11, 12.

Их обмотки управления 13-16 соответствеьио управляются с выхода первых каскадов усилителей 17, 18, рабочие обмотки которых подключены ко второму выходу формирователя 7.

Ко входу этих усилителей, образованных обмотками 19, 20, подводится разность напряжений источника 21 сигнала задания с потенциометром 22 на выходе н напряжения

обратной связи с тахогенератора 23.

Фазосдвигающие магнитные усилители 11, 12 имеют обмотки смещения 24, 25, подключенные к источнику смещения 26.

Выход усилителей 11, 12 подключен ко входу транзисторов 27, 28 распределителя 29, содержащего выпрямительный мост 30 со стабилитропом 31 в диагонали. Мост 30 подключен к обмотке 32 трансформатора 5. Прямоугольное напряжение с выхода моста 30 через диоды распределителя 29 и транзисторы 27, 28 подается на вход импульсных транзисторных усилителей 33-36.

Эти усилители через импульспые трансформаторы 37-40 подключены на вход тиристоров 1-4.

Коллекторы транзисторов 27, 28 логического распределителя 29 через цепочку, состоящую из диодов 41, 42 и резисторов 43, 44 соединены с минусом выпрямительного моста 30.

Средние точки 45, 46 этой цепочки через диоды 47, 48 в непроводящем направлении соединены с базами транзисторов 28, 27 соответственно. Устройство работает следующим образом.

При отсутствии сигнала на выходе потенциометра 22 обмотками смещения 24, 25 усилителей 11, 12 устанавливают начальный угол насыщения этих усилителей, близкий к максимальному, что обеспечивает на выходе преобразователя напряжение, близкое к нулю.

Для обеспечения хорощих динамических показателей электропривода величину начального угла насыщения выбирают в зависимости от индуктивности якорной цепи электродвигателя.

В момент отсутствия сигналов от фазосдвигающих магнитных усилителей И, 12 транзисторы 27, 28 логического распределителя 29 открыты благодаря наличию резисторов смещения 49, 50.

При появлении сигнала на выходе потенциометра появляется управляющий ток в обмотках 19, 20 усилителей 17, 18, которые в свою очередь изменяют угол насыщения сердачников магнитных усилителей 11, 12. Один из углов уменьщается, другой увеличивается. При этом один из магнитных усилителей (например, 11), имеющий меньший угол насыщения, закрывает соответствующий транзистор

27 логического распределителя 29 и через

блокировочную цепь, состоящую из диода 41, резистора 43 и диода 47 исключает возможность закрытия транзистора 28 магнитным усилителем 12, который имеет больший угол насыщения и, следовательно, насыщение его произойдет позже, чем усилителя 11.

Таким образом, наличие блокировочной цепи обеспечивает невозможность закрытия входным сигналом одного транзистора логического распределителя при закрытом другом транзисторе.

В момент закрытия транзистора 27 через конденсаторы 51-54 протекает зарядный ток, который открывает импульсные транзисторные усилители 33, 34. Импульсы через импульсные трансформаторы 37, 38 поступают на управляющие переходы тиристоров 1, 2.

Угол открытия тиристоров соответствует углу насыщения сердечника усилителя 11. Аналогично работает усилитель 12, который с помощью транзистора 28 и усилителей 35, 36 включает тиристоры 3, 4. Если угол включения тиристоров 1, 2 меньще, чем угол включения тиристоров 3, 4, напряжение на выходе будет иметь один знак, при обратном соотнощении - противоположный.

Применение данного устройства позволяет совместить функции распределения, усиления и запрещения подачи управляющих импульсов на один комплект тиристоров при подаче их на другой и устранить запаздывание переключения комплектов тиристоров, обусловленных переключающим устройством.

Фор м у л а изобретения

Устройство для управления тиристорами реверсивного преобразователя, выполненного в виде однофазной встречно-параллельной схемы, содержащее формирователь, фазосдвигающие двухкаскадные однополупериодные

магнитные усилители, распределитель импульсов на транзисторах с выпрямителем и импульсные транзисторные усилптели на выходе, отличающееся тем, что с целью расщирения области применения, оно снабжено двумя диодно-резисторными цепочками и двумя дополнительными диодами, причем коллектор каждого транзистора распределителя импульсов через диодно-резисторную цеиочку .подключен к минусу выпрямителя, а

средняя точка каждой цепочки через дополнительный диод в непроводящем направлении соединена с базой другого транзистора.

/-v-v-

Ж

40

j