(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ
Изобретение относится к электротехнике, а точнее к преобразовав тельной технике и может быть использовано в реверсивных электроприводах постоянного тока.
Возможны различные способы управления реверсивным преобразователем переменного напряжения в постоянное, содержащим включенные через дроссели встречно-ягцргшлвльно две группы полиостью управляемых вентилей, в каждой из которых вентили включены по мостовой ,
Известен способ раздельного управления вентильными группами, при котором импульсы управления яолаап на вентили только одной
пы fl
Для реализгщии такого способа управления преобразователь должен содержать датчик тока нагрузки, либо датчик состояния вентилей. Эти датчики усложняют систему управления, снижают ее помехоустойчивость и надежность.
Известен также способ согласованного совместного управления, при котором импульсы управления подают одновременно на вентили обеих групп Г23.
При таком способе управления между углами регулирования выпрями тельной группы ct) и углами ре гулирования инверторнсй группы () поддерживают равенство
,
где «51Ь;
J4 круговая частота питающей
сети;
tb- время восстановления вентильных свойств.
Согласно этому способу управления в указанном преобразователе возникает уравнительный ток, для ограничения которого необходимо увеличивать установленную мощность дросселей.
Цель изобретения - снижение уравнительных токов.
Эта цель достигается тем, что в выходном напряжении формуют нулевую паузу одновременным включением смежных вентилей выпрямительной и инверторной групп, при формировании импульсов и нулевых пауз выходного напряжения ранее oткpытJлe вентили выпрямительной и инверторной групп закрывают принудительно, приформировании импульса выходногю напряжения,открываюс1ие
И закрьшакадие импульсы управления инверторйой группы подают с задержкой относительно импульсов управления выпрямительной группы на половину перич5да питающей сети минус время восстановления вентильных свойств, а при формировании нулевой паузы выходного напряжения открывающие и закрывающие импульсы управления инверторной группы подают с задержкой на половину периода питающей сети плюс время восстановления вентильных свойств.
На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема преобразователя переменного напряжения в постоянное ; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие предлагаемый способ управления.
Принципиальная электрическая схема преобразователя, позволяющая реализовать предлагаемый способ (фиг.1 содержит две группы 1 и 2 вентилей.
Вентильные группы включены встр-.-чно-параллельно через дроссели 3. Нагрузка 4 включена между общей точкой вентильных групп 1 и 2 и общей точкой дросселей 3. Вентильные группы 1 и 2 подключены к фазам питающей сети переменного тока 5 и содержат двенадцать полностью управляемых вентилей 6-17. Первая группа образовна, вентилями 6-11, а вторая - вентилями 12-17. В качестве полностью управляемых вентилей могут быть использованы либо двухоперационные тиристоры, либо комбинированно вьзключаемые приборы, либо однооперационные тиристоры, снабженные узлами индивидуального принудительного запирания. На фиг. 1 показаны направления напряжений, принятых за положительные : U-, - выходное напряжение вентильной группы 1 выпрямителя,, и - выходное напряжение вентильной группы 2 инвертора. На фиг. 2 показаны линейные напряжения питающей сети и выходные напряжений вентильных групп 1 (и) и 2 (и-2) .
Предлагаемый способ управления преобразователем переменного напряжения в постоянное осуществляется следующим образом.
Регулирование напряжения на нагрузке осуществляют путем создания нулевых пауз в кривых напряжений и -и и. Для формирования этих нуле.ых пауз в каждой из вентильных групп 1 и 2 включают пару соответствующих смежных Вентилей. После создания нулевой паузы формируют йыходной импульс напряжения требуемой полярности. ,Цля этого первоначально подают отпирающие импульсы На пару соответствугацих не вентилей инверторной группы и одновременно подают запирающие импульсы на пару соответствуквдих смежных вентилей этой группы. Затем создают задержку по времени.
достаточную для восстановления вентильных свойств, и после этого подают отпирающие импульсы на вентили выпрямительной группы. В резултате этих операций получают импульсы напряжений U и U требуемой полярности. При этом между углами регулирования выпрямительной группы ((jt) и углами регулирования инверторной группы () поддерживают равенство
d. .
