Устройство фазового сдвига импульсов для управления вентильным преобразователем Советский патент 1978 года по МПК H02P13/16 H02M1/08 

(54) УСТРОЙСТВО ФАЗОВОГО СДВИГА ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОЬРЛЗОВЛТЕЛЬУ,

Недостатком известного устройства фазового сдвига импульсов является низкий диапазон регулирования, вызванный .наличием тиристора в цепи разряда конденсатора и низкая точность синхронизации, связанная с конечной величиной тока удержания тиристора.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования и повышение точности синхронизации.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемое устройство фазового сдвига импульсов для управления вентильным преобразователем дополнительно снабжено цепью диод-резистор, развязывающим диодом и диодом, шуптируюш,им конденсатор времязадающей цепи, источник опорного синхронизирующего напряжения выполнен в виде формирователя двухполярного напряжения, образованного тремя параллельными ветвями, каждая из которых содержит обмотку трехфазного трансформатора, последовательно соединенную в двух ветвях с диодами и в третьей - с резистором, причем общий выход ветвей связан с выходом времязадающей резистивно-емкостной цепи через цепь диод-резистор, средняя точка которой через развязывающий диод соединена с управляемым диодом, второй вывод которого связан с общей точкой-параллельных ветвей и конденсатора времязадающей цепи.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства фазового сдвига импульсов; на фиг. 2, а, б, в - диаграммы его работы.

Устройство содержит формирователь 1 импульсов, подключенный входом через источник 2 управляющего напряжения к конденсатору 3 времязадающей цепи, последний подключен через зарядный резистор 4 к источнику стабилизированного напряжения Uc, зашунтирован диодом 5 и соединен через последовательно включенные резистор 6 и диод 7 с выходом источника опорного синхронизирующего напряжения, выполненного в виде формирователя двухполярного напряжения, образованного тремя ветвями, каждая из которых содержит обмотку 8-10 трехфазного трансформатора - последовательно соединенную в двух ветвях с диодами 11, 12 и в третьей - с резистором 13,, общий выход ветвей подключен к аноду диода 7, катод которого через развязывающий диод 14 соединен с управляемым диодом - динистором 15, второй вывод этого динистора связан с общей точкой параллельных ветвей источника опорного-синхронизирующего напряжения и конденсатора 3. Цепь включения динистора 15 соединена с выходом формирователя 1 импульсов. Источник 2 управляющего напряжения представлен в виде ЭДС Uy и внутреннего сопротивления.

Устройство работает синхронно напряжению сети. В исходном состоянии вход формирователя импульсов 1 обесточен.

Источник 2 управляющего напряжения, содержащийся во входной цепи формирователя, включен встречно напряжению на конденсаторе 3 -времязадающей цепи. Рабочий ход начинается с. заряда конденсатора 3 через резистор 4 от стабилизированного напряжения Ост и определяется полярностью опорного синхронизирующего напряжения Uon, прикладываемого к диоду 7.

Отрицательное значение опорного напряжения (жирная линия на диаграмме фиг. 2, а) образуется из участков синусоид напряжений UIT, йат, изт обмоток 8-10 трехфазного трансформатора. Длительность отрицательного значения опорного напряжения определяет длительность напряжения на конденсаторе IJ, имеющего форму, близкую к линейной. С момента времени to (фиг. 2а, б) Уоппринимает отрицательное значение, диод 7 заперт, и конденсатор заряжается от нанряжения UCTКогда напряжение на конденсаторе УдДостигает величины, несколько больщей управляющего напряжения Uy (момент времени t, на фиг. 2, б), через вход формирователя импульсов протекает ток, обеспечивающий его запуск. Появивщийся на выходе формирователя импульс UBWX (фиг. 2, в), включает динистор 15.

Динистор, включаясь, замыкает разрядную цепь конденсатора 3. Последний быстро разряжается через ограничивающий резистор 6 до незначительного уровня, и протекание тока через вход формирователя и, следовательно, через источник 2 управляющего напряжения прекращается.

Удержание динистора во включенном состоянии осуществляется током, протекающим от стабилизированного напряжения UCT.

При смене знака опорного напряжения Uon (момент времени ta на фиг. 2, а ), связанной с изменением знака напряжения UST обмотки трансформатора 10, конденсатор разряжается до нулевого уровня. При протекании тока от напряжения UST по цепи: резистор 13 - диод 7 - резистор 6 - диод 5 - обмотка 10 к последовательно соединенным развязывающему диоду 14 и динистору 15 прикладывается обратное напряжение, что вызвает запирание динистора 15. В интервале времени, начинающем с момента времени tj до момента времени 1з (фиг. 2, а) знак опорного напряжения - положительный, значение напряжения на конденсаторе, близкое к нулевому, обеспечивается благодаря шунтирующему диоду 5.

В момент времени ts знак опорного напряжения изменяется, поэтому вновь происходит заряд конденсатора, и далее весь процесс повторяется.

Момент срабатывания формирователя импульсов по отнощению к началу линейного напряжения на конденсаторе, как это видно из диаграммы фиг. 2, б, регулируется изменением уровня управляющего напряжения Uy в диапазоне tper, близком к 270°/W (W - круговая частота сети), при этом в связи с тем, что протекание тока во входной цепи формирователя импульсов прекращается после выдачи импульса и искажения управляющего напряжения исключаются, то имеется возможность путем увеличения величины тока запуска формирователя уменьшить погрешность, связанную с конечным порогом срабатывания формирователя, а так как разряд конденсатора через источник опорного синхронизирующего напряжения происходит при незначительном уровне напряжения на конденсаторе, то потери в источнике опорного напряжения существенно снижаются. Таким образом, в данном устройстве при обеспечении щирокого диапазона регулирования фазы выходных импульсов обеспечивается высокая точность преобразования уровня управляющего напряжения в величину фазы импульсов, снижается мощность источника онор- ного синхронизирующего напряжения, что дает возможность применить данное устройство в преобразовательных установках различного назначения. Формула изобретения Устройство фазового сдвига импульсов для управления вентильным преобразователем, содержащее формирователь импульсов, источник управляющего напряжения, времязада ощую резистивпо-емкостную цепь, управляемый диод в цепи разряда ее конденсатора и источник опорного синхронизирующего напряжения, отМ чающееся тем, что, с целью расщирения диапазона регулирования импульсов и повыщения точности, оно дсиюлпигслыю c i; o:-i:c:i( . диод-резистор, развязыванмлим диодом и , шунтирующим кондено;1тор 1-ромязад 1К; щей цепи, источник опорного синхронизирующего напряжения выполнен в виде форм1 ронутеля двухполярного напряжения, образонапиого тремя параллельными Г5ет1)ями, каждая из которых содержит обмотку трехфаз1юго трансформатора, последовательно соединенную в двух ветвях с диодами и в третьей - с резистором, причем общий выход ветвей связан с выходом времязадаюи1ей резистивно-емкостной цепи через указанную цепь диод-резистор, средняя точка которой через развязываюн1ий диод соединена с управляемым днодом, второй вывод которого связан с общей точкой упомянутых параллельных ветвей и конденсатора указанной времязадающей цепи. Источники информации, принятые RO рпима ние при экспертизе: 1.Авторское свидетельство С(СР ЛЬ 214657. кл. 2/Н 02 М 1/04, 19G8. 2.«Реверсивный К)нный электр(., Г. М. Левин и М. Э. Гольдснта,-. «Энергия, М-Л.,1964, стр. 69, 74. рис. 41, 44. 3 Авторское свидетельство .№ , кл. Н 03 К 7/04. 1972.