Устройство для управления многофазным тиристорным преобразователем частоты Советский патент 1980 года по МПК H02P13/16 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления многофазными тиристорными преобразоватблями частоты с непосредственной связью.

Известен блокинг-генератор, применяемый в качестве нуль-органа, в котором питание осуществляется не от источника постоянного напряжения, а путем разряда предварительно заряэк.енного конденсатора |JL| .

В этом устройстве цепь заряда конденсатора можно рассчитать так, чтобы исключить двойное срабатывание, и, следовательно, исключить аварийный режим (прорыв инвертора).

Однако это устройство не позволяет осуществить работу преобразователей частоты по арккосинусоидальному и синусоидальному законам управления.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению является устройство для управления шогофазным тиристорным преобразователем частоты, содержащее в

каждом канале блок сравнения на двух транзисторах р р типа, база-эмит- терный переход первого из которых через ограничивающий резистор связан с соответствующим выходом формирователя развертывающего синусоидального напряжения и через другой ограничивающий резистор с источником управляющего напряжения, коллекторы второго транзистора через дифференцирующую цепочку и

10 диод, включенный в обрзатном направлении, подключен ко входу соответствующего формирователя импульсов преобразователя 2 .

Однако в данном устройстве при боль15щой скорости изменения задания сигнала . управления на нерабочих участках развертывающих напряжений формируются ложные.импульсы, приводящие к снижению наде кности тиристорного преобразователя

