Устройство для управления трехфазным преобразователем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧ ЕСКРЕСПУБЛИК 8 А 1 2 й 1/08,4 1 Я 1 тр ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(56) 1. Авторское свидетельство Сй 12 М 758, кл. Н 02 И 1/08, 1986.2, Тиристоры. Технический справочник. Пер. с англ,/Под ред.В.А.Лабунцова и др.- И.: Энергия,1971, рис.9-38.(5 УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯТРЕХФАЗНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕИ(57) Сущность изобретения: через Изобретение относится к схеме управления преобразователем и может быть использовано в выпрямителях, выполненных по трехфазной полумостовой, несимметричной мостовой схемам.Известна схема управления трехфазным несимметричным мостовым выпрямителем, содержащим релаксационный генератор на однопереходном транзисторе, подключенный плюсовой клеммой через резистор к общей точке сое" динения катодов трехфазного диодного полумостового выпрямителя, аноды которых подключены к анодам, силовых тиристоров выпрямителя, минусовой клеммой к общей точке соединения катодов силовых тиристоров выпрямителя, управляющие электроды которых соединены через разделительные резисторы с первой базой однопереходного транзистора 11 и 21. диоды 11 - 13 осуществляется заряд конденсаторов 1 - 19 и конденсатора 3 релаксационного генератора 1, постоянная времени заряда которого определяет угол включения силовых тиристоров 22 - 2), После срабатывания релаксационного генератора проис ходит включение одного из силовых тиристоров и блокирование работы релаксационного генератора, повторный заряд конденсатора которого возможен только после перехода фазного напряжения через ноль, цто обеспечивает симметрию управляющих импульсов.2 ил. Однако в данной схеме управления трехфаэным выпрямителем импульс управления подается одновременно на управляющие электроды всех трех силовых тиристоров выпрямителя. 1 сЦель изобретения - уменьшение потребляемой мощности за счет подаци импульсов управления отдельно на ка дый тиристор преобразователя.Это достигается тем, что в устроиство для управления трехфаэным пре- ф образователем, выполненным в виде полумостового или несимметричного мостового выпрямителя с общими катодами силовых тиристоров, содержащее ограничительный резистор и релаксационный генератор на однопереходном транзисторе, положительный вывод питания которого соединен с катодами трех выпрямительных диодов, причем между положительным и о ицательным20 выводами питания релаксационного генератора включен ограничитель напряжения введены три дополнительных диода, три импульсных трансформатора, три конденсатора и ключевой элемент управляющий электрод которого связан с выходом, а минусовой электрод отрицательным выводом питания релаксационного генератора, плюсовой электрод соединен с катодами выпрямительных диодов, между анодами которых и минусовым электродом ключевого элемента включены соединенные последовательно с соответствующими конденсаторами первичные обмотки соответствующих импульсных трансформаторов, к анодам выпрямительных диодов подключены катоды соответствующих дополнительных диодов, аноды которых пред назначены для подключения к анодам соответствующих тиристоров преобразо вателя, для подключения параллельно управляющим переходам которых пред- назначены вторичные обмотки импульсных трансформаторов, причем первый вывод ограничительного резистора соединен с минусовым электродом ключевого элемента, а второй вывод предназначен для подключения к катодам тиристоров преобразователя.На Фиг,1 представлена принципиальная схема управления трехфазным мостовым несимметричным или полу- мостовым выпрямителем с транзистором и-р-и-типа; на Фиг.2 - временные диаграммы напряжения на конденсаторах, транзисторе и резисторе схемы управления для Фиг.1, собранного по трехфазной полумостовой схеме выпрямления.Устройство (фиг,1) содержит релаксационный генератор 1 на однопереходном транзисторе 2, состоящий из времязадающего конденсатора 3, регулировочного резистора 4, сопротивления баз 5,6 и стабилитрона 7, подключенный положительной клеммой к общей точке катодов трехфазного полу- мостового выпрямителя на диодах 8-10, аноды которых соединены с точкой соединения катодов диодов 11-13 и первичных обмоток импульсных трансформаторов 14-16, вторые выводы которых соединены с конденсаторами 17-19, при этом общая точка соединения конденсаторов 17-19 и релаксационного генератора 1 соединена с эмиттером транзистора и-р-и-типа 20,0 25 ЗО 35 0 35 50 55 который своим коллектором подключенык положительной клемме рела ксационного генератора 1, базой к первойбазе однопереходного транзистора 2,и с резистором ограничения 21, выводкоторого подключен с общим катодомсиловых тиристоров 22-24 выпрямителя, причем нагрузкой 25 в цепи тиристорного трехфазного выпрямитепяможет быть источник ЭДС, электродвигатель, аккумуляторная батареяили реактивно-активная нагрузка, Вторичные обмотки импульсных трансформаторов 14-16 подключены к управляющим электродам силовых тиристоров 22.Устройство работает следующимобразом.