Устройство для управления многофазным тиристорным преобразователем Советский патент 1979 года по МПК H02P13/16 

1

Изобретение относится « преобразовательной технике и может быть использовано :в системах управления мощными многофазными тиристорными преобразователями частоты с непосредственной связью и естественной коммутацией.

Известна система управления мощным многофазным ти.ристорным преобразователем частоты для частотно-регулируемого тихоходного синхронного беЗредукторного электропривода ножниц блюминга 1.

В информационной части система управления содержит фазорегуляторы МАФ-22- 00, понижающие трансформаторы, пассивные ЬС-фильт,ры и трансформаторы синхронизации.

Фазорегуляторы предназначены для фазирования отпирающих имиульсов относительно анодных напряжений на вентилях и для сдвига импульсов управления, относящихся к разным мостам эквивалентной 12-ти фазной силовой схемы на 30 эл. град. От одного фазорегулятора залитывается 36 каналов управления, относящихся к одной трехфазной системе -питающей сети («звезда или «треугольник).

Всего система управления содержит четыре фазорегулятора. Пассивные LC-фильтры предназначены для подавления высших

гармоник в синусоидальных -синхронизирующих напряжениях.

Трансформаторы синхронизации имеют по две вторичные обмотки. Напряжения,

снимаемые с этих -обмоток, используются в качестве синхронизирующих опорных напряжений.

Недостатком известной системы управления является асимметрия з-правляющих

импульсов из-за погрешности фазорегуляторов, неточности их установки при фазировке, неидентичности параметров пассивных LC-фильтров и трансформаторов синхронизации.

При амплитудно-фазовой несимметрии питающего напряжения асимметрия данной системы управления увеличивается.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройсгво для

управления мощным многофазным тиристорным преобразователем, содержащее в информационной части шесть фазосмещающих мостов, выходы которых соединены со входами щести формирователей осно-вной

гармоники, нуль-органы, входы которых подключены к выходам активных RC-фильтров |2.

Недостатком известного устройства является асимметрия управляющих импульсов из-за неидентичности характеристик формирователей основной гармоники и фазосмещающих мостов.

При фазовой несимметрии питающей сети и неточности установки фазосмещающих мостов (при фазировке) асимметрия увеличивается, ухудшается гармонический состав выходного напряжения лреобразователя, что приводит к снижению КПД электропривода, увеличивает мешающее влияние на линии связи и в целом снижает технико-экономические показатели электропривода.

Целью изобретения является повышение КПД путем исключения асимметрии развертывающих напряжений в системе управления преобразователем при фазнровке и аМПлитудно-фазоеых искажениях питающей сети.

Для этого устройство для управления многофазным тиристорным преобразователем, содержащее подключенный « питающему напряжению сети фазосмещающий мост, подключенный выходом к формирователю основной гармоники, и нуль-органы, подключенные своими входами через операционные усилители к -выходам активных RC-фильтров, дополнительно снабжено модуляторами прямоугольного напряжения, пересчетной схемой и формирователем коротких импульсов, причем входы модуляторов подключены к выходам пересчетной схемы, подключенной своим входом через формирователь коротких импульсов к. выходу формирователя основной гармоники, а выходы модуляторов .подключены к входам соответствующих активных RC-фильтров.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; фиг. 2 - схема модулятора прямоугольного напряжения; фиг. 3- временные нотенциальные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для управления мощным многофазным тиристорным преобразователем содержит подключенный к питающему напряжению сети фазосмещающий мост 1, выход которого соединен со входом формирователя основной гармоники 2, формирователь коротких импульсов 3, пересчетную схему 4, модуляторы прямоугольного напряжения 5-10, активные RC-фильтры 11-16, онерационные усилители 17-28, нуль-органы 29-40, операционный усилитель 41 с Выводами и, б, в, г, д, е, транзистор 42, токоограничивающие резисторы 43, 44, резистор обратной связи 45, защитный диод 46, развязывающий конденсатор 47. Вывод 48 является входом операционного усилителя, вывод 49 - выходом, а выводы 50-53 служат для подключения к соответствующим полюсам источников нитания. На временной диаграмме (фиг. 3) номера кривых относятся к выходным напряжениям соответствующих блоков устройства.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства подают напряжение питающей сети Uc, например фазы А, которое сдвигается фазосмещающим мостом 1, затем формирователь основной гармоники 2 выделяет синусоидальную кривую,

