Способ управления вентильным преобразователем с непосредственной связью

"7". .Ъ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 150179 (21) 2713103/24-07 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Н 02 Р 13/16 Н 02 М 5/275 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЬИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ Изобретение относится к способам управления вентильными преобразователями с непосредственной связью, служащими для преобразования энергии одной частоты в энергию пониженной частоты (преобразователи частоты с непосредственной связью, управляемые выпрямители, в том числе реверсивные, и т.д.).Известен способ управления вентильными преобразователями с непосредственной связью, состоящий в том, что формируют модулирующее и опорные напряжения. Эти опорные напряжения, количество которых равно числу питаю щих фаз, синхронизируют с фаэным или линейным напряжением питающей сети. Опорное и модулирующее напряжение сравнивают и в моменты их равенства формируют импульсы управления сила выми тиристорами, причем и опорные и модулирующие напряжения формируют относительно нулевой точки "земли" источника питания (1).25Недостаток этого способа управления вентильным преобразователем заключается в том, что в случае наличия на выходе вентильыого преобразователя батареи конденсаторов фильтра ти ристоры могут выходить из строя иэза инверсного режима их работы.Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способ управления вентильным преобразователем с непосредственной связью, состоящий в том, что формируют опорное и моцулирующее напряжения, сравнивают их и формируют импульсы управления силовыми тиристорами в момент равенства укаэанных напряжений 21 .Однако данный способ характеризуется недостаточно высокой надежностью из-за наличия инверсного режима работы силовых тиристоров и низким коэффициентом мощности.Цель изобретения - повышение надежности путем исключения инверсного режима работы силовых тиристоров и увеличение коэффициента мощности.Поставленная цель достигается тем, что в способе управления вентильным преобразователем с непосредственной связью синхронизируют начала опорных напряжений сигналами разности питающего и выходного напряжений, причем количество опорных напряжений выбирают равным числу плеч преобразователя, а в случае расположения силовыхтиристоров преобразователя между источником питания и нагрузкой опорноеи модулирующее напряжения формируютотносительно потенциала нагрузки преобразователя.На .Фиг. 1 и 2 представлены эпюры,иллюстрирующие предлагаемый способуправления; на фиг, 3 - блок-схемасистемы управления, источник питаниярасположен между тиристорами и нагрузкой; на фиг, 4 - то же, тиристоры расположены между источником питания инагрузкой.На фиг. 1 и 2 показаны кривые 1выходного напряжения вентильного преобразователя с батареей конденсаторовна выходе, кривая 2 напряжения одной 15фазы, кривая 3 разности выходного ипитающего напряжения, кривая 4 опорного напряжения одной фазы и однойполярности.На фиг. 3 и 4 представлены сило- щвые тиристоры 5-10 одной Фазы вентильного преобразователя, нагрузка11, блок 12 конденсаторов, двухполярный источник 13 и 14 питания системыуправления, формируемый относительнопотенциала нагрузки, устройство 15-17управления каждой пары тиристоров,синхронизатор 18 опорного напряженияпо сигналам "анод-катод" тиристоров,формирователь 19 опорного напряжения,нуль-орган 20 сравнения опорного и З 0модулирующего напряжений, элемент 21выдержки времени, определяющий ширинуимпульсов управления, выходной каскад22 и источник 23 модулирующего напряжения, 35Суть предлагаемого способа заключается,в том, что синхронизация опорныхнапряжений вентильного преобразователя осуществляется за счет напряжения"анод-катод" каждой пары встречно 40включенных тиристоров, т,е. напряжением синхронизации является сигналразности входного и выходного напряжений преобразователя. В этом случаеопорное пилообразное напряжение формируется только при положительном45анодном напряжении на соответствующемсиловом тиристоре, а при отрицательном напряжении происходит "сброс" пилообразного опорного напряжения и,следовательно, сравнение эталонного 50и пилообразного напряжений