Устройство для управления многофазным вентильным преобразователем Советский патент 1982 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к преобразовательной т;ехнике и может быть использовано в системах управления многофазными вентильными преобразователями постоянного и переменного тока.

Известно устройство для управления многофазным тиристорным преобразователем, в котором для формирования импульсов ограничения в каждой фазе и противофазе имеется фазосмещающий мост, нуль-индикатор, выходные усилители и регулируемые источники смещения l .

Недостатком известного устройства является сложносгть, поскольку необходимы двойной комплект узлов формирования импульсов ограничения (для фазы и противофазы), асимметрия импульсов ограничения из-за неидентичности фазосмещающих мостов, узкие импульсы ограничения, что снижает нгщежность системы.

Наиболее близкое к предлагаемому устройство для управления многоф.азным вентильным преобразователем содержит формирователь опорного напряжения, нуль-индикаторы с двумя входами (по три нуль-индикатора для импульсов максимального и минимальноге ограничения), источник регулируемого смещения, причем первые входы нуль-индикаторов подключены к выходам формирователя опорного напряжения 2 .

Недостатком этого устройства является зависимость фазы максимального угла ограничения от минимального или, наоборот, минимального угла ограничения от максимального. Длитель.ность импульсов ограничения при U(., равном нулю, составляет 60 эл.град., при зтом фаза импульсов максимального ограничения равна .. ;. 150 эл. град., а минимального

- 30 эл. град. При введении

oi

trun

сигнала смещения той или иной полярности импульс ограничения симметрично сужается или расширяется, при этом фазы углов ограничения принимают соответственно значения 160 и 20 эл.град., 170 и 10 эл. град. или 140 и 40 эл.град и т.д.