2Q частоты, так как в этом случае возможен прорыв инвертора и, следовательно, выход из строя силовой схемы преобразователя. 3 Целью изобретения является повышение надежности при одновременном ограничении предельных углов регулирования. Поставленная цель достигается тем, что известное устройство для управления преобразователем снабжено фазосмещающим .мостом, формирователем узких импульсов, пересчетным элементом и эмиттерными повторителями , причем выходы последних связаны через ограничивающи резисторы с соответствующими база-эми терными переходами первьк транзисторов блоков сравнения, aj входы эмиттерных повторителей подсоединены к выходу пересчетного элемента, вход которого Чё рез формирователь узких импульсюв связан с выходом фазоврашающего -моста со входом подключеннымК выходу форми рователя развертывающего напряжения ойной из фаз питающего напряжения. На фиг. 1 изображена схема устройст ва на фиг. 2 - временные потенциальные диаграммы, поясняющие, формирование запрещающих сигналов; на фиг. 3 - временные потенциальные диаграммы, поясняющие работу системы управления с введением запрета и без него (один ка. нал). Устройство содержит формирователь развертывающего напряжения фазы А, фа зосмещаюший мост 2, формирователь 3 узких импульсов, пересчетный элемент 4,эмиттерные повторители 5д ... 5п транзисторы 6 и 7 нуль-органа, дифференцирующая цепочка 8, развязывающий диод 9, блоки 10 д ... 10 п сравнения, формирователи 11. ... . импульсов преобразователя. На диаграммах обозначены U развертывающее напряжение фазы а; Uo выходное напряжение фазосмещающего моста 2; Da - выходные импульсы фор мирователя узких импульсов SjU Uj/l g - выходные импульсы с пересчет ного элемента 4j U,, - напряжение на коллекторе второго транзистора нуль-органа 7 j UQ - импульс на дифференцирующей цепочке 8; Uy - источник уп.. Вх4 равляющего напряжения; входы блоков сравнения 10 ... на которые поступают развертьшающие синусоидальные напряжения; Bvc - входы блоков сравнения 10 ... на которые поступают упраьпяющие напряжения и у ; з ;i - вхо блоков сравнения Ю ... 10 п на ко9орые поступают запрещающие сигналы лительностью. Коллекторы транзисторов 7 блоков сравнения 10 .,. 10 через дифферендирующие цепочки 8 и диоды 9, включенные в обратном направт.ении, связаны со входами формирователей импульсов 11 ... 11п . Устройство работает следующ-им образом. Развертывающее напряжение U {фаза а) - сдвигается фазосмещающим мостом 2 на угол Ч (фиг. 26), величина которого зависит от диапазона ограничения по серпах (отграничение-по максимуму). Напряжение 0 , снимаемое с выхода ({йзосмещающего моста 2, с помощью формирователя 3 преобразуется в серию узких импульсов с интервалом Между ними равным fj( , который зависит от силовой схемы преобразователя (например, для 6-ти пульсной схемы равен 60 эл. град, а для 12-ти пульсной , 30 эл. град). Серия узких мпульсов (фиг. 2) поступает на пересчетный элемент 4, с вььходов которой снимаются импульсы длительностью - (фиг. 2).. Эти импульсы (фиг. 2 г-к) вводятся в соответствующие нуль-органы преобразователя и запрещают формирование ложных импульсов на нерабочих ветвях развертывающих синхронизирующих синусоидальных напряжений при скорости изменения сигнала управления превьпнающей скорости изменения развертывающего йапряженияРабота устройства с введением формируемых импульсов запрета (фиг, 2 г-к) рассмотрена на примере 1-го канала. На вход Вх/1 блока сравнения 10 j подается развертывающее напряжение U2 (фиг. 2 б, фиг. 3 а), на вход Вх подается управляющее напряжение U у (см. фиг. За). При форме управляющего сигнала Uy , изображенной на фиг. 3 а, что соответствует большой скорости нарастания и сброса cnrHa ja управления Uy/ равенство нулю развертывающего Uo и управляющего напряжений имеет место в точках А , В и С. При этом , в интервале между точками А и В образуется прямоугольный импульс (фиг. 3 б).. от переднего фронта которого дифференцирующей цепочкой 8 формируется управляющий импульс (фиг. 3 в). В точке же 5 С (п{:и отсутствии запрещающего сигнал 4 ) происходит формирование поншо импульса (фиг. 3 г), приводящего к ава рийному режиму (прорыйу инвертора) в тиристорном преобразователе. При налич же сигнала (фиг. 2 г), приходящег на вход Вхд (транзистора 6), на колле торе транзистора 7 формируется сигнал UK7 (фиго 3 д) длительностью Ot , перекрывающий нерабочий участок развертывающего напряжения и исключающи формирование импульсов в.точке С . В сл чае исчезновения управляющего импульса и У или превыщении его уровня, по сравнении с развертывающим напряХением Ц0 , от переднего фронта запрещающего импульса (фиг. 3 д) дифференцирующей цепочкой 8 формируется ограничивающий импульс (фиг. 3 е), осуществляющий ограничение фазы управляющего импульса в инверторном режиме. Сдвигая фа зосмещающим мостом 2 напряжение Ui , одновременно изменяетс фаза ограничения предельного угла по ток во всех каналах преобразователя. Исключение аварийных режимов в тиристорном преобразователе частоты за счет данного технического реше1Л я позволяет обеспечить работоспособность час тотного управляемого электропривода. Формула изобретения Устройство для управления многофазным тиристорным преобразователем частоты, содержащее в каждом канале управления блок сравнения -на двух транзисторах р - П - р типа, база-эмиттеру ный переход первого из которых через 096 ограничивающий резистор связан с соответствующим выходом формирователя развертывающего синусоидального капряжения и через другой ог.1мничивающий резютор - с источником управляющего напряжения, коллектор второго транзистора через дифференцирующую цепочку и .диод, включенный в обратном направлении, подключен ко входу соответствующего формирователя импульсов преобразователя, отличающееся тем,; что, с целью повыщения надежности при одновременном ограничении предельных углов регулирования, оно снабжено { зосмещающим мостом, формирователем узких импульсов, пересчетным элементом и эмиттерными повторителями, причем выходы последних связаны через ограничивающие резисторы с соответству щими базо-эмиттерными переходами первых транзисторов блоков сравнения, а выходь эмиттерных повторителей подсоединены к выходу пересчетного элемента, бход которого через формирователь уэ- ких импульсов связан с выходом фазосмешающего моста, входом подключенного к выходу формирователя развертывающего напряжения одной из фаз питающего напряжения. Источники информации, принятые во вникгание при экспертизе 1.Писарев А, Л.,Деткин.Л, П. Управление тиристорными преобразователями. Энергия, 1975, с. 193. 2.Конструктивные испытания экспериментального образца ТПЧ с непосредственной связью мощностью 160 кВА (с аналоговой системой управления). Отчет № ОЛА. 126.916. ВНИИЗлектропривод, 1971, с. 23, схема ОЛА. 365.926.

e