Спосов управления преобразователеи частоты с непосредственной связью

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 22 И 49 ьоВЗ Советских Социалистических РеспубликКомитет пб цепам забретений и открытий при Совета Министров СССР6 Ко 2 Бюлле та опубликования описания 19.1 Х.19 Авторыизобретен Л. А. Рутманис и О. И. Арж ико-энергетический институт АН Латвийской СС те ПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЬ НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮИзвестен способ управления преобразователем частоты с непосредственной связью, содержащим тиристоры и запирающие блоки, путем формирования трех последовательностей сигналов, воздействующих на управляющие цепи тир исторов, подключающих выходную фазу к входным фазам.Особенность предлагаемого способа заключается в том, что в момент появления передних фронтов указанных сигналов формируют дифференцированные импульсы, которые подают к управляющим цепям запирающих блоков. Такое осуществление способа позволяет повысить надежность управления.На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя и его устройства управления, применяемого для осуществления описываемого способа; на фиг. 2 - диаграммы работы преобразователя частоты.Устройство содержит входные фазы 1 - 3 преобразователя, выходную фазу 4 преобразователя, силовые тиристоры 5 - 10, полупроводниковые диоды 11 - 1 б, источники 17 и 18 постоянного тока, полностью управляемые элементы 19 и 20, индикаторы 21 тока, указывающие наличие и отсутствие тока в группах, блок 22, вырабатывающий дискретные сигналы при отсутствии тока в обеих вентильных группах, схемы 23 ИЛИ, блоки 24, состоящие из схем И с тремя входами дифференцирующей цепочки и усилителя, формирующего отпирающий импульс необходимой формы, блок 25, состоящий из дифференцирующих цепочек и схемы ИЛИ, блок 2 б, определяю щий подключаемую входную фазу преобразователя в данныи момент времени.Предлагаемый способ предназначен для управления преобразователем частоты с непосредственной связью при раздельной работе 10 вентильных групп противоположных проводимостей. На фиг. 1 приведена схема управления для одной выходной фазы преобразователя. Первая вентильная группа, создающая положительную полуволну выходного тока пре образователя, включает тиристоры 5 - 7 и запирающую цепь, состоящую из диодов 11 - 13, источника 1 тока и полностью управляемого элемента 19, Вторая группа, создающая отрицательную полуволну выходного тока, вклю чает тиристоры 8 - 10 и запирающую цепь, состоящую из диодов 14 - 1 б, источника 18 тока и полностью управляемого элемента 20. Для подключения одной из входных фаз 1 - 3 к выходной фазе 4 отпирающий импульс пода ют на один из тиристоров 5 - 10, а для отключения этой фазы - на управляемый элеаент 19 или 20. Таким образом, любые переключения в данном полностью управляемом преобразователе обусловлены запиранием ра нее проводящего тиристора и переходом в50 55 65 проводящее состояние вновь отпираемого тиристора. Поэтому вначале должен подаваться запирающий импульс, а потом отпирающий.Отпирающий импульс может подаваться и одновременно с запирающим (как описано выше), но при этом продолжительность его должна быть больше продолжительности за. пирающего. Это позволяет упростить устройство управления преобразователем, а также получить непрерывную коммутацию в пределах работающей группы. Вследствие этого исключается разрыв цепи тока и возникновение перенапряжений, обеспечивается надежная работа преобразователя по заданному закону.Способ осуществляется следующим образом,Отпирающий и запирающий импульсы подаются на один из тиристоров б - 10 и запирающую цепь 19 или 20 только тогда, когда в соответствующей цепи управления имеются три дискретные величины:дискретная величина, соответствующая разрешению на включение данной входной фазы,дискретная величина, соответствующая наличию тока в одной из вентильных групп,дискретная величина, соответствующая отсутствию тока в противоположной вентильной группе в данный момент времени.Первая дискретная величина осуществляет раздельную работу по фазам, При включении одной из входных фаз дискретная величина подается в цепи управления только тех тиристоров, которые подключают эту входную фазу.Вторая дискретная величина обеспечивает комутацию в пределах работающей вентильной группы и, таким образом, предотвращае разрыв цепи протекания тока и возникновения перенапряжений.Третья дискретная величина обеспечивает раздельную работу вентильных групп и предотвращает короткие замыкания фаз, возможные при одновременной работе вентильных групп.Дискретные величины выражаются в виде прямоугольных импульсов,Каждый тиристор имеет свою цепь управления. Наличие всех трех дискретных величин в одной из цепей управления вызывает отпирание соответствующего тиристора.Запирающие цепи подключаются также при наличии всех трех дискретных величин, но здесь первая дискретная величина представляет собой импульс, полученный дифференцированием переднего фронта дискретной величины, соответствующей разрешению на включение входной фазы. Дифференцирование необходимо вследствие того, что запирание должно иметь место только при переходе с одной фазы на другую.