Способ управления широтно-импульсным тиристорным регулятором

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфюа Сфветских Социалистических Республик(Я)М, Кл,с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Н 02 Р 13/30 ГосуяарствеииыЯ комитет СССР ио девам изобретениЯ и открытиЯ(53) УДК 621.316. .722.1(088.8) Дата опубликования описания 301081(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫМ ТИРИСТОРНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ Изобретение относится к электротехнике, а конкретно к тиристорньве регуляторам, работающим по широтно- импульсному способу.5Известны и достаточно широко применяются тиристорные регуляторы мощности как выходные узлы широтно-импульсных регуляторов. Наиболее эффективны они для объектов с большой инерционностью (например, электрические печи, теплонагреватели и т,д.). К ра. боте выходного узла таких устройств " тириеторному блоку регулирования, предъявляется ряд специфических требований. 15В большинстве случаев нагрузка тиристорных блоков чисто активная и при произвольном моменте включения тиристоров возникает задача 1 ограничивать скорость нарастания тока при 20 их включении, так как параметр тиристоров Ж/Ж (скорость нарастания прямого тока) величина конечная и ограниченная. Это первое специФическое требование к подобным устройствам. 25 Данная задача часто решается применением токоограничивающих реакторов (насыцающихся), однако это очень не выгодно экономически при больших мощ" .ностях ЗО ВторОе требование, предъявляемое к тиристорному блоку - снижение уровня радиопомех, возникающих при включении тнристоров в произвольные моменты времени.Оба эти требования при работе тнристорного блока соблюдаются при синхронизации момента включения тиристоров с моментом перехода через нуль сетевого напряжения, приложенного к тиристорному блоку,Наиболее просто решается задача синхронизации для однофазньв ририс" торных регуляторов либо путем синхронизации прихода к тиристорам управляющего сигнала, либо синхронизацией момента разрешения прихода управляющего сигнала 11 . И те и другие просты и надежны в работе, но серьезным недостатком такого способа является ограниченность применения для нескольких фаз. устройства, реализующие указанные способы, как правило, содержат двухвходовые устройства типа формнрова" телей, на входы которых подается переменное и управляющее напряжение. На выходе таких формирователей начало действия управляющего сигнала всегдаНедостатками указанного способаявляются трудности применения их кмногофаэным .тиристорным устройствам:увеличение сложности схемы с увеличением числа фаз, т,е. необходимостьприменения нескольких логических эле-.ментов или формирователей, число которых должно быть равно числу фазили тиристоров; неуниверсальность,т.е. невозможность изменять числофаэ тиристорного регулятора, не изменяя схемы управления; трудностьгальванического разделения силовыхи управляющих устройств между собойи между фазами.Цль изобретения - получение универсального способа синхронизациитиристорных блоков, допускающего работу с любым числом фаз, т,е. Расширение области применения, 25Укаэанная цель достигается тем,что при управлении широтно-импульснымрегулятором путем отпирания каждоготиристора в момент изменения полярности напряжения на нем с обратной Зна прямую отпирающие импульсы начинают подавать на тиристор произвольно выбранной фазы синхронизации вмомент изменения полярности напряжения, приложенного к этому тиристоруф 35с обратной на прямую и одновременнона тиристоры остальных фаз, к которым в момент начала подачи отпирающих импульсов приложено напряжениеобратной полярности.Для уменьшения мощности системыуправления целесообразно прекращатьподачу отпирающих,импульсов в моментизменения полярности напряжения, приложенного к тиристору фазы синхронизации, с прямой на обратную на упомянутый тиристор и одновременно натиристоры остальных фаэ, к которымВ момент прекращения подачи отпирающих импульсов приложено напряжениепрямой полярности. 