Невозможность раздельного регулирования углов ограничения является неприемлемой для большинства преобразовательных устройств, так как фаза максимального угла определяется из условий безопасного инвертирования, а фаза минимального угла зависит от необходимого максимального напряжения преобразователя. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Для достижения поставленной цели устройство для управления многофазным вентильным преобразователем снабжено шестью цепочками, состоящими из последовательно соединенных резисторов и полевых транзисторов, и тремя источниками регулируемого смещения, причем выходы нуль-индика торов присоединены к затворам соответствующих полевых транзисторов, точки соединения транзисторов и резисторов присоединены к вторым входам нуль-индикаторов последующей фазы, а цепочки транзистор-резистор подключены к двум последовательно соединенным источникам регулируемог смещения для каждого типа ограничения и между входами нуль-индикаторо и средними точками ,цепочек резистор транзистор образуют кольцевую схему На фиг. 1 изображена схема устро ства; на фиг. 2 - эпюры напряжений,, .поясняющие его работу. Устройство содержит трехканаль ный формирователь 1 опорных напря-г жений, выходы которого подключены к входам нуль-индикаторов 2-7 цепоч ки из последовательно включенных полевых транзисторов 11-16 и резис торов 8-10 и 17-19, которые подключены к источникам 20-23 смещений, средние точки а , Ь , с,, и а, bj, с2 которых подключены к вторым входам нуль-индика оров. 2-7, а выходы нуль-индикаторов 2-7 подключены к затворам транзисторов 11-16, причем точки соединения транзисторов и резисторов подключены к входам нульиндикаторов последующей фазы. На фиг. 2 АОП.ВОП.СОП- обозначаю опорные напряжения, , ,,. с налы ограничений максимального угла регулирования, АП„-„, В„, Спкп - сигн лы ограничений минимального угла ре гулирования, Ud, , и, , U(, , Uo,,; , Ub Ucj - напряжения в средних точках цепочек полевой транзистор-резистор Устройство работает следующим образом. На входы нуль-индикаторов 2-7 поступают напряжения опорных синусо д Адп , БОП , Сцг, из формирователя 1 опорных напряжений, а на вторы входы нуль-индикаторов - сигналы Ua .Ub, , Uc, и Ua, , Ut, , Uj, со средних точек а,Ь,, b, цепочек транзистор-резистор, а выходы нуль-индикаторов, представ ляющие собой прямоугольные 180-градусные сигналы ограничений (фиг.2б, д, ж), поступают на затворы полевых транзисторов 11-17, работающих в ключевом режиме, что позволяет получить напряжения U0 , U, , Uf, , U|jj , и с, в средних точках цепочек транзитор-резистор также прямоугольной формы и длительностью 180 эл. град, с уровнем положительного напряжения, равным +Uj;, и отрицательного -UCA(,. Импульсы ограничения максимальных углов регулирования Amg,, В„(,„ Ста образуются на выходах нуль-индикаторов 2-4 и регулируются изменением смещений УСЩ UCM,. мпульсы ограничения минимальных углов регулирования A, , образуются на выходах нуль-индикаторов 5-7 и -регулируются изменением смещений УСМЗ и UcM4-. При формировании максимального угла ограничения Для опорной синусои.ДЫАОП в качестве синусоиды ограниче1НИЯ для фазы АОПиспользуется сигнал, получаемый пропусканием через нульиндикатор синусоиды Соп (фиг. 2а). При и|;д,,и(-д, на вход нуль-индикатора 2 поступает опорная синусоида Соп . На выходе нуль-индикатора 2 формируется прямоугольный сигнал длительностью 180 эл. град. (фиг. 2б) . Передний фронт этого сигнала соответствует углу ограничения для фазы Соп , а задний - для противофазы А за угла ограничения при этом равна 150 эл.град. Предположим, что вводятся смещения + -UCM,, равные по абсолютной величине (фиг. 2в). Тогда на выходе нуль-индикатора 2 суммируются напряжения Соп и напряжение Ut,, . Напряжение и представляет собой знакопеременный сигнал, совпадающий с сигналом по времени и равный I+UCMJ / cMjIno амплитуде, так как затвор транзистора 11 управляется сигналом Bfna, . Когда транзистор , напряжение и,, в точке Ь , определяется напряжением +11,,,, когда транзистор открыт - напряжением -и мгДлительность закрытого и открытого состояний транзистора определяется управляющим напряжением на затворе, которое представляет собой напряжение знакопеременное с длительностью положительного и отрицательного полупериодов 180 эл.град. При сложении напряжения Соп и напряжения и (фиг. 2г) получают сигнал ограничения Ата длительностью 180 эл.град. с фазой 150 эл. град.При изменении полярности источников смещений (фиг. 2е) фаза угла o(tnox ..начинает сдвигаться в сторону меньших углов (max 15 эл.град), при этом длительность импульсов ограничения остается равной 180 эл.град. Предлагаемое устройство управления обеспечивает плавное и независимое управление углами максимальных и минимальных ограничений в широком

диапазоне, причем во всем диапазоне регулирования длительность импульсо остается равной 180 эл.град.7 что повышает его Нсшежность, а для получения импульсов ограничения в фазе и противофаэе использован передний и задний фронты одного и того же сигнала, что вдвое уменьшает количество каналов и снижает противофазную асимметрию.

Формула изобретения Устройство для управления многофазным вентильным преобразователем, содержащее формирователь опорного напряжения, нуль-индикаторы с двумя входами (по три нуль-индикатора для импульсов максимального и минимального ограничения), источник регулируемого смещения, причем первые входы нуль-индикаторов подключены к выходам формирователя опорного напряжения, отличающееся

тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено шестью цепочками, состоящими из последовательно соединенных резисторов и полевых транзисторов, и тремя источниками регулируемого смещения, причем выходы нуль-индикаторов присоединены к затворам соответствукицих полевых транзисторов, точки соединения транзисторов и резисторов присоединены к вторым входам нульиндикаторов последующей фазы, а цепочки транзистор-резистор подключены к двум последовательно соединенным источникам регулируемого смещения

для каждого типа ограничения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 508-891, кл. Н 02 Р 13/16, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 657565, кл. Н 02 Р 13/16, 1979.

Л On a b/7 o/T