Устройство для управления многофазным тиристорным преобразователем

Союз Советских Социапмстнцеских Республик(и)603090 Дополнительное к авт. свн 2) Заявлено 18,02.7 23 2527 8/2 4-0 5 з) М, Кл, Н 02 Р 13/1 т. с присоединением заявки Госуаарстеенный комитет Соеета Министров СССР ео делам изобретений н открытий) Дата опубликования опис я 22,03,78(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРЛВ 11 ЕНИЯ МНОГОфАЗНЫЪ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ Изобретение относится к области силовойполупроводниковой преобразовательной техники, в частности к устройствам для управ-ления многофазными тиристорньм и преобразователями со стабильной и регулируемойвыходной частотой,Известно устройство дпя управления многофвзным тиристорным преобразователем,содержащим канал формирования импульсовуправления, состоящий из источника сннусо- )Оидапьных напряжений с коммутатором, подключенным через сумматор и нуль-органк распределителю импульсов, . и блок регулирования диапазона изменеиняя угла управления, выполненный в виде пик-трансфор кматоров 1,Недостатком известного устройства является большая несимметрия формируемыхблоком регулирования импульсов и его низквя помехоустойчивость, что снижает надежность работы устройства.Наиболее близким техническим решениемк данному изобретению является устройство для управления многофвзным тиристорнымпреобразователем, содержащее фазовращатепь 25 первичные обмотки которого подключены ктсточнику синусоидапьных напряжений, вторичные обмотки соединены в звезду, канал формирования импульсов управления, состог.дий изсумматора, подкпточенного через нуль-орган краспределителю импульсов, и блок регулирования диапазона изменения угла управления,выход которого подключен к сумматору,ЕПОк регулирования включает в себя коммутатор, вход которого подключен к вторичным обмоткам фазовращвтепя, а выходчерез дополнительные сумматор и нуль органк выходу блока2),Недостатком известного устройства . является низкая надежность и помехоустойчивость при искажениях симметрии и формынапряжения исто ника синусоидапьных напряженийЦель изобретения - повышение нвдежнос.ти и помехоустойчивости устройства,Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве блок регулирования диапазона изменения ,угла управления выполненв виде усилителя-ограничителя нв транзисторах р-типа, нв двух регулируемых звдержках, формирователях импульсов, диодах, резисторах и транзисторах-типа, причемк базам транзисторов р-типа подключенывторичные обмотки фазоврашателя, междуобшей точкойэмиттеров транзисторов 5р-типа, подключеннойко входу первой регулируемой задержки, и нулевой точкой звездывторичных обмоток фазоврашателя включенодин из резисторов, коллектор каждого изтранзисторов р-типа через один из диодов Оподключен и соответствующему выходу распределителя импульсов через последовательно соединенные другие диод и резистор кбазе одного из транзисторов-типа,эмиттеры которых подключены к соответ-ствующим выходам распределителя импульсов, коллекторы через третьи диоды на входвторой регулируемой задержки, а выход каждой задержки, синхронизируемой нуль-органомподключен через формирователь к выходублока регулирования аиапазона измененияугла управления,На черетеже представлена принципиальная блок-схема устройства,Устройство содержит канал 1 формирования импульсов управления состоящий изсумматора 2, который через нуль-орган 3подключен к распределителю 4 импульсов,фазоврадатель 5, первичные обмотки 6 которого подключены к источнику синусоиааль 30ных напряжений, а вторичные обмотки 7соединены в звезду, Выходы распределителяа4 импульсов через выходные формирователи8 подключены к управляющим переходамтиристоров многофазного преобразователя 9,35Блок 10 регулирования диапазона изменения угла управления включает в себя усилитель-ограничитель на транзисторах р-типа11-16, к базам которых подключены вто 40ричные обмотки фвзовращателя 5, эмиттерытранзисторов р-типа подклочены ко входупервой регулируемой задержки 17, в черезрезнсторь 18 и 19 к нулевой точке звездыи источнику 20 питания, Коллекторы трвн 45зисторов 11-16 через диоды 21-26 подключены к соответствующим вьиодвм распреаелителя 4, импульсов, а через последомтельцо соеаиненкые диоды .27-32 и