Устройство управления непосредственным преобразователем частоты на симисторах

ПИСАН И зоы етени 61 Сова Советокик оциалистичес Республик ВИДЕТЕЛЬ СТВ АВТОР СКО ельства авт. с исим123685124-7 л, 2162, 14 21 с 1-, 15 аявлено 26.17.1968 м заявки с присоедпне МПК Н 02 гп Н О 2 р УДК 621.314.27(088Комитет по де ПриоритетОпубликован изобретений и открытии пои Совете Министров СССРО, Бюллетень М 10 Дата опубликования описания 23 Х.197 Авторыизобретения И. Я. Довганю. Стрюцковинститут электроэнергетик сесоюзный научно-исследовательски явитель ТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ РЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ НА СИМИСТОРАХ непосредственным орах 1 с группой нсформаторы 3, 4 Известно устройство управления непосредственным преобразователем частоты на симисторах с группой КС-цепочек, содержащее трансформаторы, генератор высокочастотных периодических колебаний и блок фазового управления, вход которого соединен через логический элемент с источником управляющего напряжения.Однако известное устройство не обеспечивает высокой надежносги и широкого диапазона выходных частот.В предлагаемом устройстве с целью повышения надежности и расширения диапазона выходных частот трансформаторы соединены первичными обмотками последовательно с группой КС-цепочек, причем один из них вторичной обмоткой подключен к генератору высокочастотных периодических колебаний, а другой - к управляющей цепи логического элемента.На фиг. 1 дана блок-схема устройства управления непосредственным преобразователем частоты на симисторах; на фиг. 2 предсгавлена упрощенная схема и временная диаграмма напряжений и токов, поясняющая работу индикатора состояний р - а-переходов симисторов,Устройство управленияпреобразователем на симистКС-цепочек 2 содержит тра генератор высокочастотных периодических колебаний 5 и блок фазового управления 6,вход которого соединен через логический элемент (ключ) 7 с источником управляющего5 напряжения.Кроме того, трансформаторы 3, 4 соединеныпервичными обмотками 8 последовательно сгруппой КС-цепочек 2, причем трансформатор3 вторичной обмоткой 9 подключен к генера 10 тору высокочастотных периодических колебаний 5, а трансформатор 4 - к управляющейцепи 10 логического элемента 7 через усилитель-компаратор 11,Устройство управления с высокой надеж 15 ностью должно обеспечивать раздельную подачу импульсов управления, соответствующихпрямому и обратному направлению тока навыходе. В противном случае наступает короткое замыкание питающей сети через включен 20 ные в разных направлениях симисторы 1 и какследствие повреждение их пли срабатываниезащиты, Как в тиристорном преобразователебез уравнительных реакторов, так и в симистооном реверс выходного тока должно обес 25 печивать бесконтактное логическое переключающее устрсйсгво.Бесконтактное переключающее устройстводля симисторного преобразователя частоты снепосредственной связью снабжено индикато 30 ром состояний р - а-переходов симисторов, чтопозволяет переключать направление силового тока в такие моменты, когда симисторы 1 выключены, Это знач; тельно снижает вероятность возникновения сквозного тока через симисторы, и прп этом не требуется введения значительной паузы между положительной и отрицательной полуволнами выходного тока преобразователя.Спмисторный преобразователь частоты с таким переключающим устройством целесообразно применять в тех случаях, когда требуется получить при минимальном весе и габаритах максимальный диапазон изменения выходной частоты (О - 50% частогы питающей сети). Это могут быть системы возбуждения автономных генераторов нестационарных установок, где требуется поддерживать постоянной частоту на выходе при переменной скорости вращения привода, а также системы регулирования оборотов машин переменного тока и ряд други.; установок.Реверсивный непосредственный преобразователь частоты на спмисторах 1, работающий на нагрузку 12, питается от сети через силовой трансформатор И Ограничение скорости нарастания напряжения на симисторах 1 при их коммутации осуществляется ЯС-цепочками 2. Трансформаторы 3, 4 выполнены на тороидальных ферритовых кольцах типа НМ, Обмотки б, включаемые последовательно в общий провод, содержат по нескольку витков,Силовая цепь ключа 7 соединена с выходом формирователя знака сигнала управления. Выход ключа 7 подсоединен на вход триггера 14, выходные цепи которого соединены с управляющим входом формирователя 15.Схема индикации состояний переходов симисторов образована блоками 3, 4, 5, 11.