Способ управления реверсивным вентильным преобразователем

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 1777793 Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 07,11.8072) Автбры изобретения Обухов, Е, Е. Чаплыгин, Ф. В, Павлов и С. А, МендыбМосковский ордена Ленина энергетический институт Заявитель) СПОСОБ УПР ВЕНТИЛЪНЫМ ЕНИЯ РЕВЕРСИВН ЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ Постав дополнит концы и производ са в мо узы, при ме перво ные упр второго сдвигом венногоИзобретение относится к силовой полупроводниковой технике и предназначено для использования в устройствах для управления реверсивными выпрямителями, используемыми в электроприводе, электро термии и электротехнологии.Известен способ раздельного управления реверсивным вентильным преобразователем 111, состоящий в том, что поочередно переключают вентильные группы и запре щают одновременное подключение двух вентильных групп. Однако данный способ не обеспечивает работоспособность при питании преобразователя через параметрический источник тока. 15Известен также способ управления реверсивным вентильным преобразователем 2, содержащим два встречно-параллельных вентильных комплекта, подключенных к сети через параметрический источник то д ка, состоящий в том, что фиксируют моменты перехода фазных токов параметрического источника через нуль и в указанные моменты формируют управляющие импульсы, подают в циклическом порядке естествен ного отпирания управляющие импульсы на вентили первого комплекса и формируют импульсы нулевой паузы и реверса.Указанный способ управления имеет ряд недостатков. Во-первых, формирование им- ЗО пульса нулевой паузы может происходить в моменты, когда реактивные элементы параметрического источника запасли большую энергию, при образовании короткозамкнутого контура возможны перенапряжения на емкостных элементах и значительная перегрузка вентилей по току, что требует увеличения установленной мощности силового оборудования преобразователя и приводит к снижению надежности его работы. Вовторых, способ не выявляет порядка переключения вентилей, обеспечивающих максимальное быстродействие регулирования выходного тока выпрямителя.Целью изобретения является повышение надежности и быстродействия при возможности формирования паузы тока в нагрузке с реверсом и без реверса тока. ленная цель достигается тем, что ельно синхронизируют начала и мпульсов нулевой паузы и реверса, ят смену значения импульса ревермент начала импульса нулевой пачем в течение нулевой паузы (крого такта) формируют дополнительавляющие импульсы на вентили вентильного комплекта с фазовым по отношению к моментам естест- отпирания на один такт.На фпг. 1 приведена силовая схема преобразователя; на фиг. 2 - временные диафрагмы.Параметрический источник 1 тока связанс вентильными комплектами 2, первый -3 - 8, второй - 9 - 14 (для определенностиприведена мостовая трехфазная схема),вентильные комплекты присоединены к нагрузке 15.На диаграмме 16 (фиг. 2) приведены выходные токи параметрического источникатока, на диаграммах 17, 18 и 19 - импульсы нулевой паузы, реверса и выходной токпреобразователя при осуществлении паузыс реверсом направления тока. На диаграммах 20, 21 и 22 те же величины без реверсатока после паузы. На диаграммах 19 и 22приведены номера вентилей, проводящихток,Рассмотрим принцип формирования тока,Импульсы реверса и нулевой паузы синхронизированы тактовыми импульсами, поэтому изменение состояний схемы происходит только при нулевых значениях тока параметрического источника (моменты 1 ь 1 ь1 з на диаграммах, фиг. 2). Это обеспечивает оптимальный ход переходных процессовв источнике 1, снижая тем самым установленную мощность силового оборудования,При работе в каждом такте включаетсяочередной вентиль одного из комплектов:3 - 4 - 5 - 6 - при положительном направлении тока, 9 - 10 - 11 - 12 - при отрицательном токе в нагрузке, при этом возможен плавный реверс тока (длительностьимпульса нулевой паузы равна нулю), например при подаче импульсов в следующейпоследовательности: 3 - 4 - 5 - 12 - 13 - 14 -9 и т. д, Длительность управляющего импульса ограничена 60 эл. град., время проводящего состояния каждого вентиля достигает 180 эл. град.При формировании нулевой паузы тока внагрузке с одновременным реверсом его направления в момент 1 появляется импульснулевой паузы (17) и меняет свое значениеимпульса реверса (18), импульс управления переходит на вентили второго комплекта: в момент 1 включается вентиль 12 вместо вентиля 6, и ток спадает до нуля. Наинтервале 1 - 1 подается управляющий импульс на очередной вентиль 13 и одновременно на вентиль 6 другого комплекта. Источник 1 закорочен двумя контурами: вентили 5 - 12, вентили 6 - 13. Причем ток постепенно переходит с вентиля 12 на вентиль 6.На интервале 1 - 18 включаются вентили7 и 14, вентиль 13 имеет спадающий донуля ток. После прекращения импульса нулевой паузы прекращается формированиедополнительных управляющих импульсов иток в нагрузке быстро нарастает до отрицательного значения (диаграмма 19). Достоинством такого формирования, обеспечи 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 вающего импульсный ШИР, является простота переключения и в связи с этим простота схемной реализации устройства управления.Если в нагрузке требуется получить паузы тока без реверса, то на первых двухтактах паузы порядок включения меняется. На интервале 1 - 18 включается вентиль 12 (в соответствии со значением импульса реверса должен был работать вентиль 6), ток спадает до нуля. Затем включается очередной вентиль 7, но дополнительный импульс управления не формируется (интервал 18 - Г), Начиная со следующего такта, подаются как основные импульсы управления на вентили первого комплекта, так и дополнительные на вентили второго комплекта, при этом происходит закорачивание источника 1 двумя контурами. После прекращения подачи дополнительных импульсов ток быстро нарастает до прежнего положительного значения (диаграмма 22).Таким образом обеспечивается возможность регулирования тока широтным способом, причем пауза регулируется через минимальные интервалы дискретизации, равные для шестипульсной схемы 60 эл, град,Просто реализуется регулирование при одноимпульсном широтном регулировании, характерном для питания технологических установок.Предлагаемый способ позволяет сохранить такие достоинства токопараметрических преобразователей, как токовый характер внешней характеристики, благоприятное влияние на питающую сеть, устойчивость к коротким замыканиям. При этом реализация способа обеспечивает повышение надежности и быстродействия.Формула изобретенияСпособ управления реверсивным вентильным преобразователем, содержащим два встречно-включенных вентильных комплекта, подключенных к питающей сети через параметрический источник тока, состоящий в том, что фиксируют моменты перехода фазных токов параметрического источника через нуль и в указанные моменты формируют управляющие импульсы, подают в циклическом порядке естественного отпирания управляющие импульсы на вентили первого комплекта и формируют импульсы нулевой паузы и реверса, о т л и ча ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, синхронизируют начала и концы импульсов нулевой паузы и реверса, производят смену значения импульса реверса в момент начала импульса нулевой паузы, причем в течение нулевой паузы ( кроме первого такта) формируют дополнительные управляющие импульсы на вентили второго вентильного комплекта с фазовым сдвигом по отношению к моментам естественного отпирания на одинтакт5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР214612, кл. Н 02 М 7/20, 1972.