Устройство для фазового управления тиристором в цепи переменного тока

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН Ия Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Республик74 (21) 2032324 22) 3 а я вл Оцо 07.0 исосдицецием заявки М асударственныи комитетСовета й 1 инистрав СССРпо делам изобретенийи аткрытий(45) Дата опубликования описацця 20,10.77 2) Авторы изобретсция Бовина, Б. А. (уле 1 цов, 1 О. В. Мерзляков и Г, П, Тарасов Е. С. Блейз, Л 1) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОГО УПРАВЛ ТИРИСТОРОМ В ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТО Изобретение относится к технике управлепия тиристорцыми преобразователями.Известцо устройство для фазового управлеция т 11 ристором в цепи пвремецяого тока, содержащее генератор опорного пилообразного напряжения, выполцецный в виде последовательцого совдицеция двух резисторов, накопительного коцдецсатора и ключевого элемента, и трацзисторпый блокицг-гецератор, выполця 1 ощий функции пуль-органа и формирователя импульсов 111.Недостаток этого устройства состоит в отсутствии обцулецця пакопительцого коцдецсатора в момент появлеция импульса управлеция, что может привести к появлению в диапазоце управления повторных импульсов и в некоторых случаях вызвать аварийцу 1 О ситуапию.Другое известное устройство, содержащеегенератор опорного пилообразного цапряжеция ца транзисторе и накопительном коцдецсаторе, блокицг-гецератор, выполняющий функции нуль-органа и формирователя импульсов, и элементы обцулеция цакопительпого коцдецсатора, также обладает педостатком, заключающизася в наличии нестабильности опорсчого пилообразного напряжеция из-за разброса и цестабильцости параметров тиристора обцулеция пакопительцого кондецсатора, что уменьшает надежность устройства 12. 11 звестцо также устроиство, состоящее цзгенератора опорного пилообразного цапряжеция, содержащего вторичцые обмотки трансформатора, подключенного к питающей сети, 5 пуль-органа и формирователя импульсов, выполцеццого ца основе ждущего блок 1 п 1 г-гецератора, имеющее педостаток, заключающийся в,возможцости искажения формы пилообразного цапряжеция при искажении формь. ца пряжеция питающей, сети и возможцостц ложного срабатывания устройства от действия помех гп 1 тдющего напряжения ца формирователь импульсов 31.Наиболее близк 1 гм по техцичсской сущцо стц ц достигаемому результату является устройство, содержащее генератор опорного пплообразцого папряжения, выполненный в виде соодицепия двух резисторов, цакопительцо- ГО кой 1 децсатора и ключевого элсмепта с иравляемого сицхроцкзирующим,папряжеццем, источник постояццого напряжения, источник управляющего напряжения, пуль-оргац и формирователь импульсов ца тиристоре 141.Это устройство це обеспечивает высокой 25 цадежцости, поскольку в цем це предусмотрепо обнуление накопительного коцдецсатора в момент формировация импульса управлепця, что может привести к появлеццю в диапазоце управления повторных импульсов. Кроме того, 30 в этом устройстве, возможны паруц 1 еция рабо1 О 15 20 зо 35 4 О 45 50 53 6 О ты в случае незапираяия тиристора (ключевого элемента) из-за нестабильности элементов генератора опорного пилообразного напряжения.С целью повышения надежности предлагаемое устройство снабжено эмиттерпым повторителемвход которого подключен к точке соединения резисторов генератора опорного пилообразного напряжения, выход -- ко входу нуль-органа, упомянутый ключевой элемент включен в шину источника постоянного напряжения усгройства, а анод тиристора формирователя импульсов,подключен к точке соединения резисторов генератора опорного пилообразного папряжения через диод.На чертеже представлена схема устройства.Устройство содержит генератор опорного пилообразного,напряжения 1, источник сицхронизирующего лапряжения 2, источник постоянного напряжения 3, источник управляющего напряжения 4, нуль-орган (пороговый транзистор) 5, формирователь 6 импульсов на тиристоре, эмцттерный повторитель 7, резисторы 8 - 10 генератора опорного .