50На фиг.1 изображена схема устройства, реализующая предлагаемый способ;на фиг2 - диаграммы применительнодля случая трехфаз,Устройство для реализации предлагаемого способа содержит блок 1 полу"чения разрешающего сигнала, синхронизированного например, ро Фазе А,генераторы 2 и 3 управляющих импульсов, тиристорный регулятор 4 (для3-х фаэ; А, В,С -фазы источникапитания), тиристоры 5-10 регулятора.На диаграмме (Фиг.2) представлены:напряжение фазы А - 11; сигнал на выходе блока 1 (фиг.1) - 12; очередность работы генераторов - 13; расФормула изобретения 1. Способ управления широтно-им пульсным тиристорным регулятором путем отпирания каждого тиристора в мо" мент изменения полярности напряжения на нем с обратной на прямую, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью 65 расширения области применения, отписовпадает с моментом перехода напря жения через ноль,Известен способ управления широтн-импульсным тиристорным регулятором путем отпирания каждого тиристора в момент изменения полярности напряжения на нем с обратной на прямую 2 . пределение тиристоров по группам, подключенным к генераторам - 14.Способ осуществляется следующим образом (на примере трехфазного регулятора).Выбирается Фаза синхрониэации - допустим А. Блок 1 устроен таким образом, что с приходом на него сигнала от ШИМ, сигнал на выходе появляется в момент перехода через нуль напряжения выбранной Фазы (А) и длится. в течение действия сигнала от ШИМ, (Фиг.2-12). Этот сигнал является разрешающим работу генераторов 2 и 3 (Фиг.1) . Очередность работы генераторов показана на фиг. 2-13.Группа тиристоров 5, 7, 10 подключена к генератору 2,. а группа тиристоров б, 8, 9 - к генератору 3. Рабочие полупериоды для тиристоров показаны на фиг,2-14Допустим, момент прихода разрешающего сигнала пришелся на момент перехода через нуль напряжения Фазы А, причем после этого момента. следует отрицательный полупериод напряжения фазы А (Фиг.2-14). Начинает работать генератор 2 и управляющие импульсы подаются на группу тиристоров 5, 7, 10. Однако включается лишь тиристор 5, так как только на нем прямое напряжение, а на тиристорах 7,и 10 обратное (фиг.2-14) . Спустя 1/б периода прямое напряжение появляется на тиристоре 10 и он включается и, спустя 2/б периода, включается тиристор 7 (фиг.2-14), Со сменой полупериода генератор 2 выключается, а генератор 3 включается и управляющие импульсы подаются на группу тиристоров б, 9, 8, которые последовательно включаются. Указанный процесс повторяется в течение действия разрешающего сигнала. При ином числе фаз к генератору 2 подключается группа тиристоров, на которые приложено прямое напряжение ,в момент смены знака напряжения с минуса на плюс выбранной фазы синхронизации, а к генератору 3 остальные тиристоры. Таким образом, осуществляется синхронизация включения всех тиристоров (независимо от числа фаэ) в соответствии с предлагаемым способом при ис" пользовании только одного устройства синхронизации.ракщие импульсы начинают подавать на тиристор произвольно выбранной фазы синхронизации в момент изменения полярности напряжения, приложенного к этому тиристору, с обратной на прямую и одновременно на тиристоры остальных Фаз, к которым в момент начала подачи отпирающих импульсов приложено напряжение обратной,полярности.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и,й с я тем,.что отпирающие импульсы прекращают подавать в момент изменения полярности напряжения, приложенного к тиристору Фазы сннхронизации, с прямой на обратную на упомя"нутый тиристор и одновременно на тиристоры остальных фаз,к которымв момент прекращения подачи отпирающих импульсов приложено напряжениепрямой полярности. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ВеликобританииО 9 1483896, кл, Н 2 Н, 1976.2. Патеит Япония 9 52-31071,кл. 58 Н 1 72, 1977.877785 Составитель И.ГоловиноваТехред А.Бабинец ректор Г.Назарова дактор С.таране Подписн Заказ илиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектна 46/85 Тираж 733 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и.отк 113035, Москва, 3-35, Раушска