Через диоды 11-13 (Фиг.1) положительное напряжение на силовых тиристорах 22-24 подается на последовательные цепочки из диода 11 - импульсного трансформатора 14 - конденсатора 17 - резистора ограничения21 катод силовых тиристоров 22-24,12-15-18-21 - катод тиристоров 22-24и 12-16-19-2 - катоды тиристоров 2224, В течение каждого интервала, когда на одном из силовых тиристоров22-24 появляется положительное напряжение происходит заряд одного из конденсаторов 17-19. Напряжение зарядаконденсаторов 17-19 и напряжение нарелаксационном генераторе 1 ограничивается стабилитроном 7,Одновременно заряжается времязадающий конденсатор 3 по цепи аноды тиристоров 22-23 - диоды 11-13 - диоды8-10 - резистор регулировочныйвремязадающий конденсатор 3 - резистор ограничения 21 - катоды тиристоров 22-24, При достижении напряженияотпираниям (Фиг,2 в) на времязадающем конденсаторе 3 происходит отпирание однопереходного транзистора 2,который при разряде времязадающегоконденсатора 3 через эмиттерный переход и первую базу однопереходноготранзистора 2 подает импульс управления на транзистор 20. Отпирание транзистора 20 сформирует импульс управления для отпирания силовых тиристоров 22-24 за счет одного из конденсаторов 17-19, который до отпираниятранзистора 20 заряжен до напряжениястабилизации. Например, для трехфазного полумостового выпрямителя с мо -мента с (фиг.2 б,в) начинает протекать ток по цепи: анод силового ти 5 1777208ристора 2 - диод 11 - импульсный трансформатор 14 - кнденсатор 17 резистор ограничительный 21 - катод силового тиристора 22 и параллельнопо цепи: анод силового тиристора 22диод 11 - диод 8 - регулировоцныйрезистор 4 - времязадающий конденсатор 3 - резистор ограничительный 21катод силового тиристора 22. Приэтом происходит заряд конденсатора17 и времязадающего конденсатора 3.В момент времени с происходит отпи 2 рание однопереходного транзистора 2,который за счет импульса управленияотпирает транзистор 20. Отпираниетранзистора 20 формирует импульс уп -равления для силового тиристора 22из-за разряда заряженного конденсато"ра 17 через импульсный трансформатордиод 8 - транзистор 20 - конденсатор 17.Отпирание силового тиристора 22шунтирует схему управления преобразователем и предотвращает повторный заряд конденсаторов 3 и 17. После окончания тока через силовой тиристор 22 положительное напряжения приложится к силовому тиристору 23 и при этом с момента т времени про 3исходит одновременный заряд конденсаторов 3 и 18 по цепи: анод силовоготиристора 23-12-15-18-21 катод силового тиристора 23 и анод силового тиристора 23-12-9-4-3-21 - катод силового тиристора 23. В момент времени с из-за достижения напряжения на времязадающем конденсаторе 3 напряжения отпирания однопереходного транзистора 2 происходит отпирание тран -зистора 20 сформированием импульсауправления (фиг.2 г) за счет разрядазаряженного конденсатора 1 с 8 по цепи:18-15-9-20-18 для отпирания силового тиристора 23. Отпирание силового тиристора 23 блокирует повторный заряд конденсаторов 3 и 18 до окончания протекания тока через силовой тирис-тор 23, Отпирание силового тиристора 24 и Формирование импульса управления происходит аналогично по цепи: анод тиристора 24-13-16-19-21 - катод тиристора 24 последующим отпиранием транзистора 20 и Формированием импульса управления за счет разряда конденсатора 19 по цепи 19-1 б-20- 19Основными преимуществами данной схемы управления преобразователямиЭО 35 4 С 4 й 50 5. 5 10 15 20 25 являются простота, компактность, высокая надежность и низкая стоимость. На каждой . схеме управления по комплектующим экономится 12 транзисторов и по 10 резисторов и конденсаторов (например на установке типа УЗА- 80 имеется 14 транзисторое),Данные схемы управления ооеспечивают симметричные выходные импульсы во всех Фазах, не требуя сге-циального согласования и настройки управляющих цепей отдельных тиристоров, не требует отдельного истоцника питания для блока управления.Таким образом схемы управления преобразователем в выпрямительном режиме обеспечивают плавное регулирование током трехфазного моста в пределах от 25 до 100 максимальчого значения напряжения, обеспецивая угол регулирования от 0 до 120 эл. град. При этом ключевым элементом в схеме могут быть установлены транзистор, тиристор, тиратрон, оптотиристор, оптотранзистор и оптодиод. Формула изобретения Устройство для управления трехФазным преобразователем, выполненным в виде полумостового или несимметричного мостового выпрямителя с общими катодами силовых тиристоров, содержащее ограницительный резистор и релаксационный генератор на однопереходном транзисторе, положительный вь,вод питания которого соединен с катодами трех выпрямительных диодов./ причем между положительным и отрицательным выводами питания релаксационного генератора включен ограничитель напряжения, о т л и ч а ю щ ее с я тем, цто, с целью уменьшения потребляемой мощности введены три дополнительных диода, три импульсных трансформатора, три конденсатора и управляемый ключ, вход которого связан с выходом, а первый вывод с отрицательным выводом питания релаксационного генератора, второй вывод управляемого ключа соединен с катодами выпрямительных диодов, между анодами которых и первым выводом, управляемого ключа включены соединенные последовательно с соответствующими конденсаторами первичные обмотки соответствующих импульсных трансформаторов, к анодам выпрямительных дио"дов подключены катоды соответствующих дополнительных диодов, аноды которых предназначены для подключенияк анодам соответствующих тиристоровпреооразователя, для подключенияпараллельно управляющим переходам которых предназначены вторичные обмотки импульсных трансформаторов, причем первый вывод ограничителя токасоединен с первым выводом управляемого ключа, а второй вывод предназначен для подключения к катодам тиристоров преобразователя,