Устройство для фазового управления тиристорным преобразователем

Союз Советскю Социалистическив Республик(22) Заявлено 180978 (212663629/24-07с присоединением заявки Мо(51)м. Кл.з Н 02 Р 13/16 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ Изобретейие относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в тиристорных преобразователях постоянного тока.Известно устройство для управления преобразователями 11, содержащее генератор напряжения пилообразной формы, выходное напряжение которого 1 р с помощью отделяющих диодов сравнивается с синусоидальными напряжениями, вырабатываемыми обмотками синхронизирующих трансформаторов таким образом, что нарастание пилообразного напряжения начинается в момент перехода синхронизирующего напряжения через ноль.Недостатком этого устройства является значительная мощность генерато" ра пилообразного напряжения, искажение управляющего напряжения, запаздывание запуска формирователя импульсов.Из известных устройств наиболее близким по технической сущности является устройство 21, содержащее узел синхронизации, источник управляющего напряжения и фазосдвигающий узел,состоящий из узла сравнения и конденсатора, соединенного одним выводом че" рез резистор с источником постоянного напряжения, а другим выводом через диод с источником управляющего напряжения, причем узел сравнения имеет дополнительный транзистор с диодом в цепи коллектора и резистором в цепи базы, причем диод подключен к точке соединения конденсатора и источника управляющего напряжения,эмиттер транзистора подсоединен к точке подключения источника управляющего напряжения, а резистор - к коллектору транзистора узла сравнения.Недостатками известного устройства являются необходимость гальванической развязки источников питания и управления, а также низкая помехоус" тойчивость.Целью настоящего изобретения яв" ляется уменьшение габаритов и повышение помехоустойчивости.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для фазового управления тиристорным преобразователем, содержащее узел синхронизации, источник управляющего напряжения и фаэосдвигающнй узел, состоящий иэ двух транзисторов и-р- п и р-и-р типа,0 диода и конденсатора, соединенного первым выводом через резистор с источником постоянного напряжения, а вторым выводом через второй диод с источником управляющего напряжения и формирователь импульсов, дополнительно введены источник напряжения сравнения и еще два дополнительных диода, причем первый вывод конденсатора соединен с эмиттером транзистора П-р- П типа, база которого соединена с катодом первого диода и с катодом пер вого дополнительного диода, анод первого диода подключен к коллектору транзистора р -П- Р типа и к входу формирователя импульсов, анод перво" го дополнительного диода соединен с 15 отрицательным выводом источника напряжения сравнения, коллектор транзистора П-Р-птипа соединен с базой транзистора р-и-р типа и с выходом узла синхронизации, второй вывод кон О денсатора соединен с катодом второго диода и анодом второго дополнительного диода, анод второго диода соединен с отрицательным выводом источника управляющего напряжения,а катод второго дополнительного диода, а также положительные выводы источника напряжения сравнения и источника управляющего напряжения и эмиттер транзистора р-П -Р типа соединены с общей шиной питания.ЗОНа Фиг. 1 представлена схема устройства для фазового управления тиристорным преобразователем; на фиг.2- временные диаграммы, поясняющие его работу.35Устройство содержит узел 1 синхронизации, фазосдвигающий узел 2 и Формирователь 3 импульсов. Узел синхронизации состоит из резисторов 4 и 5, стабилитрона 6, конденсатора 7 40 и диода 8, фазосдвигающий узел 2 состоит из двух транзисторов П-р -и типа 9 и р-и-р типа 10, четырех диодов 11, 12, 13 и 14, конденсатора 15, резистора 16, источника 17 управляющего напряжения и источника 18 напряжения сравнения, Формирователь 3 импульсов состоит иэ резисторов 19, 20, 21, конденсатора 22, транзистора 23 и источника напряжения питания.Устройство работает следующим образом.В момент времени= О, когда напряжение синхронизации имеет отрицательное значение, транзисторы 9 и 10 и транзистор 23 открыты. Транзисторы 9 и 10 включены так; что поддерживают друг друга в открытом состоянии. Конденсаторы 15 и 22 разряжены, по- тенциалЫ на обоих выводах конденсаторов равны потенциалу .