Устройство для фазоимпульсного управления тиристорами Советский патент 1978 года по МПК H02M1/08 H02P13/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОИМПУЛЬСНОГО УПРАВЛЕНИЯ

ТИРИСТОРАМИ

Изобретение относится к элементам систем управления преобразователями и может быть использовано в электроприводе с тиристорным регулированием, где требуется изменение тока и напряжения тиристорных преобразователей изменением момента включения тиристоров. Известны устройства для фазоимпульсного управления тиристорными преобразователями, содержащие формирователь опорного пилообраз ного напряжения, сравнивающее устройство и формирователь выходных импульсов. Известно устройство, в котором для создания пилообразиого напряжения используется заряд конденсатора от источника постоянного напряжения с последующим разрядом через диодный коммутатор IJ. Однако в случае формирования «пилы за один полупериод синхронизирующего напряжения диодные коммутаторы имеют ограниченный диапазон регулирования, причем диапазои регулирования зависит от изменения частоты и напряжения синхронизирующего сигнала. Наиболее близким техническим рещеиием к изобретению является устройство, содержащее генератор пилообразного иапряжеиия, включающий в себя конденсатор и транзисторный ключ, подсоединенный параллельно коиденсатору, нуль-орган на транзисторе н выходной каскад {2|. Однако при равенстве нулю сигнала управления нуль-орган срабатывает не в момент перехода синхронизирующего напряжения через нуль, а спустя некоторый временной интервал, определяемый временем нарастания «пилы до уровня падения напряжения на базо-змиттерном переходе транзисторного нульоргана. Таким образом появляется угол задержки, который сужает диапазон регулироваиня и при использовании таких устройств для управления многофазными тиристорными преобразователями способствует появлению асимметрии управления из-за отклонений статических характеристик транзисторов нуль-органа. Целью изобретения является расширение диапазона регулирования и повышение помехоустойчивости устройства. Это достигается тем, что в устройство для фазоимпульсного управления тиристорами, содержащее генератор пилообразного напряжения, включающий в себя конденсатор и транзисторный ключ, подсоединенный параллельно конденсатору, источник синхронизирующего напряжения, подключенный к эмиттернобазовой цепи транзисторного ключа, источник

управляющего напряже1(ия, имеющий общую точку с источником синхронизирующего напряжения, нуль-орган на транзисторе, эмиттерноб зовая цепь которого подключена к источникам пилообразного и управляющего напряжений, и выходной каскад, введен диод, один электрод которого подключен к точке соединения эмиттера транзисторного ключа и конденсатора, а другой электрод - к общей точке источников управляюи1,его и синхронизирующего напряжений, к которой подключена также базовая цепь транзисторного ключа.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство для фазоимпульсного управления тиристорами содержит источник 1 синхронизирующего напряжения, через резисторы 2 и 3 подключенный к эмигтерно-базовой цепи транзисторного ключа 4, генератор пилообразного напряжения, включающий в себя последовательно соединенные токостабилизирующий элемент 5, кондеисатор 6 и диод 7, причем параллельно конденсатору 6 включен транзисторный ключ 4. Устройство содержит также нуль-орган на резисторе 8 и транзисторе 9. источник управляющего сигнала 10, выходной каскад И и источник питания 12.

.Устройство фазоимпульсного управления работает следующим образом.

Во время положительной полуволны синхронизирующего напряжения транзисторный ключ 4 оказывается запертым падением напряжения на открытом диоде 7. В это время происходит заряд конденсатора 6 постоянным током токостабилизирующего элемента 5. Если напряжение управления (Uy) больще максимальной амплитуды «пилы, то транзистор 9 заперт и заряд конденсатора 6 будет происходить до тех пор, пока напряжение синхронизации не изменит свой знак. При этом транзисторный ключ 4 открывается, диод 7 запирается, и конденсатор 6 разряжается до падения напряжения на открытом транзисторном ключе 4. При следующем переходе синхронизирующего напряжения через нуль (при этом транзисторный ключ 4 запирается, а диод 7 отпирается) напряжение на базе транзистора 9 увеличивается скачком, так как кондеисатор б в течение всего иерабочего полупериода заряжен до неко.торого напряжения , равного падению напряжения на открытом транзисторном ключе 4.

8дальнейщем происходит заряд конденсатора 6 от токостабилизирующего элемента, 5 и весь процесс повторяется. Если иу и мяТранзистор

9открывается и включает благодаря этому выходной каскад 11 (например, генератор пачки импульсов).

Если сигнал управления равен нулю (Uy 0) то остаточного напряжения на конденсаторе 6 достаточно, чтобы открыть транзистор 9, следовательно, выходной каскад И включается при переходе синхронизирующего напряжения через нуль и регулирование может начинаться практически с 0° до 180°С.

-При равенстве нулю сигнала управления ложное срабатывание нуль-органа в нерабочий полупериод исключается, так как к базоэмиттерному переходу, транзистора 9 прикладывается отрицательная полуволна синхронизирующего напряжения, и транзистор 9 оказывается надежно закрытым.

При работе устройства в больпюм диапазоне изменения амплитуды синхронизирующего напряжения для защиты базь-эмиттериого перехода транзистора 9 от обратного напряжения возможно включение диода между базой транзистора 9 и конденсатором 6.

При этом порог нуль-органа увеличивается и для его компенсации необходимо включить диод последовательно с транзисторным ключом 4, увеличив тем самым Up Оба дополнительных диода показаны на фиг. 1 пунктиром. Для защиты транзисторного ключа 4 от большого прямого тока через базо-эмиттерный переход в качестве диода 7 можно включить стабилитрон.

Таким образом, полученное устройство представляет собой простую и надежную схему, обеспечивающую широкий диапазон регулирования угла включения силовых тиристорных преобразователей, что заметно улучшает технико-экономические показатели последних.

Формула изобретения

Устройство для фазоимпульсного управления тиристорами, содержащее генератор пилообразного напряжения, включающий в себя конденсатор и транзисторный ключ, подсоединенный параллельно конденсатору, источник синхронизирующего напряжения, подключенный кэмиттерно-базовой цепи транзисторного ключа, источник управляющего напряжения, имеющий общую точку с источником синхронизирующего напряжения, нуль-орган на транзисторе, эмиттерно-базовая цепь которого подключена к источникам пилообразного и управляющего напряжений, и выходной каскад, отличающееся тем, что, с целью расщиреиия диапазона регулирования и повыщеиня помехоустойчивости, в него дополнительно введен диод, один электрод которого подключен к точке соединения эмиттера транзисторного ключа и конденсатора, а другой электрод подсоединен к общей точке источников управляющего и синхронизирующего напряжений, к которой подключеиа также базовая цепь транзисторного ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

/л

7

«

г

f