гилообразцого напряжения, накопительный ко сденсатор 11, ключевой элемент на транзисторе 12, сицхронизирующий трансформатор 13, транзистор 14 эмиттерного повторителя, резистор 15 эмиттерного повторителярезистор 16, конденсатор 17, полупроводниковые диоды 18 и 19, тцристор 20 формирователя импульсов, цмпульспый грансформатор 21, диод 22.Устройство работает следующим образом.При положительном полупериоде сцнхропцзирующес о напряжения (источник 2) ключевой элемент па транзисторе 12 генератора опорного пилообразного напряжения 1 отпирается, а прц отрицательном - запирается (оазовый ток транзистора 12 ограничивается резистором 10). В момент отпирания транзистор 12 подключает источник постоянного цанрякения 3 к элементам схемы и через резисторы 8 ц 9 осущеспвляет заряд накопительного конденсатора 11. Входное сопротивление эмиттерного повторителя 7 в этом случае велико и це влияет на процесс заряда. В момент закрытия транзистора 12 входное сопротивление эмцттерного повторителя 7 мало ц накопительный конденсатор 11 разряжается через переход база-эмиттер трацзистора 14 и резисторы 9 и 15. Описанные процессы соответствуют случаю, когда управляющее напряжение (источник 4), подаваемое на базу порогового транзистора 5, больше амплитуды опорного пилообразного,напряжеция. Когда управляющее,напряжение становится меньше этой амплитуды, то в момент равепства управляющего и опорногопилообразного напряжений пороговый транзистор 5 открывается ц опорное пилообразное напряжение через нуль- орган 5 подается,на управляющцй электрод тиристора 20 формирователя импульсов 6. Ти 4ристор 20 включается. При этом 1 источник постоянного напряжения 3 подключается к импульсному трансформатору 21, который совместно с конденсатором 17, резистором 16 и полупроводниковыми диодами 18 и 19 формирует выходной импульс управления и через диод 22 обнуляет накопительный конденсатор 11, чем исключается возмоиность появления в диапазоне управления повторных импульсов управления. Обнуление накопительного конденсатора 11 позволяет также уме.ьшить мощность источника угьравляющего напряжения 4, так как через него лишь,кратковременно протекает ток базы порогового транзистора 5. Все это, а также исключение возможности появления управляющих импульсов в отрицательный,полупвриод синхронизирующего напряжения повволяет существенно повысить надежность усгройсгва.11 зменяя фазу управляющего напряжения, можно,регулировать фазу выходного импульса управления в пределах от нуля до 180 эл. градусов. Формула изобретения 1. Устройсгво для фазового управления тиристором в цепи переменного тока, содержащее генератор опорного пилообразного напряжения, выполненный в виде соединения двух рези 1 сторов, накопительного конденсатора и ключевого элемента, уиравляемого синхропизирующим,напряжением, источник постоянного напряжения, источник управляющего напряжения, нуль-орган ц формирователь импульсов на тиристоре, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно,снабжено эмиттерцым повторителем, вход которото подключен к точке соединения резисторов генератора опорного пилообразного напряжения, выход - к входу нуль-органа, а упомяцутьш ключевой элемент включен в шина иоточцика,постоянного напряженця устройства.2. Устройство ио п. 1, отличающееся тем, что анод формирователя импульсов подключен к точке соединения резисторов генератора опорного пилообразного напряжения через диод. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Я. Ф. Анисимов, Особенности применения полупроводниковых преобразователей в судовых электроустановках. Л., Судостроение, 1973, стр. 188, рис. 6.5.2. Авторское свидетельство СССР М 353109, кл. Н ОЗК 7/041970.3. А. М. Лебедев и др. Тиристорный следящий элекгрэпривод, М., Энергия, 1972, стр. 31 - 35, рис, 6 - 10,4. Авторское свидетельство СССР М 246652, кл. Н 02 Р 13/16, 1965.665368 1 7- / - т - + ставитель А. ПрндаткТехред 3. Тараненко Орлова Коррек едактор Н нск Подпи по Изд,582 Государственного по делам и 113035, Москва, эказ 6248 ов СССР/5 МОТ, Загэрскнй филиа Тираж 917комитета Совета Минисзобретений и открытийЖ.35, Раушскал наб., д