резисторы 33-38 - к базам транзисторов и-т -и 5 Опа 39-44, коллекторы которых через диоды45-50 подключены ко входу второй регулируемой задержки 51, а через резистор 52к источнику 20 питания причем эмиттерытранзисторов 39-44 также поаключены ксоответствующим выходам распределителя4 импульсов,Выходы регулируемых задержек 17 и 51подключень к формирователям 53 и 54 импульсов, в выходы формирователей нмпуль- Е сов, являющиеся выходом блока 10 регулирования - к сумматору 2,Устройство работает следующим образом,Нв сумматор 2, включающий в себя, например, усилители, регуляторы, ограничителиканала 1 формирования импульсов управленияпоступают сигналы задания 1 и обратЗаоных связей 1 О,С и 1 О,С , при этомна вьходе сумматора 2 формируется сигнал,управляющий работой нуль-органа 3, который вырабатывает импульсы, поступающиена распределитель 4 импульсов, Сигнал свыхода распределителя 4 импульсов поступает через выходные фоомирователи 8 на силовые тиристоры преобразователя 9,При этом усилитель-ограничитель на тразисторвх 11-16, питаемых напряжениемвторичных обмоток 7 фвзовращвтеля 5, формирует баэовье токи указанных транзисторов длительностью 60 эл, грац причемвеличина базовых токов определяется величиной резистора 18 и напряжением вторичнынобмоток 7, в время прохождения базовоготока через транзисторы 11-16 соответствует времени протекания тока через соответствующий силовой тиристор преобразователя, при его работе с углом управленияФ =О,Таким образом, токи, протекающие черезбазовые переходы транзисторов Х 1"16 определяют систему импульсов длительностью60 эл, градсоответствующих работе преобразователя при сб =О, Однако при углахуправления, лежащих внутри диапазона изменения угла управления, время прохождения базовых токов через транзисторы11-16. и время, в течение которого коллекторы этих транзисторов через диоаы 21-26или диоды 27-32, резисторы 33-38 и база-эмиттерные переходы транзисторов 39-44оказываются подключенными к выходамячеек распределителя 4 импульсов, находя;щимся во включенном состоянии, не совпадают, При этом задержки 17 и 51 черезрезисторы 19 и 52 заблокированы напряжевием источика 20 питания, а импульсы навыходе формирователей 53 и 54 отсутствуют,Поэтому блок 10 регулирования диапазонаизменения угла управления, при углах управления преобразователем 9, лежащих внучри диапазона регулирования, не оказываетвлияния нв работу канала формированияимпульсов управления,При углах управления р .с О, напримерпричрезмерном увеличении сигнала 1Зао,время прохождения базовых токов черезтранзисторы 11-16 и время, в течение которого коллекторы этих транзисторов черездиоды 21-26 оказываются подключеннымик ячейкам распределителя 4 импульсов находящимся во включенном состоянии, совпадают, При этом один из коллекторов транзисторов 11-16 (например, коллектор транзистора 11) подключается к нулевой шинеисточника 20 питания и напряжение на входе задержки 17 становится практическиравным нулю,Блокировка с задержки 17 снимается и 30через время(определяемое постоянной времени задержки) к ее выходу подключается формирователь 53 импульсов,выходной сигнал которого блокирует работусоответствующих элементов сумматора 2 15так, что импульс на выходе нуль-органа 3,переключающий распределитель 4, появитсяв момент окончания . базового тока соответствующего транзистора 11-16 (транзистора1 1 ) и начала прохождения базового тока 20следующего транзистора (транзистора 12),что соответствует появлению импульса управления на очередном силовом тиристорепреобразователя 9 в момент равенствасоответствующих линейных .Йапряжений,25При срабатывании нуль-органа 3 регулируемая задержка 17 возвращается в исходноесостояние,При углах управления, бЛИЗКИХ к К 44 ак44 а ко т,время прохождения, базового тока черезтранзисторы 11-16 не совпадает с временем включенного состояния соответствующихячеек распределителя 4, к выходам которыхчерез диоды 21-26 подключены коллекторытранзисторов 11-16, поэтому регулируемаязадержка 17 блокирована напряжением источника .20 питания, Прн этом однако начинают включаться транзисторы 39-44, таккак время подачи на их баэь 1 открывающегонапряжения от источника 20 питания черезрезистор 19 и соответствующий открыгыйтранзистор 11-16 совпадает со временемвключенного