t
Изобретение относится к способам управления вентильными преобразователями с непосредственной связью, служащими для преобразования энергии одной частоты в энергию пониженной 5 частоты (преобразователи частоты с непосредственной связью, управляемые выпрямители, в том числе реверсивные , и т. д. ) .
Известен способ управления вентиль-О ными преобразователями с непосредственной связью, состоящий в том, что формируют модулирующее и опорные напряжения. Эти опорные напряжения, количество которых равно числу питаю- 15 щих фаз, синхронизируют с фазным или линейным напряжением питающей сети. Опорное и модулирующее напряжение сравнивают и в моменты их равенства формируют импульсы управления сило- 20 выми тиристорами, причем и опорные и модулирующие напряжения формируют относительно нулевой точки земли источника питания 1 .
Недостаток этого способа управления вентильным преобразователем заключается в том, что в случае наличия на выходе вентильного преобразователя батареи конденсаторов фильтра ти- 30
ристоры могут выходить из строя изза инверсного режима их работы.
Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемоь у способ управления вентильным преобразователем с непосредственной связью, состоящий в том, что формируют опорное и модулирующее напряжения, сравнивают их и формируют импульсы управления силовыми тиристорами в момент равенства указанных напряжений .
Однако данный способ характеризуется недостаточно высокой надежностью из-за наличия инверсного режима работы силовых тиристоров и низким коэффициентом мощности.
Цель изобретения - повышение надежности путем исключения инверсного режима работы силовых тиристоров и увеличение коэффициента мощности.
Поставленная цель достигается тем, что в способе управления вентильным преобразователем с непосредственной связью синхронизируют начала опорных напряжений сигналами разности питающего и выходного напряжений, причем количество опорных напряжений выбирают равным числу плеч преобразователя, а в случае расположения силовых
тиристоров преобразователя межлу источником питания и нагрузкой и модулирующее напряжения формируют относительно потенциала нагрузки преобразователя.
На .фиг. 1 и 2 представлены эпюры, иллюстрирующие предлагаемый способ управления; на фиг. 3 - блок-схема системы управления, источник питания расположен между тиристорами и нагрузкой; на фиг. 4 - .то же, тиристоры расположены ме;вду источником питания и нагрузкой.
На фиг. -1 и 2 показаны кривые 1 выходного напряжения вентильного преобразователя с батареей конденсаторов на выходе, кривая 2 напряжения одной фазы, кривая 3 разности выходного и питающего напряжения, кривая 4 опорного напряжения одной фазы и одной полярности.
На фиг. 3 и 4 представлены силовые тиристоры 5-10 одной фазы венTHnbHOi o преобразователя, нагрузка 11, блок 12 кor дeнcaтopoв, двухполярный источник 13 и 14 питания системы управления,формируемый относительно
потенциала нагрузки, устройство 15-17 управления каяддой пары тиристоров, синхронизатор 18 опорного напряжения по сигналам анод-катод тиристоров, формирователь 19 опорного напряжения, нуль-орган 20 сравнения опорного и модулирующего напряжений, элемент 21 выдержки времени, определяющий ширину импульсов управления, выходной каскад 22 и источник 23 модулирующего напряжения.
Суть предлагаемого способа заключется, в том, что синхронизация опорных напряжений вентильного преобразователя осуществляется за счет напряжения анод-катод каждой пары встречно включенных тиристоров, т.е..напряжением синхронизации является сигнал разности входного и выходного напряжений преобразователя. В этом случае опорное пилообразное напряжение формируется только при положительном анодном напряжении на соответствующем силовом тиристоре, а при отрицательном напряжении происходит сброс пилооб5 азного опорного напряжения и, следовательно, сравнение эталонного щ пилообразного напряжений может проискод ить только при положительном анодном напряжении на тиристоре. Это потшостью исключает инверсный режим работы силовых тиристоров, так как разрешенная зона их работы ограничена толь| о интервалом времени, когда имеет место положительное анодное напряжение.
В случае коммутационного провала напрйжения на входе преобразователя (фиг. 2, интервал ) опорное напряжение также сбрасывается, чем предотвращается возможность поступления импульсов управления на силовые тиристоры в этот момент времени, причем количество опорных напряжений равно количеству силовых тиристоров вентильного преобразователя.
Кроме того, предлагаемый способ дает возможность легко реализовать такое преимущество непосредственного преобразователя частоты, как обратимость передачи энергии. Действительно, в случае известной синхронизации опорных напряжений для перевода преобразователя в обратимый режим и раскрутки питающего генератора в двигательном режиме необходимо переключать цепи синхронизации или цепи управления встречно ВКЛЮЧЁННЫМИ тиристорами. Данный способ позволяет обойтись без дополнительных переключений, так как опорное напряжение будет формироваться только у тех тиристоров, у которых в данный момент анодное напряжение положительное.
Формирование опорных и модулирующих напряжений относительно потенциала нагрузки вентильного преобразователя в случае построения последнего с расположением силовых тиристоров между источником питания и нагрузкой дает возможность свести к минимуму величину порога напряжения синхронизации/ который определяется в этом случае только величиной входного тока устройств синхронизации.
Устройство, представленное на фиг. 3 и 4, работает следующим образом.
Когда анодное напряжение тиристора, например, 9 больше напряжения на конденсаторе 12 фильтра переключается синхронизатор 18, выполненный, например, на операционном усилителе, и начинает формироваться пила в источнике 19 опорного напряжения. При сравнении в блоке 20 пилы и управляющего (модулирующего) напряжения, поступающего от блока 23, вырабатывается импульс управления, который через блок 18 выходных каскадов поступает на включение силового тиристора 9..
В случае построения опорного напряжения со сбросом пилы вводится дополнительный блок 21 выдержки времени, величина которой выбирается равной требуемой ширине импульсов управления тиристорами. При этом, как видно из фиг. 4, блоки 18-21 системы управления преобразователем пи гаются от источника 13-14, средняя точка которого подключена к точке соединения нагрузки преобразователя, следовательно, блоки 18-23 формируют выходные сигналы также относительно
0 точки подключения нагрузки. На фиг. 3 блоки 13 и 14 расположены относительно нулевой точки (демли) источника питания, относительно которой и формируют свои выходные сигналы блоки 18-23. Предлагаемый способ управления повышает надежность и коэффициент мощности преобразователя путем исключения инверснЬго режима работы силовых тиристоров. Формула изобретения 1. Способ управления вентильным преобразователем с непосредственной связью, состоящий в том, что формируют опорное и модулирукяцее напряжения, сравнивают их и формируют импул сы управления силовыми тиристорами в моменты равенства указанных напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности пу тем исклйчения инверсного режима работы силовых тиристоров и увеличения коэффициента мощности, синхронизирую начала опорных напряжений сигналами разности питающего и выходного напряжений, причем количество опорных напряжений выбирают равным числу плеч преобразователя. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при расположении силовых тиристоров преобразователя между источником питания и нагрузкой, опорное и модулирующее напряжения формируют относительно потенциала нагрузки преобразователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Жемеров Г.Г. Тиристорные преобразователи частоты с непосредственной связью. М., Энергия, 1977, с. 212-219. 2.Чиженко И.М. и др. Основы преобразовательной техники. М., Высшая школа, 1974, с. 319-322. 2 J
