Устройство для управления многофазным выпрямителем Советский патент 1980 года по МПК H02P13/24 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть исполь зовано для управления многофазными в прямителями, Известны многоканальная и одноканальная схемы управления многофазными выпрямителями ij . Многоканальная схема управления содержит число каналов управления, равное числу тиристоров многофазного выпрямителя, причем в каждом канале имеются устройства синхронизации с сетью, фазового сдвига/ формирования и усиления управляющих импульсов. Недостатком многоканальной системы управления является большая асимметрия импульсов управления по фазам доходящая до +3 , так как каждый ка нал такой структуры содержит синхронизирующее .и фазосдвигающее устройства. Невозможность создания несколь ких идентичных устройств и приводит к погрешности в отработке управляюще го сигнала. Более высокой точности в отработке управляющего сигнала, а тем самым и более высокой симметрии управляющих импульсов по фазам можно добитьс в одноканальной системе управления, которая содержит одно синхронизирующее и фазосдвигающее устройства, распределитель импульсов и выходные устройства. К недостаткам одноканальной системы управления следует отнести сложность синхронизации ее с питающей сетью (необходимости формирования одноканальной последовательности кратной частоты) и осуществления ее фазового сдвига в широком диапазоне изменения угла управления. Из известных систем управления наиболее близким по технической сущности является устройство, которое содержит фильтр, элемент сравнения, усилитель, Зсщающий генератор, работёиощий с постоянной частотой, и распределитель импульсов 2j. Роль синхронизатора фазы управляющих импульсов в дискретной системе управления выполняет цепь обратной связи с фильтром. Недостатком известного устройства является асимметрия импульсов управления по фазам, что приводит к появлению в кривой выпрямленного напряжения низкочастотной составляющей. Асимметрия импульсов управления по фазам многофазного выпрямителя возниКает вследствие того, что не удается получить абсолютно точную многофазную систему напряжений по величине и фазе из трехфазной питающей сети с помощью ферромагнитных преобразователей числа фаз.

Целью изобретения является устранение асимметрии импульсов управления по фазам.

Поставленная цель достигаётс тем что в устройство для управления многофазным выпрямителем, содержащее фильтр, Элемент сравнения, усилитель задающий генератор и распределитель импульсов, введены на каждый выход распределителя импульсовдвухвходовый элемент И и последовательно соединенный диод и переменный; резистор, а также постоянный резистор,конденсатор, пороговый элемент и управляемый ключ, причем каждый выход распределителя импульсов соединен с первым входом сбответствующего двухвходового элемента И, а через диод и резистор - с первым выводом-постоянного резистора, второй вывод которого соединен с конденсатором и входом порогового элемента, общая точка соединения которых соединена с нулевой точкой через управляемый ключ, первый управляющий вход которого соединен с задающим генератором, а второй управляющий вход - с выходом порогового элемента, причем выход последнего соединен также со вторыми входами двухвходовых элементов И.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 показаны временные диаграммы, поясняющие его работу Устройство содержит фильтр 1, элемент 2 сравнения, усилитель 3, задающий генератор 4, Распределитель 5 импульсов, диоды б, переменные резисторы 7, постоянный резистор 8, конденсатор 9, пороговый элемент 10, двухвходовый ключевой элемент 11, двухвходовые элементы И 12.

Синхронизацию фазы управляющих импульсов выполняет цепь обратной связи, которая включает в себя фильтр 1 для сглаживания выходного напряжения выпрямителя и выделения постоянной С6сТЙ1Вляющей. Если сигнал обратной .связи отличен от задающего напряжения, то усиленный усилителем 3 Тза зностный ситнаЛ с элемента 2 сравнения воздействует на фазу импульсов задагощего генератора 4 таким образом что выходное напряжение выпрямителя . возвращается к заданной величине. Каждый очередной импульс с задающего генератора 4 (фиг. 2) открывает ключ 11 и устанавливает полржительнйй по 1ёнцйа:л на с6ответствующем выходе распределителя 5 импульсов (фиг. 262д), Пусть в момент времени tj положительный потенциал установился на вторЬм выходе распределителя 5 (фиг. 2в), а все его остальные выходы имеют нулевой потенциал. Тогда по цепочке диод 6, переменный резистор 7, достоянный резистор, конденсатор 9 и ключевой элемент 11 начинает протекать ток заряда конденсатора 9 . с до напряжения срабатывания порогового элемента 10.

Остальные диоды находятся под отрицательным напряжением и по соответствующим переменным резисторам токи

Q не прЬтекают и на работу схемы они не влияют.

В момент времени t напряжение на конденсаторе 9 достигает напряжения срабатывания порогового элемента 10, - после чего положительный сигнал с

5 его выхода закрывает ключ 11 и одновременно поступает на вторые входы элементов И.

При этом конденсатор 9 разряжается через входное сопротивление доро0 гового элемента 10, а выходной сигнал для управления силового тиристора многофазного выпрямителя снимается с соответствующего элемента.

Изменяя величину сопротивления переменного резистора 7, можно в широ. ких пределах регулировать момент включения соответствующего силбвого тиристора многофазного выпрямителя, при минимальная выдержка времени

0 J ° момента поступления импульра с задающего генератора 4 определяется величиной сопротивления резистора, а максимальная () суммар-. ным сопротивлением резисторов 7 и 8.

5 При поступлении следующего импульса „ с задающего гёнер.атора 4 в момент времени tg положиТельный потенциал установится уже на третьем выходе распределителя 5 импульсов (фиг. 2г)

- и работа схемы повторится.

0 Подстройка углов управления силовыми тиристорами путем изменения величины сопротивления переменных ре- . зисторов позволяет устранить асим-метрию импульсов управления по фазам,

5 в результате ч-его силовые тиристоры многофазного выпрямителя будут проводить ток одно и тоже время, а формы кривых анодных токов и их средние значения станут одинаковыми. 0 кривой выпрямленного напряжения не будет низкочастотной составляющей, что позволит уменьшить индуктивность сглаживающего фильтра, а следовательно, его габариты и массу.

Кроме того, равенство средних значений токов силовых тиристоров позволит уменьшить мощность трансформатора многофазного выпрймителя.

Формула изобретения

Устройство для управления многофазным выпрямителем, содержащее последовательно соединенные фильтр, 65 элемент сравнения, усилитель, задающий генератор и распределитель импульсов , отличающееся тем/ что, с целью устранения асимметрии импульсов управления по фазам оно снабжено двухвходовыми элементами И, диодами и переменными резнсторами, число которых равно числу выходов распределителя импульсов, по стоянным резистором, конденсатором, пороговым элементом и управляемым ключом,причем каждый выход распредел теля импульсов соединен с первым вхо дом соответствующего двухвходового элемента И,а через диод и резистор - с первым выводом постоянного резистора, второй вывод которого соединен с конденсатором и входом порогового элемента, общая точка соединения кЬторых соединена с нулевой точкой через управляемый ключ, первый управляющий вход которого соединен с выходом задающего генератора, а второй управляЩийвход соединен с выходом порогового элемента и вторыми входами двухвходовых элементов И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Беркович Б.И. и др. Полупроводниковые выпрямители. М., Энергия, 1978, с. 148, 2.Исаков Ю.А. и др. Основы промышленной электроники. Киев, Тех- . ника, 1976, с. 517 (прототип).

tt// ffVHr JtJt ft тиристорам f inpjrMV/trf/fjt

1 I

tr 1}

и

-/-«

и

и

и

п п

HJI

it fi tt V

ill

j, Т

V -ttf tit f

11II ,

лгГ

и

Ж1

8