Устройство управления непосредственным преобразователем частоты на тиристорах Советский патент 1981 года по МПК H02M1/08 H02P13/16 

(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ НА ТИРИСТОРАХ

I

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах управления непосредственньми преобразователями частоты на тиристорах. . Известны .устройства управления непосредственными преобразователями частоты использукщие в силу повьппен.ных требований к качеству их выходного напряжения следящий канал управления, причем для распределения импульсов следящего канала-управления используется т-фазная система управления программного типа ГО

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для управления непосредственным преобразователем частоты на тиристорах, содержащее т-канальную систему управления программного типа и т-фазный дополнительный вьтрямитель на тиристорах, в цепях катодов каждой ветви которого включен узел формирования импульсов упрабле|ния силовыми тиристорами, а в цепь нагрузки - полупроводниковый к.гаоч, управляющий вход которого подключен к источнику импульсов следящего канала управления f2j.

Недостатком известных устройств является малый диапазон изменения .углов управления силовыми тиристорами преобразователя под действием сигналов следящего канала управления

10 а также возможность необратимых сбоев формирования выходного напряжения преобразователя.

Цель изобретения - расширение диапазона действия следящего канала

IS управления и повьппение качества энергии выходного напряжения преобразователя за счет устранения возможности сбоев формирования.

Поставленная цель достигается

20 тем, что в устройство управления преобразователем дополнительно введены подключенные к источнику постоянного тока m параллельных цепочек из после3довательно включенных конденсаторов и транзисторов, управлякицие цепи которых через трансформаторы подключен к напряжению питающей сети, общие точки соединения конденсаторов и транзисторов в каждой цепочке подклю чены к анодам тиристоров соответству щей, ветви дополнительного выпрямителя, а в цепи катодов тиристоровтех же ветвей выпрямителя последовательн включены диоды, общие точки соединения которых J узлами формирования импульсов управления силовыми тиристорами через дополнительные тиристоры подключены к выходу ктаоча следующего канала. На фиг. 1 представлена принципиал ная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства. Устройство управления применительно к одной группе вентилей т-фаз ного преобразователя частоты содержит маломощный выпрямитель на тиристорах 1-3, в цепях катодов которых включены узлы 4-6 формирования импульсов управления силовыми тиристорами .преобразователя и развязьшающие диоды 7-9. Цепи управления 10-12 тиристоров 1-3 выпрямителя подключены к одноименным выходам 10-12 т-канальной системы управления 13 программного типа, причем сигнал программного канала управления, формируемый при сравнении опорного напряжения одной фазы (например, фазы А) питающего напряжения и управляющего напряжения, подается на вход того из тиристоров 1-3, который формируе импульсы управления силовым тиристо ром, принадлежащим очередной фазе п тающего напряжения (например, фазе в). Анодные цепи тиристоров 1-3 подключены соответственно к точкам соединения конденсаторов 14-16 и транзисторов 17-19, образуюш 1х m параллельных цепей и подключенных к источнику постоянного напряжения. Управление транзисторами 17-19 осуществляется от вторичных обмоток трансформаторов 20-22 первичные обмотки которых через балластные сопр тивления подключены к напряжению питающей сети (фазы А-т). Сигналы следящего канала управления преобра зователем поступают на вход транзисторного ключа 23, а общие точки соединения диодов 7-9 и узлов 4-6 формирования импульсов каждой ветви 1 выпрямителя подключены через дополнительные тиристоры 24-26 к выходу ключа 23 следящего канапа управления , причем цепи управления тиристоров 24-26 подключены к выходам 1012 программного канала управления 13. В прямом соответствии с фазами питающей сети высокоомные резисторы 27-29, включенные между нулевой точкой и катодами тиристоров 1-3, обеспечивают протекание через последние тока удержания. Устройство работает следующим образом. В момент времени t (фиг.2), соответствующий моменту перекода через ноль напряжения питающей сети (фаза А) импульсный трансформатор 20 выдает импульс, поступающий на вход транзистора 17, который включается и конденсатор 14 заряжается от источника постоянного тока. Аналогично в момент перехода через ноль напряжения других питающих фаз заряжаются остальные конденсаторы. Пусть сигнал программного канала управления, получаемый в момент сравнения опорного напряжения, соответствующего фазе А питающего напряжения , и управляющего напряжения программного канала .ftp поступает на вход 10 тиристора 2 в момент tj (фиг.2б). Тиристор 2 включается и через высокоомньй резистор 28 протекает ток, соизмеримый с током удержания тиристора 2. Одновременно выходное напряжение преобразователя сравнивается с эталонным управляющим напряжением с.ледящего канала управления (.t з моменты равенства положительных и отрицательных рассогласований сравниваемых напряжений вырабатываются импульсы следящего канала управления (фиг.2г). Импульс управления следящего канала поступает в момент t на вход транзистора 23, который открьгоается, шунтирует резистор 28, и через узел 5 формирования импульсов управления силовым тиристором проходит ток (цепь 5-2-5-8-23), вследствие чего в узле 5 формируется импульс управления силовым тиристором фазы В. При этом для того, чтобы сигналы программного канала не опережали сигналы следящего канала управления необходимо формировать импульсы программного канала при пониженном уровне управляющего напряжения.

