Способ релейного управления трехфазным тиристорным преобразователем переменного напряжения в постоянное

(19) 01) САНИЕ ИЗОБРЕТ ский, проектологическийктропривода ет- олу ое4 2 Зф ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-исследовательно-конструкторский и технинститут комплектного эле(56) Петелин Д,П, Автоматическоравление синхронизации приводамиМ.: Энергия, 1968, с. 28-63.Брнксман Я.А, и др, Выбор паров системы релейного управленияуправляемым выпрямителем, - Элетехническая промышленность, Сер(54) СПОСОБ РЕЛЕЙНОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЬ 1 М ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ(57) Изобретение относится к электротехникЕ и может быть использовано дляуправления током возбуждения электрических машин. Целью изобретения является повышение быстродействия. В данном способе определяют разностныйсигнал между фактическим током преобразователя и заданным током. При положительном знаке разностного сигналаподают импульсы управления на тиристоры, а при отрицательном - импульсыуправления сдвигают в сторону отставания, а потом подают их на тиристоры ил47137 2 5 10 15 20 25 ЭО Э 5 40 45 50 55 13Изобретение относится к электротехнике,. а именно силовой преобразовательной технике, использующейсядля управления током возбужденияэлектрических машин, например, в тяговых дизель-электрических приводахпостоянного тока самоходных средств(мощные пневмоколесные и гусеничныетранспортные и землеройно-транспортные машины).Целью изобретения является повышение быстродействия управления.Согласно способу релейного управления трехфазным тиристорным преобразователем переменного напряжения впостоянное сдвиг включающих импульсов на 120 эл,град. в сторону отставания при отрицательном знаке разностного сигнала и подача их на управляющие электроды тиристоров позволяют перевести преобразователь изФиксированного состояния выпрямительного режима, в котором он находилсядо этого, в Фиксированное состояниеинверторного режима, Под действиемпротиво-ЭДС инвертора, величина которой по абсолютному значению равна половине напряжения преобразователя ввыпрямительном режиме, происходитФорсированный спад тока преобразователя за более короткое время,Таким образом за счет уменьшениявремени отработки сигнала задания наснижение тока преобразователя повышается быстродействие управления преобразователем,Еа Фиг,1 приведена принципиальнаясхема устройства для осуществленияспособа релейного управления; наФиг.2 - временные диаграммы напряжений на элементах устройства.Устройство содержит источник 1трехфазного напряжения, к выводам которого подключены выводы переменноготока трехфазного моста оптронных тири.сторов 2-7. К выводам постоянного тока трехфазного тиристорного мостаподсоединена активно-индуктивная нагрузка 8, Устройство содержит такжедатчик 9 тока, включенный в цепь постоянного тока преобразователя, Формирователь 10 сигнала задания, выходом подключенный к одному входу компаратора 11, к второму входу которогоподключен выход датчика 9 тока, элемент НЕ 12, входом подключенный к выходу компаратора 11, формировательимпульсов, выполненный в виде трехФазного трансформатора 13, входнымивыводами подключенный к источнику 1,а выходными - к соответствующим входным выводам коммутатора, выполненногона электронных ключах 14-19. Управляющие светодиоды 20-25 оптронныхтиристоров 2-7 соединены в виде трехфазного моста, на выход которого под"ключен резистор 26, а входные выводыподключены к соответствующим выходнымвыводам коммутатора, Управляющиеэлектроды ключей 14, 16 и 18 объединены и подсоединены к выходу компаратора, Управляющие электроды ключей15, 17 и 19 также объединены и подсоединены к выходу элемента НЕ 12.Резистор 26 служит для ограничениятока, протекающего через светодиоды20-25.Заштрихованная область временныхдиаграмм (фиг.26) соответствует открытому состоянию тиристоров 2-7 соответственно.Устройство работает следующим образом,Предположим, в начальный моментвремени сигнал П (Фиг.2) задания выше по амплитуде сигнала Б датчика 9тока (фиг.1), В результате сравненияуказанных сигналов в компараторе 11на его выходе появляется положительный сигнал 1 , который замыкает ключи 14, 16 и 18 коммутатора, На выходеэлемента НЕ 12 сигнал 11, инвертируется, и на управляющий вывод коммутатора поступает отрицательный (или нулевой) сигнал, в результате чего ключи 15, 17 и 19 остаются разомкнутыми,Под действием положительного напряжения Б Фазы с и отрицательногонапряжения 1 ь Фазы Ь (Фиг.2 а) трансформатора 13 протекает ток по цепи:18, 24, 26, 23, 16. В результате протекания тока через светодиоды 24 и 23открываются оптронные тиристоры 6 и 5(фиг,25), линейное напряжение.11 -Очерез тиристоры 6 и 5 прикладываетсяк нагрузке 8, через нагрузку 8 начинает протекать ток. Пропорциональнотоку нагрузки 8 изменяют сигнал Бдатчика 9 тока. В момент времени 1,1напряжениеФазы а становится болееположительным, чем напряжение Б Фазы с. В результате начинает проводитьсветодиод 20 по цепи: 14, 20, 26, 23,16. Светодиод 24 закрывается под действием отрицательного напряжения (Б-П). Соответственно открываетсявключения подаются на управляющиеэлектроды тиристоров со сдвигом на 120 эл.