Способ управления тиристорами ключа переменного тока и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК H02P13/16 H02M1/08 

1

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в статических регуляторах переменного тока, работающих на индуктивно-активную нагрузку с переметными параметрами, в частности для управления асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором, электромагнитными индукторами и др.

Известен способ ({юрмирования сигналов управления тиристорами ключа перемшного тока при помощи пилообразного напряжения, синхронизированного с частотой напряжения сети и постоянного напряжетия 1.

Изменение фазового сдвига импульсов относительно нуля напряжения сети получают путем изменения уровня постоянного напряжения.

Этот способ не позволяет обеспечить управление тиристорами ключа переменного тока в Моменты, соответствующие нулю тока в установившемся режиме.

Известен способ получения сигналов управления тиристорами ключа переменного тока в моменты, соответствующие нулю тока в установившемся режиме, заключающийся в сдвиге фазного напряжения на угол, равный фазовому углу иадуктивно-активной нагрузки 2J.

Этот способ формирования сигналов управления тиристорами ключа переменного тока не позволяет осуществить управление в моменты, соответствующие нулю тока в установившемся режиме при изменении параметров индуктивноактивной нагрузки по случайному закону.

Целью изобретения является уменьшение переходных токов при изменении параметров

10 нагрузки по случайному закону.

Это достигается тем, что в способе управления тиристорами ключа переменного тока,-нагруженного на индуктивно-активную нагрузку, состоящем в том, что управляющие импульсы

15 на Т1фисторы подают со сдвигом, зависящим от параметров нагрузки, при каждом включении ключа измеряют в течение первого полупериода угол отставания тока от питающего напряжения, запоминают его, и последующее вклю20чение ключа осуществляют импульсами, сдвинутыми на этот угол.

Такой способ может быть реализован устройством, содержащим датчики прюхождения через нуль тока и напряжения, блок управления, генератор высокочастотных импульсов, два триггера, два ключа, два счетчика, дешифратор и логический элемент ИЛИ, иричем датчики прохождения через нуль тока и напряжения подклю чены к блоку управления, выходы которого соединены со входами триггеров и с двумя входами элeмekтa ИЛИ, генератор высокочастотньгх импульсов через ключи, связанные с триггерами подключен к счетчикам, выходы которых подключены к дешифратору, выход дешифратора соединен с третьим входом элемента ИЛИ, с входами установки нуля счетчиков и с входом блока управления. На фиг. 1 дана схема устройства для осуществления способа; на фиг. 2, а, б, в, г, д, е, ж, 3 - диаграммы, поясняющие способ. Устройство содержит датчики 1 и 2 прохожде ния через нуль напряжения и тока, блок управления 3, генератор 4 высокочастотных импульсов, два триггера 5 и 6, два ключа 7 и 8, два счетчика 9 и 10, дешифратор 11 и логический элемент ИЛИ 12. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии, когда нагрузка отключена, импульсы, соответствующие моментам перехода черрез нуль напряжения, с выхода датчика 1 прохождения через нуль напряжения поступают па вход блока управления 3. Сигналы с выхода датчика 2 прохождения через нуль то ка отсутствуют, так как отсутствует ток в нагрузке. После подачи команды на включение (см. фиг. 2, а) импульс а , соответствующий момен ту перехода через нуль фазного напряжения (фиг. 2, б), через блок управления 3 и через логический элемент ИЛИ 12 поступает на управ ление тиристором. После того, как откроется тиристор и на вы ходе датчика прохождения через нуль тока 2 появится сигнал (см. фиг. 2, а) производят из мерение отставания тока от напряжения ъ инду тивно-активной нагрузке путем измерения временного интервала между моментами перехода через, нуль графиков напряжения и тока (см. фиг. 2, б, г, импульсы Ь и Ь). Измерение временного интервала осуществля ют следующим образом. При появлении на выходе датчика 1 прохождения через нуль напряжения импульса b сигналом из блока управления 3 перебрасывается триггер 5, в результате чего открывается ключ 7 и импульсы с выход генератора 4 через открытый ключ 7 начинают поступать на вход счетчика импульсов 9. . При появлении на выходе датчика 2 импуль са b (см. фиг. 2, г) сигналом из блока управления возвращается в исходное состояние триг гер 5, в результате чего закрывается ключ 7 поступление импульсов на вход счетчика 9 рекращается. Таким образом на вход счетчика поступает количество импульсов, пропорцинальное временному интервалу между импульсаи ь и b (см- фиг. 2, е), а следовательно, проорциональное отставанию тока-от напряжения. четчик 9 используют- также для запоминания змеренного временного интервала путем сохраения комбинации состояния триггеров, соответствующего количеству поступивших импульсов. Импульс b одновременно проходит через элемент ИЛИ 12 на управление тиристором, проводящим в обратном .направлении. После поступления из блока управления 3 команды на выключение тиристора, проводящего в данный момент, он закрывается, когда ток станет равным нулю (см. фиг. 2, а). После поступления команды на повторное включение сигналом из блока управления 3 g момент появления импульса с (см. фиг. 2, б), следующего непосредственно после команды включения, перебрасывается триггер 6, в результате чего открывается ключ 8 и импульсы с выхода генератора 4 начинают поступать на вход счетчика 10. В процессе счета импульсов происходит сравнение кодов счетчиков 10 и 9 при помощи дешифратора 11. В момент совпадения кодов счетчика 10 и счетчика 9, что произойдет, когда количество импульсов, поступивших на вход счетчика 10 (см. фиг. 2, ж), станет равно количеству импульсов, поступивших на вход счетчика 9, при измерении временного интервала между импульсами ь и Ь, на выходе дешифратора 11 появится импульс с (см. фиг. 2, з). Этот импульс через элемент И.ЛИ J2 подают на управление тиристором и одновременно используют для установки триггеров счетчиков 9 и 10 в нулевое состояние.. После открытия тиристора в нагрузке снова начинает протекать ток и снова произойдет измерение времени отставания тока от напряжения в индуктивно-активной нагрузке путем измерения временного интервала между импульсами d и d (см. .фиг. 2, .6, г). Формула изобретения 1. Способ управления тиристорами ключа переменного тока, нагруженного на индуктивноактивную нагрузку, состоящий в том, что управляющие импульсы на тиристоры подают со сдвигом, зависящим от параметров нагрузки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения переходных токов йри изменений параметров нагрузки по случайному закону, при каждом включении ключа измеряют в течение первого полупериода угол отставания тока

от питающего напряжения, запоминают его, и последующее включение ключа осуществляют импульсами, сдвинутыми на этот угол.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее датчики прохождения через нуль тока и напряжения, блок управления, генератор высокочастотных импульсов, два триггера, два ключа, два счетчика, дещифратор и логический элемент ИЛИ, причем датчики прохождения через нуль тока н напряжения подклю чены к блоку управления, выходы которого соединены со входами триггеров и с двумя входами элемента ИЛИ, генератор высокочастотных импульсов через ключи, связанные с триггерами, подключен к счетчикам, выходы которых подключены к дешифратору, выход дещнфратора соединен с третьим входом элемта ИЛИ, с входами установки нуля счетчиков и с входом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ГДР N 94426, кл. Н 02 Р 5/32, 1975.

2. Патент ПНР N° 45475, кл. 21 С 46/50, 1976.