В обесточенном состоянии преобразователя (см. фиг, 2), когда все симисторы 1 выключены (1=0, где 1 - силовой ток преобразователя), контур, показанный стрелкой, для тока высокой частоты практически разомкнут, и на входе усилителя 11 существует минимальный уровень высокочастотного напряжения Уоь обусловленньш наличием емкостей С, переходов анод - катод симисторов и монтажной емкостью силовой схемы. Напряжение порогочувствительности усилителя-компаратора 11 У,р выбирается большим минимального уровня входного сигнала. При этом на выходе усилителя 11 сигнал не проходит, и на управляющую цепь 10 логического устройства поступает нулевой уровень напряжения, Ключ 7 управленпя находится в закрытом состоянии. Выделение знака сигнала управления У осуществляется транзисторным формирователем. При положительном С на выходе формирователя уровень напряжения положительный, а при отрицательном - отрицательный. При положительном знаке Г (соответствующем, например, выпрямительному режиму для отрицательной полуволны выходного тока) триггер 14 ставится в положение, когда его выходной сигнал (нулевой уровень) блоки 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 рует управляющие импульсы, соответствующие положительному направлению силового тока, а другой сигнал (отрицательный уровень) разрешает формировать отрицательнучо полуволну тока.В момент включения одного из симисторов 1 (1 ФО) контур, содержащий этот симистор, КС-цепочку 2 и трансформаторы 3, 4 для высокочастотного сигнала, замыкается через включившийся симистор. Сигнал, снимаемый с трансформатора 4, превышает порог чувствительности усилителя-компаратора 11. На выходе усилителя формируется отрицательный уровень напряжения У который подается на ключ 7. Триггер 14 остается в прежнем положении до тех пор, пока ток в нагрузке 12 не уменьшится до нуля, и последний,симистор не выключится.В момент выключения симистора высокочастотный контур практически разрывается, а сигнал на входе усилителя 11 становится меньше порога чувствительности. По истечении выдержки времени И=100 лксек, необходимой для восстановления выключившимся симистором запирающих свойств, на выходе усилителя 11 возникает нулевой уровень напряжения, который воздействует на ключ 7, Указанная выдержка времени М обеспечивается выбором различных постоянных времени заряда и разряда конденсатора в усилителе 11. Ключ 7 вновь подключает ко входу триггера 14 сигнал с блока 1 б, и триггер 14 переводится в другое устойчивое состояние. При этом запрещающий сигнал (блокировавший управляющие импульсы, соответствующие положительному направлению силового тока) с одного выхода триггера 14 снимается и подается на другой. В соответствии с этим формирователь 15 вырабатывает управляющие импульсы для положительной полуволны выходного тока, В момент включения какого- либо симистора ключ 7 снова отключает вход триггера 14 от блока 1 б.Устройство является двух позиционным, причем переключение его из одного положения в другое осуществляется в соответствии со знакомсигнала управления. Переключение производится только в моменты времени, когда симисторы 1 выключены, что контролируется индикатором состояний р - и-переходов симисторов. Такое построение переключающего устройства значительно снижает вероятность возникновения сквозного тока в преобразователе, и тем самым повышается надежность преобразователя.Преобразователь частоты с таким переключающим устройством может использоваться в установках, где требуется максимальный диапазон выходной частоты при минимальном весе и габаритах силовой части преобразователя,Предмет изобретенияУстройство управления непосредственным преобразователем частоты на симисторах с265261 о Фиг. 1 группой КС-цепочек, содержащее трансформаторы, генератор высокоча:тотных периодических колебаний и блок фазового управления, вход которого соединен через логический элемент с источником управляющего напряжения, отличтощееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения диапазона выходных частот, трансформаторы соединены пепвпчнымп обмотками последовательно с группой КС-цепочек, причем один из нпх вторичной обмоткой подключен к генератору высокочастотных периодических колебаний, а другой - к управляющей цепи логического элемента.265261 и Составитель Л. Борисова Редактор В, В. Фельдман Тсхред Т. П. Курилко Корректор Г. П. Шильм Типография, пр. Сапунова,Заказ 1567(3ЦНИИПИ Комите Тирани 480 Подписноепо делам изобретении и открытий при Совете Министров СССР Москва Ж, Раушская наб., д, 4/5