Способ управления мостовым тиристорным преобразователем

. Тьн тих тс и ническ" в;4=,ф ) Союз Советских Социаяистических Респубпик(22) Заявлено 260978 (21) 2671833/24-07с присоединением заявки Йо(51)М. Кл.Н 02 М 3/04,Н 02 М 7/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МОСТОВЫМ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ2. Изобретение относится к электро- приводу и может быть использовано, например, для управления двигателем постоянного тока с помощью реверсивного тиристорного широтно-импульсного преобразователя (ШИП), выполненного по мостовой схеме.Известен способ управления мостовым тиристорным преобразователем для реверсивного электропривода постоянного тока, состоящий в том, что в момент начала интервала ЯТ, соответствующего подключенному состоянию двигателя к источнику питания, на тиристоры одной из диагоналей моста, являющейся ведущей при данной полярности сигнала управления, подают включающие импульсы, а в момент его окончания на один из этих тиуисторов подают гасящий импульс 11.При таком способе управления работа двигателя возможна только в режимах, соответствующиХ потреблению энергии от источника питания (двигательный режим и режим торможения противовключением). При этом ток в якоре машины при малых нагрузках становится прерывистым, Это приводит" к уменьшениюжесткости механических характеристик в области малыхмоментов нагрузки и к некоторымособенностям динамики систем "ШИПдвигатель,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатуявляется способ управления мостовым тиристорным преобразователемс широтно-импульсной модуляцией дляреверсивного электропривода постоянного тока, обеспечивающий двусторонний обмен энергии между источни"ком питания и двигателем, состоящий в том, что на интервале фТ включающие импульсы подают на тиристоры ведущей диагонали моста, а наинтервале (1-)Т, соответствующемзакороченному состоянию двигателя,включающие импульсы подают на одиниз тиристоров ведущей диагонали иодин из тиристоров противоположнойдиагонали, гасящие же импульсы подают в каждом такте независимо отрежимов работы привода соответственно на один из тиристоров ведущейдиагонали и на тиристор противоположной диагонали, причем на тиристорведущей диагонали - в момент окончания интервала уТ, а на тиристор противоположной диагонали - в момент окончания интервала -фТ 2.Такой способ обеспечивает двустороннее протекание тока двигателя на всех интервалах времени, Благодаря этому работа двигателя возможна как в режимах, соответствующих потреблению энергии от источника питания, так и в режимах, соответствующих ее рекуперации, т.е. двигатель может работать во всех четырех квадратах своей механической характеристики, причем без зоны прерывистых токов.Однако такой способ требует Формирования гасящих импульсов дважды 15 за период - в момент окончания интервала Т и в момент его начала, Причем один из гасящих импульсов всегда является "холостым"; в режимах работы двигателя, соответству- Щ ющих потреблению энергии от источника питания, холостым является гасящий импульс, подаваемый на тиристор противоположной диагонали, так как ток нагрузки при этом протекает только по тиристорам ведущей диагонали; в режиме же, соответствующем рекуперации энергии в источник питания, холостым является гасящий импульс, подаваемый на тиристор ведущей диагонали, так как ток нагрузки протекает при этом только по тиристору противоположной диагонали, Следствием этого является избыточностьпотерь в элементах коммутирующих устройств, осуществляющих фор мирование гасящих импульсов, и избыточность их установленной мощности. Кроме того, при таком способе требуется формирование индивидуальных гасящих импульсовдля каждо го тиристора моста, что приводит к усложнению коммутирующего устройства.Для снижения частоты Формирования гасящих импульсов гасящие импульсы на тиристор ведущей диагонали подают только в режиме потребления энергии от источника питания, а на тиристор противоположной диагонали только в режиме рекуперации энергии.На фиг. 1 дана схема силовой части мостового тиристорного преобра- зователя и одно из возможных устройств управления им, реализующее данный способ; на фиг. 2 показаны диаграммы, поясняющие его работу.Силовая часть (см. Фиг. 1) пред ставляет собой мостовой тиристорный преобразователь (тиристоры 1-4 и диоды 5-8) с двумя гасящими устройствами: анодным гасящим устройством 9 и катодным гасящим устройством 10, осуществляющими Формирование гасящих импульсов для тиристоров соответственно 1, 2 и 3, 4. Нагрузкой преобразо-, вателя является якорь 11 двигателя постоянного тока, а питается преобразователь от источника 12 напряжения. Система управления состоит из модулятора-Формирователя 13, узла датчиков 14 и логического устройства 15. Выходы схем 13 и 14 подключены ко входам схемы 15, а ее выходы - к цепям управления тиристорами 1-4 и тиристорами гасящих устройств.