может происходить только при положительномано ном напряжении на тиристоре. Этопо остью исключает инверсный режимра ты силовых тиристоров, так как 55разрешенная эона их работы ограничена только интервалом времени, когдаимеет место положительное анодноенапряжение,В случае построения опорного напряжения со "сбросом" "пилы" вводится дополнительный блок 21 выдержки времени, величина которой выбирается равной требуемой ширине импульсов управления тиристорами. При этом, как видно из фиг. 4, блоки 18-21 сисгемы управления преобразователем пигаются от источника 13-14, средняягочка которого подключена к точке:ледовательно, блоки 18-23 формируютвыходные сигналы также относительноточки подключения нагрузки. На фиг.3блоки 13 и 14 расположены относительно нулевой точки (" земли" ) источника питания, относительно которОй иформируют свои выходные сигналы блоки 18-23. 60 В случае коммутационного провала напряжения на входе преобразователя (фиг. 2, интервал с -с) опорное напряжение также "сбрасывается", чем предотвращается возможность поступления импульсов управления на силовые тиристоры в этот момент времени, причем количество опорных напряжений равно количеству силовых тиристоров вентильного преобразователя.Кроме того, предлагаемый способ дает воэможность легко реализовать такое преимущество непосредственного преобразователя частоты, как обратимость передачи энергии. Действительно, в случае известной синхронизации опорных напряжений для перевода преобразователя в обратимый режим и раскрутки питающего генератора в двигательном режиме необходимо переключать цепи синхронизации или цепи управления встречно включенными тиристорами, Данный способ позволяет обойтись без дополнительных переключений, так как опорное напряжение будет формироваться только у тех тиристоров, у которых в данный момент анодное напряжение положительное.Формирование опорных и модулирующих напряжений относительно потенциала нагрузки вентильного преобразователя в случае построения последнего с расположением силовых тиристоров между источником питания и нагрузкой дает возможность свести к минимуму величину порога напряжения синхронизации, который определяется в этом случае только величиной входного тока устройств синхронизации.Устройство, представленное на фиг. 3 и 4, работает следующим образом.Когда анодное напряжение тиристора, например, 9 больше напряжения на конденсаторе 12 фильтра переключается синхронизатор 18, выполненный, например, на операционном усилителе, и начинает формироваться "пила" в источнике 19 опорного напряжения. При сравнении в блоке 20 "пилы" и управляющего (модулирующего) напряжения, поступающего от блока 23, вырабатывается импульс управления, который через блок 18 выходных каскадов поступает на включение силового тиристора 9.Предлагаемый способ управления повышает надежность и коэффициент мощности преобразователя путем исключения инверснЬго режима работы силовых тиристоров.Формула изобретения1, Способ управления вентильным преобразователем с непосредственной связью, состоящий в том, что формируют опорное и модулирующее напряже ния, сравнивают их и формируют импульсы управления силовыми тиристорами в моменты равенства указанных напряжений, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности пу тем исключения инверсного режима работы силовых тиристоров и увеличения коэффициента мощности, синхронизируют начала опорных напряжений сигналами разности питающего и выходного напряжений, причем количество опорных напряжений выбирают равным числу плечпреобразователя,2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности при расположении силовых тиристоров преобразователя междуисточником питания и нагрузкой, опорное и модулирующее напряжения формируют относительно потенциала нагрузки преобразователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Жемеров Г.Г, Тиристорные преобразователи частоты с непосредственной связью. М., "Энергия", 1977,с. 212-219.2. Чиженксь И.М. и др. Основы преобразовательной техники. М., "Высшаяшкола", 1974, с. 319-322.788333 Е. ЖданКузьма оставитехред оманен едакто Подписиомитета ССоткрытийя наб., д. Заказ 8373/67/5 ППП "Патент", г. Ужгород Ул. тна фил ВНИИПИ Гос по делам 13035, Москва