В начале работы преобразователя и в моменты времени, когда выходной ток преобразователя проходит через нулевое значение, вторая дискретная величина отсутствует, и поэтому невозможна подача отпирающих импульсов ни в одной вентильной группе. В таких случаях применяется кратковременная подача дискретной величины в цепи управлениятиристоров одной группы. Происходит это следующим образом. После того, как ток достигает нулевого значения в обеих вентильныхгруппах, выжидается время задержки, затемпроверяется отсутствие тока в обеих группах,10 и только потом вырабатывается дискретнаявеличина, которая подается в цепи управления тиристоров той группы, которая противоположна ранее работавшей. Если по какимлибо причинам тиристоры этой группы не от 15 пираются, то по окончании определенноговремени операции повторяются, и дискретнаявеличина подается в цепи управления тиристоров уже другой группы, Дискретные величины попеременно подают до тех пор, пока не20 появляется ток. Задержка подачи дискретнойвеличины необходима для того, чтобы тиристоры предыдущей работающей группы успели восстановить свои запирающие способности и предотвратить междуфазное короткое25 замыкание,Попеременная подача дискретных величинчерез определенные промежутки времени то наодну, то на другую группу вентилей исключаетодновременную работу обеих групп, делая тем50 самым работу преобразователя безопасной, ипозволяет обеспечить надежную работу преобразователя во время запуска и смены полярности выходного тока, а также при срыве коммутации тиристоров.35 Блок 2 б вырабатывает дискретные величиныЬ - 06, соответствующие разрешению навключение входных фаз 1 - 3. Эти дискретныевеличины подаются на один из входов блоков.24. Причем каждая дискретная величина на40 включение данной входной фазы подается надва блока 24, включенные в цепи управлениятиристоров противоположных групп, подключающих данную входную фазу.На вторые входы блоков 24, включенных в45 цепи управления тиристоров одних вентильныхгрупп, подаются дискретные величины У, илиУ 8 от индикаторов тока 21, соответствующиеналичию тока в этих группах,На третьи входы блоков 24, включенных в цепи управления тиристоров одних вентильных групп, подаются дискретные величины У, или Оо от индикаторов тока 21, соответствующие отсутствию тока в противоположных группах. Когда все три дискретные величины на входе схемы И одного из блоков 24 совпадут, на выходе появится импульс, передний фронт которого дифференцируется и подается на конечный усилитель.На входы блоков 24, включенных в элементы 19, 20, запиранием тиристоров подаются дискретные величины о наличии тока в данной вентильной группе, об отсутствии токов в противоположной группе и дискретная величина с блока 25, получаемая путем дифференцирования передних фронтов дискретных величин /4 /6Блок 22 предназначен для получения дискретной величины о наличии тока в данной группе в те моменты, когда выходной ток преобразователя равен нулю. На два входа блока 22 поступают сигналы об отсутствии тока в группах. При совпадении этих сигналов вырабатывается импульс задержки У, задний фронт которого дифференцируется и сравнивается с сигналом Ь,9 об отсутствии тока в обеих группах, При совпадении их вырабатывается дискретная величина /, или У,. о наличии тока в группе, Дискретные величины У 7 и О 8 и /г, / подаются на схемы 23 ИЛИ, свыхода которых поступают в цепи управления тиристоров обеих вен гильных групп.Рассмотрим работу в конкретные моменты времени 1 ь ъ 1 з В момент времени 1 г появляется дискретная величина У разрешающая ,включить фазу 1. В первой вентильной группе в этот момент протекает ток У что показывает дискретная величина У;. В другой группе в этот момент ток отсутствует, что показывает дискретная величина Ущ, Так как все три дискретные величины в этот момент времени совпадают, то появляется запирающий Уи отпирающий У импульсы. Запирающий импульс Уг 7 подается на полностью управляемый элемент 19, и его цепь запирает ранее работавший тиристор 7, Отпирающий импульс по. дается на тиристор 5, и по окончании запира. ющего импульса Угг тиристор 5 откроется и подключит входную фазу 1, В момент времени 4 появляется дискретная величина г/; на подключение фазы 3. При этом ток протекаетв первой группе, что показывает соответственно дискретные величины У 7 и Уго, поэтому запирающий импульс 1/г 7 подается на включе 5 ние запирающей цепи первой группы и запирается тиристор б.Отпирающий импульс подается на отпирание тиристора 7, поддерживающего протекание тока в том же направлении. В момент10 времени 1; ток У проходит через нулевоезначение, и появляется сигнал У об отсутствии тока в обеих группах. Через время задержки, создаваемое импульсом Уо задержки, подается дискретный сигнал /; на вклю 15 чение вентилей второй группы, при этом появляется отпирающий импульс У, которыйоткрывает тиристор 10.Все элементы устройства управления могутбыть выполнены из известных схем И,20 ИЛИ, НЕ, усилителей, индикаторов тока,триггеров, мультивибраторов,Предмет изобретенияСпособ управления преобразователем часто ты с непосредственной связью, содержащимтиристоры и запирающие блоки, путем формирования трех последовательностей сигналов, воздействующих на управляющие цепи тиристоров, подключающих выходую фазу к вход ным фазам, от.гичаюигийся тем, что, с цельюповышения надежности, в моменты появления передних фронтов указанных сигналов формируют дифференцированные импульсы, которые подают к управляющим цепям запира ющих блоков.223149 актор П. аи ипографи апунова Заказ 2694/17ЦНИ ПИ Комитета по хред А. А. Камышникова Корректор Г, И. Плешакова Тираж 530 Подписное ам изобретений и открытий при Совете Министров СССР 1 осква, Центр, пр. Серова, д, 4