Для формирования нулевой паузы напряжений и и-и, первоначально подают запирающие импульсы на соответствующие не смежные вентили выпрямительной группы и одновременно подают отпирающие импульсы на пару соответствующих смежных вентилей этой группы. Затем создают задержку по времени, достаточную для восстановления вентильных свойств, и после этого .подают отпиракидие импульсы на пару соответствующих смных вентилей инверторной группы. При этом между углами регулирования выпрямительной группы (ot,) и инверторной группы {оС) поддерживают равенство
cL -d. 2. -1
Пусть ДЛЯ формирования нулевой паузы напряжения на интервале времени ц (фиг. 2) предварительно поданы отпирающие импульсы управления на пары смежных вентилей: в первой группе - на вентили 8 и 9, во второй группе - на вентили 14 и 15. Та как принципиальная схема не содержит датчик направления тока или датчик состояния вентилей, :то неизвесно какая пара смежных вентилей проводит ток нагрузки. Для формирования импульса напряжения на интервале t-j (фиг. 2) необходимо осуществить принудительное запирание вентилей 8, 9,.14 и 15 и включить вентили 6 и 11 (в первой группе) и 13 и 16 (во второй - группе). Если операции включения и выключения вентилей производить одновременно, то возможно образование контура короткого замыкания: фаза А - вентиль 6 - дросселя 3 - вентили 14, 15 и 11 - фаза С (если вентили 14 и 15 проводят ток нагрузки на интервале t). Для обеспечения безаварийной коммутации вентилей первоначально подают отпирающие импульсы управления на вентили 13 и 16 и одновременно подают запирающие импульсы управления на вентили 14 и 15. Если на интервале t смежные вентили 14 и 15 проводят ток нагрузки, то з работу вступают бентили 13 и 16. В противном случае вентили 13 и 16 не включаются. Затем создают задержку по вре.мени, достаточную для восстановлекия вентильных свойств вентилей 14 и 15, После этого подгиот отпирающие импульсы на вентили 6 и 11. В .конце интервала t-j. подают запираюий импульс на вентиль 11 и одновременно - отпирающий импульс на вентиль 7. Затем создают задержку по времени, достаточную для восста новления вентильных свойств вентиля 11. После этого подают отпирающий импульс на вентиль 17. При управлении по такому способ преобразователем переменного напря жения в постоянное мгновенные значения напряжений U и U равны по абсолютной величине и противополож ны по знаку. Поэтому уравнительный ток не должен возникать. Однако, из-за неидеальности элементов схемы уравнительный ток все же возникает, но составляет при этом, согл но расчету, не более 10% от уравни тельного тока, возникающего при управлении по известному способу. За счет зтого снижается рассчетная мощность дросселей, ограничивающих уравнительный ток, и нагрузка вентилей. Формула изобретения Способ управления реверсивньв преобразователем переменного напря жения в постоянное, содержащим вкл ченные через дроссели встречно-паргшлельно инверторную и выпрямител ную группы полностью управляеквлх вентилей, в каждой из которых
АОI eo-f
lfd- г
м
-L
1 J J г
2-(
t
14
I ч
П 1
/5
7 I
. тили включены по мостовой схеме путем поддержания определенного соотношения между углами регулирования выпрямительной и инверторной группами, отличающийся тем, что, с целью снижения уравнительных токов, в выходном напряжении преобразователя формируют нулевую паузу одновременным включением смежных вентилей выпрямительной и инверторной групп, при формировании импульсов и нулевых пауз выходного напряжения ранее открытые вентили выпрямительной и инверторной групп закрывают принудительно, причем при формировании импульса выходного напряжения открывающие и закрываю1чие импульсы управления инворторной группы подают с задержкой относительно импульсов управления выпрямительной группы на половину периода питающей сети минус время восста:новления вентильных свойств, а при формировании нулевой паузы выходного напряжения открывающие и закрывающие импульы управления инверторной группы подают с задержкой на половину периода питаю цей сети плюс время восстановления вентильных свойств. Источники информации, принятые во вимание при экспертизе 1.Рыукин Г.А.. Преобразовательные устройства, М.. Энергия, 1970, с. 450. 2.Шипилло в.П. , сирица В.в., Булатов О.Г. Электромагнитные процессы в быстродействующем реверсивном ионном преобразователе. М., Госэнергоиздат, 1963, с. 11.
W/
Чг
%
%.