град, в сторону отставания, и преобразователь переводится в инверторный режим.Среднее напряжение зависимого инвертора равно д, -,Г 6 Е зп 11(,д) о3 Г 6Е2% фгде Е - фазисе напряжение источника 1,что составляет половину. выпрямленного3 Х 6напряжения У , = Е., выРПри этом угол запаса на естественнуюкоммутацию тиристоров составляет неболее 60 эл.град,Под действием противо-ЭДС инвертора ток в нагрузке 8 уменьшается,стремясь к установившемуся отрицательному значению, равному -4"д -О в(где В - активное сопротивлейие нагрузки 8).В результате этого достижение током некоторого заданного значения всторону уменьшения происходит за более короткий промежуток времени(фиг,2 о, интервал времени после 1 З,сплошная линия Ц ),чем в известныхустройствах (там же, пунктирная линия Уз), и следовательно, предлагаемый способ управления имеет более высокое быстродействие, чем известные,Формула изобретения Способ релейного управления трехфазным тиристорным преобразователем переменного напряжения в постоянное, заключающийся в том, что формируют сигнал задания тока преобразователя, измеряют мгновенное значение фактического тока нагрузки преобразователя, вычитают значение фактического тока нагрузки преобразователя из значения сигнала задания тока преобразователя, получают разностный сигнал, определяют знак этого разностного сигнала, формируют импульсы управления тиристорами преобразователя, при положительном знаке разностного сигнала подают импульсы управления на тиристоры преобразователя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия, при отрицательном знаке разностного сигнала импульсы з 1347137оптронный тиристор 2 (фиг28), а тиристор 6 запирается в процессе естественной коммутации (процесс коммутации не показан), К нагрузке 8 прикладывается линейное напряжение (Б- Б)источника 1, под действием чего токнагрузки продолжает увеличиваться,Далее до момента временипроцессы2коммутации светодиодов и оптронныхтиристоров протекают аналогично описанному. Таким образом, на интервалевремени, когда сигнал Ь. задания10превышает сигнал 11 датчика тока,тиристорный мост работает в неуправ 5ляемом (диодном) выпрямительном режиме, и к нагрузке Я прикладывается выпрямленное напряжение У (фиг.2 а).В момент времени С сигнал У стано 2вится больше сигнала Б 1 О, сигнал Б,1на выходе,компаратора из положительного становится отрицательным (илинулевым), на выходе элемента НЕ 12сигнал У, инвертируется, вследствиечего ключи 14, 16 и 18 размыкаются, а 25ключи 15, 17 и 19 замыкаются (состояние ключей становится противоположным, показанному на Лиг,1) . В результате произведенного переключения импульсы тока через управляющие светодиоды начинают протекать со сдвигомна 120 эл. град, Согласно данному алгоритму управления преобразователемон должен перевестись в инверторныйрежим, однако до момента С естест 3 35венной коммутации тиристоров 3 и 6,которые до этого проводили (фиг.23)напряжение на выходе преобразователясохраняет положительный знак, Непосредственно после момента времени 1светодиоды 21 и 24 проводят ток поцепи: .19, 24, 26, 21, 15, поддерживаятиристоры 3 и 6 в открытом состоянии;Преобразователь переводится в инверторный режим, напряжение на его выходе становится отрицательным, под действием чего ток нагрузки 8 начинаетфорсированно спадать, В момент времени 1 ток из светодиода 21 переводится в светодиод 23, открывается оптронный тиристор 5, производится естественная коммутация тиристора 3, преобразователь остается работать в режимезависимого инвертирования, Далеепроцессы коммутации протекают анало 55гично,Таким образом, на интервале времени, когда сигнал задания У меньшесигнала 11 датчика тока, импульсы134137 питающего напряжения и подают на тиристоры преобразователя,оставитель Е,Кад ехред Л. Олийнык кинКорректор В.Бутяга едактор О.Головач Тираж 658 НИИПИ Государственного коми по делам изобретений и отк 035, Москва, Ж, Раущскаяказ 5124 4 1 роектная,Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгоро управления тиристорами сдвигают всторону отставания на 120 эл .град, от Подписноеета СССРытийнаб д. 4/5