При положительном значении сигнала управления 070 преобразователь работает следующим образом (при 00 преобразователь работает аналогично), Модулятором-формирователем 13 осуществляется формирование сигнала Г, соответствующего положительному напряжению на якоре, и импульсови д (см. Фиг, 2).В режиме потребления энергии от источника питания (например, в двигательном режиме) импульсы Т подаются на тиристоры 1, 3 ведущей диагонали, а импульсы Д - либо натиристор одного из гасящих устройств,либо поочередно на каждое, При этом напряжение на двигателе представляет собой последовательность положительных импульсов, соответствующих сигналу Г (см. Фиг. 2). Здесь же показана форма тока якоря и контура его протекания. В данном режиме за период срабатывает одно из гасящих устройств. В режиме рекуперации энергии (рекуперативное торможение) импульсы СР подаются на тиристоры силового моста: либо на тиристор 2, либо на тиристор 4, либо на каждый из них поочередно, а импульсы д - на тиристоры гасящих устройств соответственно: либо на тиристор схемы 9, либо на тиристор схемы 10, либо на каждый из них поочередно, Напряжение на двигателе при этом также соответствует сигналу Г (см. Фиг.2). Здесь же показана форма тока якоря и контура его протекания, Частота работы гасящих устройств в этом режиме такая же - за период срабатывает одно из гасящих устройств.При смене вышеуказанных режимов и в режиме знакопеременного тока управления силовыми тиристорами осуществляется импульсами (: при наличии сигнала Г онподается либо на тиристоры 2, либо на тиристоры 4, либо на оба поочередно; а управление тиристорами гасящих устройств осуществляется импульсами ии д: при положительной полярности тока - импульсами Д, а при отрицательной - импульсами Я, причем эти импульсы подаются либо на тиристор схемы 9, либо на тиристор схемы 10, либо на каждый поочереднд в соответствии с управлением тиристорами силовой. части (см, фиг. 2). В этом режиме за период гасящие устройства сра 765949батывают дважды: либо каждое поодному разу, либо одно дважды.Данный способ управления обеспечивает также, как известное устройство, двусторонний обмен энергиимежду источником питания и двигателем, обеспечивает работу двигателяво всех четырех квадрантах его механической характеристики, причембез зоны прерывистых токов, и в тоже время частота работы гасящих устройств при данном способе управления в режимах знакопостоянного токав два раза меньше, что уменьшаетпотери в элементах и их токовую нагрузку, т.е. повышает КПД и весогабаритные показатели преобразователя, Кроме того, как видно из описания работы преобразователя по Фиг.1,такой способ позволяет объединитьФормирование гасящих импульсов длятиристоров анодной и для тиристоровкатодной групп, благодаря чему достаточно использования только двух гасящих устройств, что упрощает преобразователь в целом,Формула .изобретенияСпособ управления мостовым тиристорным преобразователем с широтно- импульсной модуляцией для реверсивного электропривода постоянного тока, обеспечивающий двусторонний обмен энергии между источником питания и двигателем, состоящий в том, что на интервале ТТ, соответствующем подключенному состоянию двигателя кисточнику питания, включающие импульсы подают на тиристоры одной из диагоналей моста, являющейся ведущейпри данной полярности системы управления, а на интервале (1-)Т, соответствующем закороченному состоянию двигателя, включающие импульсыподают на один из тиристоров ведущей диагонали моста и на один изтиристоров противоположной диагонали, гасящие же импульсы подаютсоответственно на один из тиристоров ведущей диагонали и на тиристорпротивоположной диагонали, причемна тиристор ведущей диагонали - в15 момент окончания интервала Т, а натиристор противоположной диагонали - в момент окончания интервала(1-Я)Т, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с,целью снижения частоты33 Формирования гасящих импульсов, натиристор ведущей диагонали гасящиеимпульсы подают в режиме потребления энергии от источника питания,а на тиристор противоположной диагонали - в режиме рекуперации энергии.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Глазенко Т.А. Полупроводниковые преобразователи в электропривоО дах постоянного тока. Л., "Энергияф,1973, с. 232-242.2. Глазенко Т,А. Полупроводнико"вые преобразователи в электроприводах постоянного тока. Л., "Энергия",1973, с. 243-246 (прототип)765949 Фиг. Г Составитель Е.Ждановова ТехредМ, Левицкая Корректор Г.геюетни каэ б 1 Тираж ИПИ Государств по делам иэо 035, Москва, Ж писн Н иал П П нт , г. Ужгород, ул. Проекная тор Н.Ш 524 5 783нного коретений35, Рауш П тета ССС открытий ая наб.,