состояния тех ячеек распределителя 4 импульсов, к выходам которькподключен ыамиттеры транзисторов39-44.45. Следовательно, при углах управления,близких к с 4 асвход РегУлиРУемой задержик 51 через один нз диодов 45-50,юсоответствующий трайзистор И - типа5039-44 и включенную ячейку распределителя4 импульсов подключается к нулевой шинепитания, Блокировка с задержки 51 сннмаегся, и через время, определяемое постоянной временизадержки 51, к ее выИходу подключается формирователь 54 импульсов, выходной импульс которого поступает на сумматор 2 и воздейтсвует на каналформирования импульсов управления так,счто приводит к срабатыванию нуль-органа 3,60выходной импульс которого переключает распределитель 4 импульсов и устанавливает в исходное состояние регулируемую задержку 51, Значение угла сопределяется числом ячеек распределителя импульсов 4, находящихся между ячейками, к выходамкоторых подключены коллекторы транзисторов 11-16 и эмнттеры соответствующихтранзисторов 39-44,(например, транзисторов 11 н 39) и постоянной времени 22задержки 51,Таким образом, при углах управления,лежащих внутри диапазона регулированияугла управления, импульсы на вьходе формирователей 53 и 54 отсутствуют и блок регулирования не влияет на работу каналаформирования импульсов управления, Наличие импульсов помех в напряженииисточника сннусоидальньж напряжений, длительность которых меньше постоянных временилизадержек 17 н 51 такжене оказывает влияния на работу каналаформирования импульсов управления, а импульсы помех большей длительности приводитк некоторому изменению угла управленияно не нарушают работу устройства,Введение в блок регулирования диапазона изменения угла управления усилителяограничителя на транзисторах позволяетполучить импульсы, ограничивающие дизон изменения угла управления, точно вмоменты равенства соответствующих линейньинапряжений, питающих преобразователь,независимо от нх формы и частоты,Диапазон изменения угла управл ия может регулироваться плавно с помощью задержки 51, и ступенчато путем изменения числа ячеек распределителя импульсов, находящихся между ячейками, к выходам которьж подключены коллекторы транзисторов 11-16 и эмиттеры соответствующих транзисторов 39-44, Устройство надежно работает при изменениях напряжения и частоты источника синусоидальных напряжений в диапазоне 0,05-1,2 номинальных значений,формула изобретенияУстройство для управления многофазным тиристорным преобразователем, содержащее фазоврашатель, первичные обмотки которого подключены к источнику синусоидальных напряжений вторичные обмотки соединены в звезду, канал формирования импульсов управления, состоящий иэ сумматора, подключенного через нуль-орган к распределителю импульсов, и блок регулирования диапазона изменения угла управления, выход которого подключен к,ЦНИИ ПИ Зак филиал ППП "Патентф, г. Ужгород; ул. Проекжая, 4 сумматору, отличаюшеесячто, с целью повышения надежности и помехоустойчивости, блок регулирования диапазона изменения угла управления выполнен в виде усилителя-ограничителя на транзисторах 5 р-типа, на двух регулируемых задержках, формирователях импульсов, диодах, резисторах и транзисторах и -типа, причем к базам транзис%фров р-типа подключены вторичные обмотки фаэовращателя, между 10 общей точкой змиттеров транзисторов р-типа, подлкюченной ко входу первой регулируемой задержки, и нулевой точкой звезды вторичных обмоток фазоврашателя включен один из ре зисторов, коллектор каждого из транзисторов р-типа через один из диодов подключен к соответствующему выходу распределителя импульсов, через последовательно соединенные другие диод и резисторк базе одного20 иэ транзисторов ц -типа, змиттеры, которыхподключены к соответствующим выходамраспределителя импульсов коллекторы черезтретьи диоды на вход второй регулируемойзадержки, а выход каждой задержки, синхронизируелл ой нуль-органом, подключенчерез формирователь импульсов к выходублока регулирования диапазона измененияугла управления,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Под ред, Г, Р, Герценберга фАвтоматические регуляторы возбуждения", М "Энергия", с, 268, 1966,2. Заявка .2092214/07, Н 02 Р 13/16,1975, по которой принято положительное решение о выдаче авторского свидетельства,