Устройство управления тиристорным выпрямителем Советский патент 1977 года по МПК H02P13/16 

Известно, что глубокие отклонения выходного напряжения управляемых выпрямителей, возникающие при возмущающих воэдейстБИЯх по нагрузке и по питающей сети, обусловлены переходным процессом, возника ющим в цепи выходной фильтр - нагрузка.

Известно также, что для уменьшения провалов напряжения в динамических режимах применяют устройства шунтирования сглаживающего дросселя фильтра транзистором, контактором или тиристором.

Шунтирование дросселя транзистором приемлемо только для маломощных выпрямителей, а контакторомJкогда не требует ся быстродействие.

Шунтирование дросселя фильтра форсирующим тиристором без принятия дополнительных мер также не уменьшает величины провала напряжения, а только сдвигает его во времени. Объясняется это тем, что малое падение напряжения на этом тиристоре не позволяет развиваться току в дросселе и при выключении тиристора вновь возни-

кает переходной процесс, приводящий к провалу напряжения на нагрузке.

Недостатком этих устройств является то, что момент включения форсирующего тиристора зависит от соотношения мгновенных значений напряжений на выходе выпрямительного моста и нагрузки. Если в момент наброса нагрузки напряжение на входе фильтра ниже, чем на выходе, шунтирующий тиристор включится с опозданием. В таких случаях провал выходного напрял ения практически не компенсируется.

Таким образом, характерным для известных устройств управления является наличие цепочки из последовательно соединенных форсирующего тиристора и резистора, подкличенной параллельно индуктивности фильтра, а также системы управления, включающей датчик напряжения, вход которого подключен к выходным зажимам выпрямителя, а выход - к блоку управпения.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено задающим элементом, который через узел сравнения и усилитель мощности подключен к управляющим входам тиристоров выпрямителя и к управляющему входу указанного форсирующего тиристора, причем второй вход узла сравнения подсоединен к выходу упомянутого датчика напряжения. Это позволяет уменьшить величину провала выходного напряжения выпрямителя при набросе нагрузки. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 и фиг. 3 приведены осциллограммы переходного прояесса при набросе нагрузки без применения и с применением предлагаемог устройства. Схема (см. фиг. 1) содержит блок тиристоров 1, LC-фильтр 2,3, щунтирующий тиристор 4, сопротивление 5, датчик напряжения 6, нуль-орган 7, усилитель 8, систему управления тиристорами выпрями теля 9 и задающий элемент 1О. Зажимами 11, 12, 13 выпрямитель подключается к питающей сети, к зажимам 14 и 15 подключается нагрузка. Схема работает следующим образом. В статике, пока напряжение на нагрузке превышает напряжение уставки нульоргана 7, тиристор 4 заперт, а тиристоры выпрямительного блока 1 управляются импульсами из системы управления 10. Угол регулирования определяется при этом системой стабилизцаии 9 в соответствии с сигналом, снимаемым с датчика напряжени 6. При снижении выходного напряжения выпрямителя при набросе нагрузки до величины нуль-орган 7 начинает генерировать импульсы высокой частоты, которые через усилитель 8 подаются на тиристоры выпрямителя 1 и шунтирующий тиристор 4 Благодаря подаче импульсов выпрямителя мгновенное значение напряжения на его выходе сразу же становитс. выше напряжения на конденсаторе 3, что обеспечивает отпирание тиристора 4 без задержки. Повышение напряжения на выходе выпрямленногомоста уменьшает величину провала выходного напряжения и длительность пере ходного процесса. Импульсы поступают на тиристоры в течение времени, пока выходное напряжение остается равным опорному напряжению Ufl или ниже его. На осциллограммах (см. фиг. 2 и з) изображены напряжение нагрузки и выпрямленное напряжение U, ток нагрузки i , выпрямленный ток i ток шунтирующего тиристора .B момен времени i происходил наброс нагрузки, приводящий к провалу напряжения. При уменьшении напряжения ниже заданного уровня (момент t на фиг. 3) срабатывает устройство, включающее тиристор, шунтирующий дроссель фильтра и тиристоры выпрямительного моста, Угол управления выпрямителя становится равным нулю. Применение способа шунтирования сглаживающего дросселя и изменение угла управления до нуля при набросе нагрузки позволяет уменьшить провал выходного напряжения, например, на агрегате ВАКС-7115 с фильтром с 23% до 11%. Предложенный способ может применяться в случаях, когда потребители не допускают значительных отклонений напряжения при переходных процессах. Формула изобретения Устройство управления тиристорным выпрямителем, содержащее цепочку из последовательно соединенных форсирующего тиристора и резистора, подключенную параллельно индуктивности фильтра,,и систему управления, включающую в себя датчик напряжения, вход которого подключен к выходным зажимам выпрямителя, а выход - к блоку управления, отличающееся тем, что, с целью уменьшения величины провала выходного напряжения при набросе нагрузки, оно снабжено задающим элементом, который через узел сравнения и усилитель мощности подключен к управляющим входам тиристоров выпрямителя и управляющему входу указанного форсирук щего тиристора, причем второй вход узла сравнения подсоединен к выходу упомянутого датчика напряжения.

Фи.2. 1

Фиг. 2

ААЛЛА

i3

Фиг-3