Устройство для управления тиристорным преобразователем

Сфеоз Соаетскнк Соцналнстнческих Реслублнк(5)М. Кл.з Н 02 Р 13/16Н 02 М 7/06 Государствеииый комитет ССС Р ио делам изобретений и открытий.727(088.8) Дата опубликования описания 15.1081 1 В.М. Антюхин, С.М, Гордюшкин, Е.П. Каяри,Н.А. Ротанов,В.П. Феоктистов и О.Г. Чаусов " ай:,)"4:; .оь ф Ъ,(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ С ИСКУССТВЕННОЙ КОММУТАЦИЕЙИзобретение относится к электротехнике, а точнее к способам управления выпрямителями, служащими для преобразования переменного тока в постоянный.Известны способы управления выпрямителями, в которых для изменения выпрямленного напряжения регулируЮт как угол включения тиристоров выпрямителя, так и их угол выключения 1),Недостаток известного способа состоит в том, что их использование приводит к снижению значения коэффициента мощности для питающей сети.Наиболее близким по техническим средствам и достигаемому результату к предлагаемому является способ управления тиристорным выпрямителем с искусственной коммутацией, состоящий в том, что включают тиристоры выпрямителя в течение первой половины каж-, дого полупериода напряжения, питающего выпрямитель и выключают их с углом опережения в течение второй половины каждого полупериода 1 2 1.Недостатком данного способа является недостаточно высокий коэффициент мощности, так как угол опережения при выключении выбирают равным углу включения, т.е. ( = 0 и из-эа ылияния угла коммутации происходитискажение формы первичного тока врезультате чего имеем снижение СОз 9и следовательно коэффициента мощности. Целью изобретения является повышение коэффициента мощности.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу управления тиристорным выпрямителем с искусственной коммутацией измеряют задержкувключения тиристоров по отношениюв началу полупериода и промежуток 15 времени между включением тиристорови появлением напряжения на нагрузке,суммируют эти интервалы и включаюттиристоры в течение второй половиныкаждого полупериода с углом опереже ния, равным полученной сумме.На фиг. 1 представлена принципиальная схема выпрямителя; на фиг. 2временная диаграмма напряжений и токов характеризующая предложенный 25 способ.Предложенный способ реализуетсяв выпрямителе, содержащем тиристоры1 и 2, диоды 3 и 4, а также нагрузку5, причем входными клеммами выпрями тель подключен к источнику переменного напряжения синусоидальной или прямоугольной формы.В системе управления выпрямителя имеется блок управления б, соединенный с управляющими электродами тиристоров 1 и 2, датчик угла коммутации 7, датчики тока 8 и 9, элемент сравнения 10 заданного 1и фактического 1 выпрямленного тра, причем для замера фактического тока предусмотрен датчик 11, и устройство искусственной коммутации 12.Предложенный способ реализуется выпрямителем следующим образом.1,Тиристоры 1 и 2 включаются блоком управления с некоторым углом задержки 0.,( по отношению к началу соответствующего полупериода. Однако,выпрямленное напряжение О на нагрузке 5 появляется ие в момент 0( включения соответствующего тиристора, а после окончания коммутации, т.е. в моментс 4+ Э фгде- угол коммутации, причем в течение этого угла ток 1 питающей сети нарастает практически линейно.Если, как в известном способе произвести выключение проводящего ток тиристора устройством 12 с углом опережения=-4, то импульс выходного напряжения будет несимметричным. Импульс же тока 1 питающей сети тоже несимметричен, а его основная гармоника смещена относительно синусои- дЫ питающего напряжения О на угол примерно 72, что ведет к снижению коэффициента мощности.Чтобы исключить этот недостаток, увеличивают угол опережения на половину угла коммутации Э, т.е. выключение проводящего ток тиристора производят с опережением1 =1+(3 ФПри этом импульсы выпрямленного напряжения О и тока 1 питающей сети имеют форму, как показано на фмг. 2 жирной линией. Поскольку площадь импульса 1 в пределах от о/до Ф/2. рав.на площади его от Ф/2 доа = Г-/В, то фаза основной гармоникисовпадает с фазой напряжения питающей сети, что соответствует максимально возможному значению коэффициента мощности при данной форме импульса На фиг. 2 внизу показано также,что при возрастании угла у (переходот варианта О к варианту Ь) угол опережения соответственно возрастает,за счет чего ликвидируется появляющийся сдвиг фаз между основной гармоникой тока М и питающим напряжением.Для практической реализации этогоспособа в системе управления выпрямителя предусмотрен датчик 7 углакоторый отсчитывает этот угол в. виде промежутка времени от моментавключения очередного тиристора 1или 2 до момента спадания тока донуля в другом тиристоре. Сигнал спа"да тока тиристора 1 или 2 до нуля 15 генерирует датчик 8 или 9. Блок управления 6 реализует операцию вычитания(а=" ( д /2)в результате которой получается значение угла управления блоком искусственной коммутации 12. Формула изобретения25Способ управления тиристорным выпрямителем с искусственной коммутацией, состоящий в том, что включаюттиристоры выпрямителя в течение первой половины каждого полупериода напряжения, питающего выпрямитель, ивыключают их с углом опережения в течение второй половины каждого полупериода, о т л и ч а ю щ и и с ятем, что, с целью повышения козффиЗ 5 циента мощности, измеряют задержкувыключения тиристоров по отношениюк началу полупериода и,промежутоквремени мекду включением тиристоровн появлением напряжения на нагрузке,40.суммируют эти интервалы и включаюттиристоры в течение второй половиныкаждого полупериода с углом опережения, равным полученной сумме.Источники информации,45 принятые во внимание при экспертизе1. Заявка ФРГ В 2651501,кл, Н 02 Р 13/16, 1976.2. Антюхин В.И. и др. Способы регулирования выпрямителей с искусственной коммутацией . Сб.фЭлектротехническая промьааленность, сер. фТяговое и подъемно-транспортное электро"оборудованием, вып. 6(66), 1979.,Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 82 Тираж.733 НИИПИ Государственногопо делам изобретений 13035, Москва, Ж, Р Подписнокомитета СССРи открытийушская наб д. 4/