Способ формирования импульсов управления тиристорами выпрямителя

СОЮЗ СОВЕТСКСОЦИАЛИСТИЧЕСК РЕСПУБЛИК 14102 04 Н 02 М 7 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ротехнически ажинцев Упра теля ин Л еобразова 75, с, 16 ци3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАИИ ВЫПРЯМИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть испольэо вано для управления тиристорным преобразователем в автономных источниках электропитания с магнитоэлектрическим синхронным генератором в качестве первичного источника питания с целью повышения надежности управления преобразователем. Для управления преобразователем формируют опорные напряжения, синхронизированные с напряжением питающей сети, формируют напряжение управления, которое сравнивают с опорными напряжениями, формируют импульсы управления, передние фронты которых совпадают с моментами равенства опорных напряжений, и напряжение управления и длительностью большей, чем время, необходимое для включения тиристора, но меньшей, чем интервал проводимости тиристора, и подают их на тиристоры преобразователя, С целью увеличения надежности управления преобразователем при измерении частоты напряжения Я питающей сети измеряют частоту напряжения питающей сети, формируют сигнал, пропорциональный измеренной частоте, и регулируют длительность импульсов управления обратно пропоронально сформированному сигналу.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при управлении тиристорными преобразователями, работающими в автономных ,источниках электропитания с синхронным генератором, имеющим переменнуюскорость вращения вала.Цель изобретения - повышение надежности при изменении частоты напря жения питающей сети.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2,3 - диаграммы, поясняющие способ. 15Устройство содержит три одинаковых канала 1,2 и 3 формирования импульсов, общие для всех каналов первичный источник 4 питания, преобразователь 5 частоты в напряжение, источник б управляющего напряжения и управляемый выпрямитель 7. Каждый канал 1,2 и 3 содержит генератор 8 опорного напряжения, вход которого подключен к соответствующей Фазе источника 25 4, а выход соединен с первъщ входом компаратора 9К второму входу компаратора 9 подключен выход источника б, выход компаратора 9 соединен с входом управляемого Формирователя 1 О длительности импульсов, управляющий вход которого подключен к выходу преобразователя 5, Выход формирователя 10 подключен к входу выходного каскада 11, выход которого подключеи к соответствующему управляющему входу выпрямителя 7.Способ йоясняется эпюрами, приве-, денными на фиг. 2 и 3, где показана форма токов и напряжений выпрямителя щ 0 и импульсов управления для двух значений частоты сети К и Г , причембольше Г . Так на фиг, 2 а, фиг,За Приведены эпюры положительных полу- волн напряжений источника 4 (е, е, 45 е) и напряжения на нагрузке выпрямителя 7 (Б,) . На Фиг. 25 и фиг. ЗБ приведены эпюры токов тиристоров выпрямителя. На Фиг, 2 и фиг. Зьтриведены эпюры импульсов управления О, длительность С которых не менее времени нарастания тока тиристора до величины тока включения (1 пк ).Особенность работы выпрямителя заключается в обратной пропорциональ 55 ной зависимости скорости нарастания тока тиристара (от нуля до тока включения 1) от частоты напряжения первичного источника питания. Как следует из фиг. 25, фиг. 3 ь ток а через тиристор нарастает от момента его включения до момента равенства ЭДС источника 4 и противо-ЭДС нагрузки (Б , ). При этом, чем вьппе частота напряжения источника 4, тем за меньшее время ток через тиристор нарастает до значения тока включения, являющегося неизменной для тиристора данного типа величиной. Это позволяет уменьшить длительность импульсов управления тиристорами при повьппении частоты напряжения питающей сети и обеспечить высокую надежность включения тиристоров, Для регулирования длительности импульсов управления обратно пропорционально частоте источника, измеряют частоту напряжения и формируют сигнал, пропорциональный частоте с помощью преобразователя 5. С помощью формирователей 10 формируют импульсы управления, длительность которых на нижней частоте превьппает время, необходимое для включения тиристора (время включения плюс время нарастания тока до тока включения). В.свою очередь длительность импульсов устанавливают меньше интервала протекания тока через тиристор, что обеспечивает надежное управление выпрямителем (в инверторном режиме) и снижает энергоемкость системы управления выпрямителем.Устройство по фиг. 1 работает следующим образом, В каждом канале 1,2,3 генератор 8 формирует опорное напряжение, которое синхронизировано с напряжением питающей сети от источника 4. Источник б формирует напряжение управления, которое поступает во все каналы 1,2,3 на вход компаратора 9, Компаратор 9 сравнивает напряжение управления с опорным напряжением и формирует импульсы управления, передние фронты которых совпадают с моментами равенства опорного напряжения и напряжения управления. Импульсы с выхода компаратора 9 поступают на вход формирователя 10, который формирует импульс, передний фронт которого совпадает с передним фронтом импульса компаратора 9, и длительностью, большей, чем время включения тиристора в управляемом выпрямителе 7, но меньше, чем интервал проводимости тиристора при минимальной частоте напряжения источника 4, Частота напряжения источника 4 измеряется преобразо 1410240вателем 5, который формирует сигнал,пропорциональный измеренной частоте.При минимальной частоте напряженияисточника 4 выходной сигнал преобразователя 5 минимален и воздействуетна управляющий вход формирователя 10,задавая максимальную длительностьимпульса управления, которая остается однако меньше, чем интервал проводимости тиристора. Выходные импульсы формирователя 10 через выходнойкаскад 11, который усиливает импульсы по мощности, поступают на тиристоры выпрямителя 7,При повышении 1 частоты напряженияпитающей сети источника 4 выходнойсигнал преобразователя 5 увеличивается пропорционально измеренной частоте и воздействует на вход формирователя 10, который при этом регулирует длительность импульсов управленияобратно пропорционально уровню выходного сигнала преобразователя 5,т.е. уменьшает длительность импульсов, что обеспечивает повышение надежности управления, так как исключается возможность превышения длительности импульса управления над интервалом проводимости тиристора,С повышением частоты сети повышается напряжение преобразователя 5,вследствие чего уменьшается длительность импульсов управления. Уменьшение длительности импульсов управленияс ростом частоты позволяет сформировать импульсы управления с постояннойскважностью.формирование импульсов управленияс приблизительно постоянной скважностью при изменении частоты позволяет обеспечить постоянство мощности,потребляемой выходными каскадами 11от источника питания устройства, вотличие от формирования импульсовпостоянной длительности, при котороммощность потребления выходными каскадами возрастает с ростом частоты сети, Это позволяет уменьшить энергоемкость и массу устройства для управления преобразователем.Формула изобретенияСпособ формирования импульсов управления тиристорами выпрямителя,заключающийся в том, что формируютопорное напряжение, синхронизированное с напряжением питающей сети, фор 2 б мируют напряжение управления, которое сравнивают с опорным напряжениеми в момент сравнения формируют импульсы управления длительностью большей, чем время включения тиристоров,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения надежности при изменении частоты питающей сети, измеряют частоту питающей сети и при ееизменении изменяют длительность импульсов управления обратно пропорционально ей.1410240 Составитель В.МирТехред М.Дндык Редактор М.Товт Шар ошн орре каз 3493/55 Тираж 665 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5