которая поступает на формирователь коротких импульсов 3, на его выходе формируется серия коротких импульсов с интервалом 30 эл. град, и поступает на вход пересчетной схемы. С выходов а, б, в, г, д,

е нересчетной схемы 4 на входы модуляторов 5-10 поступают прямоугольные импульсы отрицательного напряжения.

Модулятор прямоугольного напряжения выполнен на операционном усилителе 41 и

полевом транзисторе 42.

На вход 50 модулятора подключено напряжение Uni источника нитания, а через вход 48 .на транзистор 42 поступает напряжение с пересчетной схемы. Во время отрицательного импульса открывается транзистор 42, закорачивая вход 2 операционного усилителя 41, при этом сигнал f/ni поступает на вход в усилителе 41 и на выходе б появляется импульс положительной

померности. Во время нулевого потенциала на входе 48 транзистор 42 заперт, и с выхода б модулятора снимается нмпульс положительной полярности.

Прямоугольные переменные напряжения,

имеющие частоту питаяия сети с модуляторов 5-10, поступают на входы активных RC-фильтров 11-16, выделяющих основную гармонику питающей сети. Выходные синусоидальные напряжения

активных фильтров поступают на формирователи фазных и противофазных опорных синусоидальных напряжений 17-28. Формирователи опорных нанряжений, усилители 17-28 имеют одинаковые коэффициенты передачи. И так как выходные напряжения с активных фильтров идентичны, то обеспечивается идентичность многофазных синусоидальных напряжений для всех каналов вентильного преобразователя, поступающих на входы нуль-органов 29-40.

В связи с тем, что система управления имеет всего один фазосмещающий мост 1, его параметры не влияют на сим.метрию опорных развертывающих напряжений и,

следовательно, на симметрию управляющих импульсов преобразователя. Неточность установки фазосмещающего моста 1 также не отражается на работе преобразователя, потому что все олор.ные развертывающие синусоидальные напряжения сдвигаются одинаково, сохраняя симметрию.

Амплитудно-фазовая асимметрия питающей сети не влияет на симметрию унравляющих им1пульсов преобразователя, так как

формирование многофазных опорных напряжений осуществляется от одной фазы питающего напряжения, амплитуда которого стабильна и не зависит от колебаний сетевого напряжения.

Изобретение позволяет повысить симметрию управляющих импульсов преобразователя при упрощении его информационной частоты устройства.

Повышение симметрии управляющих импульсов улучшает гармонический состав выходного напряжения преобразователя, что, в свою очередь, повысит технико-экономические показатели электропривода и снизит влияние на линии связи.

Формула изобретения

Устройство для управления многофазным тиристорным преобразователем, содержащее подключенный к питающему напряжению сети фазосмещающий мост, подключенный выходом к формирователю основной гармоники, и нуль-органы, подключенные своими входами через операционные усилители к выходам активных RCфильтров, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД путем исключения асимметрии развертывающих напряжений в системе управления преобразователем при фазировке и амплитудно-фазовых искажениях питающей сети, оно дополнительно снабжено модуляторами прямоугольного напряжения, лересчетпой схемой и формирователем коротких импульсов, причем входы модуляторов подключены к выходам пересчетпой схемы, подключенной своим входом через формирователь коротких импульсов к выходу формирователя основной гармоники, а выходы модуляторов подключены к входам соответствующих активных RC-фильтров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Тиристорный преобразователь частоты с непосредственной связью для электропривода ножниц мощностью 3400 кВт, № ОЛА.082.961.1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 508891, кл. П 02Р 13/16, 07.05.73.

,1гС

jV|.JTLf

е I 11 1

1 .