общей шины пита ния. В момент времени Ф, когда напряжение 24 синхронизации (см. Фиг.2) переходит через ноль, на стабилитроне 6 возникает напряжение 25, равное по величине напряжению на стабилитро- у 5 не. Из этого напряжения Формируетсяположительный импульс 26, которыйпоступает на базу транзистора 10.Приэтом транзисторы 9 и 10 закрываются, На эмиттере транзистора 9 напряжение становится равным напряжению источника 17, конденсатор 15 начинает заряжаться через источник постоянного напряжения, диод 12 и резистор 16. По мере заряда конденсатора 15 напря- жение на нем увеличивается, вызывая увеличение напряжения на эмиттере транзистора 9, которое равно сумме напряжения управления и напряжения на конденсаторе 15. Это суммарноенапряжение будет увеличиваться до техпор,пока не достигнет значения напряжения источника 18.В этот момент открывается диод 11, что приводит к отпиранию транзистора 9 и 10. При этом конденсатор 15 разряжается через диод 14, транзисторы 9 и 10. Потенциал на эмиттере транзистора 9снова становится равным О, а Форманапряжения 27 имеет вид прямоугольнойтрапеции. Угол фазового сдвига Ы.определяется временем заряда конденсатора 15 до момента, когда суммарное напряжение на эмиттере транзистора 9 достигает величины напряжения источника 17. Так как величина напряжения сравнения является постоянной, тос увеличением напряжения управленияуменьшается величина напряжения наконденсаторе 15, в результате чегоуменьшается величина угла фазовогосдвига. Таким образом осуществляетсяобратная линейная зависимость междунапряжением управления и величинойугла фазового сдвига. При этом достигается прямая зависимость между напряжением управления и выходным напряжением преобразователя. Транзистор 10 является одновременно элементом одновибратора, который составляет узел 2. В момент времени 11 транзистор 10 закрыт, конденсатор 22 заряжается до величины напряжения питания. В момент времени 6 , когда транзистор 10 откроется конденса-. тор 22 разряжается до нуля. В период разряда конденсатора 22 на базе транзистора 23 возникает положительный потенциал и транзистор 23 закрывается, После разряда конденсатора 22 через резистор 20 потечет ток и транзистор 23 откроется. Таким образом на выходе формирователя 3 импульсов будет сформирован импульс 28.Данное техническое решение позволяет упростить устройство, уменьшить его габариты и повысить помехоустойчивость.Блок управления тиристорного агрегата в целом упрощается за счет того, что все источники питания, управления и синхронизации подключены к одной общей шине. Такое соединение позволяет от одного комплекта источ 771847ников осуществлять питание и синхронизацию нескольких преобразователей. За счет этоГо же повышается помехоус" тойчивость устройства.формула изобретения5Устройство дляфазового управления тиристорным преобразователем,содержащее узел синхронизации, источник управляющего напряжения и фазосдвигающий узел, состоящий из двух транзисторов и-р -и и р-в-р типа, диода и конденсатора, соединенного первым выходомчерез резистор с источником постоянного напряжения, а вторым выводом через второй диод с источником управляющего напряжения и формиро-, ватель импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения помехо устойчивости, оно снабжено источником напряжения сравнения и двумя дополнительными диодами, причем первый вывод конденсатора соединен с эмиттером транзистора П-р-и типа, база ко- р торого соединена с катодом первого диода и с катодом первого дополнительного диода, анод первого диодаподключен к коллектору транзистора-и-Р типа и к входу формирователяимпульсов, анод первого дополнительного диода соединен с отрицательнымвыводом источника напряжения сравнения, коллектор транзистора и-р-и типа соединен с базой транзисторар-и-р типа и с выходом узла синхронизации, второй вывод конденсаторасоединен с катодом второго диода ианодом второго дополнительного диода, анод второго диода соединен сотрицательным выводом источника управляющего напряжения, а катод второго дополнительного диода, а такжеположительные выводы источника напряжения сравнения и источника управляницего напряжения и эмиттертранзистора р-и-р типа соединены собщей шиной питания.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРв 144896, кл. н 02 511/04 ю 1961.2. Авторское свидетельство СССРР 508889, кл, Н 02 Р 13/16, 1972,ПодписноеСР ППП "Патент", г. Ужгор л. Проектная ид Заказ 6713/70ВНИИПИпо113035 Тираж 783 осударственного лаял изобретений Москва, Ж, Р омитета СС открытийшская наб., д. 4/5