Устройство для импульсно-фазового управления многофазным вентильным преобразователем

Сащз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл,Н 02 Р 13/16 с присоединением заявки Гасударстненнык комитет СССР(45) Дата опубликования описания 28,02.79. Соколовскими и Б. Д. Шевчен 71) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВОГОПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления вентильными преобразователями,Известны устройства, которые используют силовые тиристоры в качестве ключей на входе узла обратной связи 1, Но при подключении устройства непосредственно к силовым тиристорам на управляющие цепи преобразователя будет влиять характер нагрузки, а подключение в качестве нагрузки двигателя постоянного тока вообще невозможно.Наиболее близким техническим решением является устройство для импульсно-фазового управления тиристорами, содержащее источник управляющего напряжения, узел обратной связи по углу включения вентилей преобразователя, выполненный в виде выпрямителя, выход которого зашунтирован стабилитроном и подключен через транзисторный интегратор к формирователю импульсов, на выходе которого установлен импульсный трансформатор, а также устройство снабжено дополнительным тиристором, подсоединенным встречно-параллельно упомянутому стабилитрону, анод которого через вторичную обмотку импульсного трансформатора и резистор связан с управляющим электродом дополнительного тир истор а 21 .Но данное устройство обладает ограниченным быстродействием вследствие того, что интегрирование у.правляющего сигнала происходит постоянно, а не с момента подачи синхронизирующего напряжения. В результате этого сигнал управления требует ограничения по величине на уровне, не 10 большем амплитуды синхронизирующегонапряжения.Целью данного изобретения являетсяувеличение быстродействия системы управления тиристорами.Поставленная цель достигается тем, чтов существующем устройстве, содержащем источник управляющего напряжения, сетевой трансформатор со средней точкой, узел обратной связи по углу включения вентилей преобразователя, выполненный в виде выпрямителя, выход которого зашунтирован стабилитроном и подключен через интегратор, состоящий из транзистора и интегрирующего конденсатора, к формирователю импульсов с ограничивающим резистором и импульсным трансформатором со средней точкой на выходе и дополнительный тиристор, причем дополнительный тиристор подключен анодом к средней точке50 дд 60 сетевого трансформатора и к базе транзистора интегратора, а катодом - к однои из обкладок интегрирующего конденсатора и через ограничивающее сопротивление - к средней точке импульсного трансформатора.На чертеже представлена схема устройства для импульсно-фазового управления.Функционально данное устроиство состоит из трех узлов: узла 1 синхронизации, интегратора 2, формирователя 3 импульсов. Узел 1 синхронизации состоит из сетевого трансформатора 4, средняя точка вторичной обмотки которого соединена с базой транзистора 5, с анодом стабилитрона 6 и с анодом тиристора 7 формирователя 3 импульсов и занулена. Два других конца обмотки трансформатора 4 через раздслительные диоды 8, 9 и резистор 10 подсоединены к катоду стабилитропа 6, который в свою очередь через регулируемый резистор 11 подсоединен к эмиттеру транзистора о,Интегратор 2 состоит из транзистора 5, интегрирующего конденсатора 12 и резистора, который находится в цени эмиттера транзистора 5. В формирователь 3 импульса также входит интегрирующий конденсатор 12, подсосдинепшыи к аноду динистора 13 и к коллектору транзистора 5. Катод динистора 13 подсоединен к делителю напряжения на резисторах 14, 15. Второй конец делителя сосдинен с катодом тиристора 7 и ограничивающим резистором 16, Средняя точка делителя напряжения соединена с управляющим электродом тиристора 7, а средняя точка первичной обмотки импульсного трансформатора 17 подсоединена к резистору 16. Концы этой обмотки соединены через разделительные диоды 18, 19 с концами вторичной обмотки трансформатора 4.Вторичные полуобмотки (обмотка импульсного трансформатора) могут через выпрямительные диоды 20, 21 подключаться на управление силовыми тиристорами поразному в зависимости от конкретной схемы силовой части преобразователя (полностью управляемый однофазный мост, схема Ларионова на тиристорах, трехфазная нулевая схема и т. д.).Предлагаемое устройство работает слсдующим образом.В эмиттерную цепь транзистора 5 через ограничивающее сопротивление подается управляющее напряжение У, Через переход эмиттер-база транзистора 5 протекает управляющий ток где Л, - сопротивление цепи управления. Кроме того, через регулируемый резистор 10 15 20 25 30 35 40 11 па переход эмиттер-база транзистора 5поступает ок синхронизации7,=с где У, - напряжение синхронизации, ограниченное стабилитроном 6,Я, - сопротивление цепи синхронизации,1 аким образом, па вход интегратора 2 поступает сумма двух токов (17,), В тот момент, когда на выходе интегратора 5 напряжение достигает величины У 0 - напряжения включения динистора 13 - емкость 12 через включенный динистор 13 разряжается на резисторы 14, 15 и на управляющий переход тиристора 7. Тиристор / включастся, и синхронизирующее напряжение через соответствующий диод 18 или 19 прикладывается к одной из первичных обмоток импульсного трансформатора 17, при этом на выходе одной из обмоток появляется управляющий импульс. Пока тиристор 7 открыт, потенциалы точек а и б близки к О, т. е. коллекторное питание транзистора 5 отключено и интегрирование прекращается. Тиристор 7 закрывается при переходе синхронизиру.ющего напряжения через нуль и таким образом, в начале каждого полупериода вновь на коллектор транзистора 5 подается напряжение и происходит интегрирование до У 0 и т, д.Таким образом, предлагаемая система импульсно-фазового управления каждый полупериод вырабатывает управляющий импульс с фазовым сдвигом, пропорциональным вольт-секундному интегралу управляющего напряжения в данный полупериод за время с начала его и до выдачи управляющего импульса.Рассмотрим основные соотношения, характеризующие работу предлагаемого устройства: с Лу / с Луо где У 0 - напряжение включения динистора 13. Регулировкой резистора 11 можно выставить любой начальный угол фазового сдвига а при управляющем сигнале Ь =О. Рассмотрим случай активной нагрузки при У=О, а=а, тогда из (3) получимУ,=-т.с Окончательное выражение для регулировочной характеристики предлагаемого устройства следующее:1 1 Ууу уЛу 0 где У - управляющий сигнал в относительных единицах. Следовательно, в предлагаемое устройство сигнал управленияшникова хред А. Заказ 2709/9 Изд,158 Тираж 865 Подписи НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 приходит без ограничения, при этом используется вольт-секундный интеграл этого сигнала только за время с начала данного полупериода до выработки соответствующего управляющего импульса, это обеспечивает существенное повышение быстродействия без усложнения схемной реализации. Устройство для импульсно-фазового управления многофазным вентильным преобразователем, содержащее источник управляющего напряжения, сетевой трансформатор со средней точкой, узел обратной связи по углу включения вентилей преобразователя, выполненный в виде выпрямителя, выход которого зашунтирован стабилитроном и подключен через интегратор, состоящий из транзистора и интегрирующего конденсатора, к формирователю импульсов сограничивающим резистором и импульсным трансформатором со средней точкой5 на выходе и дополнительный тиристор, о тл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения быстродействия системы управления,дополнительный тиристор подсоединен анодом к средней точке сетевого трансформа 10 тора и к базе транзистора интегратора, а, катодом - к одной из обкладок интегриру: ющего конденсатора и через ограничиваю; щий резистор - к средней точке импульсного трансформатора.15 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР385384, кл, Н 02 Р 13/16, 1971,2. Авторское свидетельство СССР20446939, кл. Н 02 Р 13/16, 1970.