Для того, чтобы при случайных сбоях формирования выходного напряжения следящим каналом управления не возникало необратимого срыва формирования, импульсы управления программного канала используются не только как импульсы записи, с.читьшаниа которых производится импульсами следящего канала управления, но и для самостоятельного фо1 1ирования импульсов управления силовыми тиристорами преобразователя.

Для этого служат тиристоры 24-26, отпирание каждого из которых производится одновременно с соответствующим -гаристором группы 1-3 одноименными импульсами программного канала, причем фазировка последних соответствует фазировке импульсов управления силовыми тиристорами, снимаемых с узлов формирования импульсов 4-6.

Таким образом, на силовые тиристоры приходят два импульса управления: импуЛьс, соответствующий следящему каналу, под действием которого собственно и осуществляется.формирование выходного напряжения преобра,,зователя, и отстающей от него импульс управления, соответствующий, программному каналу, который является дежурным по отношению .к следящему, чем достигается не только распределение импульсов следящего канала управления при широком диапазоне изменения углов управления силовыми тиристорами, но и повьппается качество выходной энергии преобразователя частоты за счет исключения сбоев формирования его выходного напряжения .

Формула изобретения

92601«

выпрямитель на тиристорах, в цепи катодов каждой ветви которого включен узел формирования импульсов управления силовьми тиристорами, а в цепь ( нагрузки - полупроводниковый ключ, управляющий вход которого подключен к источнику импульсов следящего канала управления, отличающееся T&if что, с целью повьше19 ния качества энергии выходного напряжения преобразователя и расширения диапазона действия следящего канала управления, в устройство дополнительно введены подключенные к источнику

IS постоянного тока m параллельных цепочек из последовательно включенных конденсаторов и транзисторов управпякхв е цепи которых через трансформаторы подк/вочены к напряжению пиIQ такяцей сети, общие точки соединения конденсаторов и транзисторов в каждой цепочке подключены к анодам тиристоров соответствуннцей ветви дополнительного выпрямителя, а в цепи катоff дов тиристоров тех же ветвей выпрямителя последовательно включены диоды, общие точки соединения которых с узлами формирования импульсов управления силовыми тиристорами через до„ полнительные тиристоры подключены к выходу ключа следящего канала.

М управления используют напряжение на упомянутых конденсаторах.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Грабовецкий Г.Е., Зиновьев Г.С., Сталинкин Б.А. Система управления по принципу слежения для преобразователей частоты с непосредственной связью. Сб. Преобразовательная техника, кн. 2, Новосибирск, НЭТИ, 1968, с. 259-268.

по заявке № 1326917/07, 1969.

c/fefffe /jf

фиг. 1

1 2 5 6 1 2 3 f

фиг.2