Способ управления устройством принудительной коммутации тиристоров

(504 Н 02 М ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУД ПОД ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ овательский, проекй и технологичесектно-о электропри 8.8)етельство СССРМ 7/155, 1983. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ УСТРОЙСТВОМ ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ КОММУТАЦИИ ТИРИСТОРОВ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использОвано. при управлении тиристорами. Цель изобретения - повьппепие надежности коммутации при изменении напряжения питания. В способе принудительной коммутации тиристоров измеряют напряжение на коммутирующем,конденсаторе и вычитают его из переменного напряжения, подаваемого на коммутирующий конденсатор. Полученный разностный сигнал суммируют с переменным напряжением и суммарный сигнал сравнивают с сигналом задания. В моменты Я совпадения этих сигналов включают зарядный тиристор. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовой преобразовательной технике и может быть использовано для управления устройства 5 ми принудительной коммутации тиристоров.Цель изобретения - повышение надежности коммутации при изменении напряжения питания. 10На фиг, 1 представлен пример выполнения устройства, осуществляющего способ управления; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства. 15Устройство содержит узел 1 принудительной коммутации, выходными выводами подсоединенный к коммутируемому тиристору 2 преобразователя 3. Узел 1 содержит источник 4 перемен ного напряжения, подключенный к входу диодного выпрямителя 5, коммутирующую ЬС-цепь 6 и 7, подключенную к выходу выпрямителя 5 через зарядный тиристор 8, два последовательно 25 соединенных разрядных диода 9 и 1 О, к выводам одного из которых встречно-последовательно подключен коммутирующий тиристор 11, а выводы другого образуют выходные выводы узла прину . дительной коммутации, два датчика 12 и 13 напряжения, входами подключенные к выходу выпрямителя 5 и к выводам коммутирующего конденсатора 7 соответственно и выходами подключенные к прямому .и инверсному входам дифференциального усилителя 14, суммирующий усилитель 15, к двум входам которого подключены выходы датчика 12 и дифФеренциального усилителя 14, 40 элемент 16 сравнения, на первый вход которого подключен выход усилителя 15, а на второй вход поступает сигнал задания 11 , причем выход элемента 16 подсоединен к управляющему элект роду зарядного тиристора 8.Устройство по предлагаемому способу управления работает следующим образом.Предположим, в момент времени О(см, фиг. 2) напряжение на коммутирующем конденсаторе 7 равнялось нулю, причем в рассматриваемый первый полу- период переменное напряжение 11 имеет наибольшее действующее значение. При отсутствии сигнала на выходе датчика 13 на вход дифференциального усилителя 14 поступает только один сигнал 11, с выхода датчика 12, в результате на выходе дифференциального усилителя 14 появляется сигнал, равный 11 .Оба указанных сигнала складываются в суммирующем усилителе 15 и поступают на один вход элемента 16. В момент времени 1 когда удвоенный сигнал 11 лг , поступающий с выхода усилителя 15, сравнивается по величине с сигналом задания Ц 4, элемент 16 вырабать ает короткий импульс включения, которым переводит ранее зарядный тиристор 8 в открытое состояние. Под действием напряжения источника 4 через конденсатор 7 начинает протекать зарядный ток по цепи 4,5,8,6,7,5,4. Длительность процесса заряда равна половинепериода колебания собственной частоты колебательного контура, образованного емкостью коммутирующего конденсатора 7 и суммарной индуктивностью коммутирующегореактора 6 и индуктивностью источника 4. В результате колебательности процесса заряда напряжение на коммутирующем конденсаторе 7 возрастает до двойного напряжения по отношению к напряжению источника заряда в момент включения (при пренебрежении сопротивлениями колебательного контура и допущении неизменности мгновенных значений напряжения питания на интервале заряда), Полярность напряжения 11, показана на фиг, 1.Таким образом, напряжение О на коммутирующем конденсаторе 7 в мо. - мент времени 1 устанавливается на уровне, соответствующем сигналу задания 11 (фиг. 2). В момент времени 1 напряжение Б.,(11 з ) выше напряжения 11(11 ). В результате того, что к зарядному тиристору 8 в обратном направлении прикладывается напряжение, равное 11 -О 4, он запирается. В момент времени ф з производится коммутация тиристора 2 преобразователя 3 включением коммутирующего тиристора 11. Под действием напряжения Б коммутирующий ток протекает по цепи "+" 7,6,2,11,7 "-". В результате свободного перезаряда колебательного коммутирующего ЬС-контура 6, 7 на коммутирующем конденсаторе 7 напряжение Б меняет знак. В момент времени 1 с завершением перезаряда заканчивается подготовительный этап коммутации, На следующем этапе (интервал С) коммутирующий ток протекает по цепи "+" 7,9,2,6,7 "-". После за 1374363пирайия тиристора 2 избыточный колебательный ток замыкается по цепи "+" 9,10,6,7 "-". При этом на диоде 10 создается падение напряжения котоЭ5 рое прикладывается к запирающему тиристору 2 и способствует восстановлению его вентильных свойств. После завершения процесса коммутации в момент времени 1 конденсатор 7 вновь имеет напряжение, полярность которого показана на фиг. 1, В результате того, что при перезаряде коммутирующей ЬС- цепи 6,7 имели место потери мощности в активных сопротивлениях цепи комму тации, напряжение У в момент времени 1 ниже напряжения задания 11задДля обеспечения заданной коммутирующей способности устройства в следующий период коммутации требуется доза рядить конденсатор 7.Предположим, что в следующий полу- период переменное напряжение питания снизилось, например на 153, В момент времени С 6 на входе элег энта 16 сравниваются по величине сигнал заданияс суммой сигналов (Ц, -Б, ) на выходе усилителя 14 и на выходе датчика 12. В результате вновь включается зарядный тиристор 8. Конденсатор 7 в колебательном процессе дозаряжается до напряжения, соответствующего сигналу задания 11 д, В момент времени 1 после включения коммутирующего тиристора 11 начинается процесс коммутации тиристора 2, который до это 35 го был включен по сигналу блока управления преобразователем 3, аналогично описанному выше. На фиг. 2 в третьем полупериоде переменного напряжения питания приведены диаграммы описанных процессов для случая еще более сильного снижения напряжения Б. При этом аналогично описанному в момент времени т 8 окончания заряца 45 коммутирующего конденсатора 7 он имеет напряжение, по величине соответствующее описанному сигналу заДания Бд . Таким образом, напряжение на коммутирующем конденсаторе в Конце процесса дозаряда всегда одно и то же и не зависит от напряжения питания У при колебании напряжения П 4 в известных заданных пределах.Рассмотренный способ управления устройством принудительной коммутации обеспечивает заданный запас коммутирующей способности и повышает надежность коммутации тиристоров преобразователя в режиме меняющегося действующего значения переменного напряжения питания,Формула изобретенияСпособ управления устройством принудительной коммутации тиристоров преобразователя с. коммутирующими тиристором и конденсатором и зарядным тиристором, заключающийся в том, что, в каждый период коммутации подают на коммутирующий конденсатор напряжение от источника переменного напряжения, задают момент коммутации и в этот момент включают коммутирующий тиристор, в результате чего принудительно запирают тиристоры преобразователя, о т,л и ч а ю щ и й с я тем что, с целью повышения надежности коммутации в режиме меняющегося напряжения питания, дополнительно формируют постоянный сигнал задания, измеряют напряжение на коммутирующем конденсаторе, фиксируют мгновенные значения переменного напряжения, вычитают напряжение коммутирующего конденсатора из переменного напряжения и получают разностный сигнал, с переменным напряжением, суммируют полученный разностный сигнал и получают суммарный сигнал, который сравнивают с сигна-. лом задания и в моменты их совпадения включают зарядный тиристор.1374363 Составитель С. Лу Техред М.Ходанич о ктор Т. Лазаренк орректор М. П Заказ одписное 4/52 Тираж 665 ВНИИПИ Государственного комитета. СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.