Способ управления реверсивным вентильным выпрямителем с параллельно соединенными несинфазно питающимися мостами

СОЮЗ СОВЕТСКИХООЦЖЛИСТКЧЕО.ИХРЕСПУБРИИд 1 Н 02 Р 131 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯй АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕПЬСТВУ ИЬяя:ф,ГООУДАРОтВеииий НОмиУет ОООРЛО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ 1 ЕИИЙ И СТИРЦУКЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторскийи технологический институт силовыхполупроводниковых устройств(56) 1, Писарев А.Л., Детки А.П.Управление тиристорными преобразователями. М., "Энергия", 1975,с. 168-172.2. Авторское свидетельство СССРР 52350 ч кл. Н 02 Р 13/16, 1972.(54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЬЬМ ВЕНТИЛЬНЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ С ПАРАЛЛЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫМИ НЕСИНФАЗНО ПИТАЮЩИМИСЯ МОСТАМИ, состоящии в том,что определяют запертое состояние мостов и в режиме прерывистых токов попеременно переключают мосты противоположного направления проводимости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения регулировочной характеристики выпрямителя, перед включением мостов любого из направлений проводимости измеряют величину задания тока, сравнивают ее с величиной уставки, соответствующей гранично-непрерывному току при нулевом значении противо-ЭДС нагрузки, и если величина, задания тока превышает величину уставки, то включают все параллельно соединен- рИ ные мосты, а если эта величина меньше величины уставки, то включают только один иэ параллельно соединен- Сф ных мостов, 1 11020Изобретение относится к электротехнике, а именно, к силовой пре".6 разовательной технике, и может бытьиспользовано, в частности, в электроприводах постоянного тока приуправлении реверсивными вентильнымивыпрямителями.Известен способ управления реверсивным вентильным выпрямителем 1 1 ,заключающийся в том, что на мостыразличных направлений проводимости .подают одновременно импульсы управления,при этом на стороне постоянноготока указанные мосты соединены черезуравнительные реакторы.Регулировочные15характеристики мостов согласованы позакону I1 ., 0 +сг= (,где о с( - углы управления первыми вторым мостами.Недостатком этого способа управления является наличие контура дляпротекания уравнительного тока, замыкающегося через вентильные группы различных направлений проводимости. Необходимость ограничения уравнительного тока требует обязательного применения уравнительных реакторов, что увеличивает массу и габариты выпрямителей.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспособ управления реверсивным вентильным выпрямителем с параллельносоединенными несинфазно питающимисямостами, состоящий в том, что опре 35деляют запертое состояние мостов ив режиме прерывистых токов попеременно переключают мосты противоположного направления проводимости,причем для каждого направления проводимости формируют сигнал, разрешающий включение всех параллельно соединенных мостов 2 3,Недостатками этого способа являются сложность системы регулированияи недостаточно высокое качество регулирования вентильного выпрямителя.Это объясняется тем, что при указанном способе управления требуетсяприменение дополнительных средствдля компенсации нелинейности регулировочной характеристики вентильноговыпрямителя, вызванной невозможностьюустановки углов согласования, близких к 90 эл. град., ввиду того, чтопри параллельно соединенных несинфаз но питающихся мостах момент одновременного отключения мостов работавшейгруппы наступает только при глубоко 07 2прерывистом токе в каждом отключаемом мосту, При этом переключение мостов при указанном способе переключений и углах согласования, близких к 90 эл. град., вызывает во включаемйх мостах бросок тока большой амплитуды.увеличение углов согласования приводит к нелинейности регулировочной характеристики вентильного выпрямителя и ухудшению его динамических характеристик.Целью изобретения является улуч" шение регулировочной характеристики выпрямителя.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления реверсивным вентильным выпрямителем с параллельно соединенными несинфазно питающимися мостами, состоящему в том, что определяют запертое состояние мостов и в режиме прерывистых токов попеременно переключают мосты противоположного направления проводимости, перед включением мостов любого из направлений проводимости измеряют величину задания тока, сравнивают ее с величиной уставки, соответствующей гранично-непрерывному току при нулевом значении противо-ЭДС нагрузки, и если величина задания тока превышает величину уставки, то включают все параллельно соединенные мосты, а если эта величина меньше величины уставки, то включают только один из параллельно соединенных мостов.На фиг. 1 приведена блок-схема устройства реализации способа управления реверсивным вентильным выпрямителем; на. фиг. 2 - регулировочная характеристика реверсивного выпрямителя в зоне прерывистых токов для одной пары мостов при трехфазной схеме выпрямления и угле согласования до 90 эл. град.Здесь- Юд КЕлмд - среднее значение выпрямленного тока;К - эквивалентное сопротивление нагрузки;Е - амплитуда линейного питающего напряжения;- мгновенное значение выпрямленного тока;Ы о 2 - углы управления мостами3 1102Устройство для реализации способауправления реверсивным вентильнымвыпрямителем 1 с параллельно соединенными несинфазно питающимися мостами 2 и 3 в группе "вперед", 4 и 5в группе "назад" (мосты условно изображены в виде двух последовательносоединенных тиристоров, каждый изкоторых обозначает анодную или катодную группу тиристоров) содержит дат 1 Очики 6 - 9 состояния вентилей катодной группы мостов соответственно 2-5и вентилей 10-13 анодной группы мостов соответственно 2-5.Выходы каждойпары датчиков 6 и 10, 7 и 10, 8 и 12,159 и 13 состояния вентилей соединеныс входами логических элементов ИЛИсоответственно 14, 15, 16 и 17. Выходы датчиков 6, 7, 10 и 11 состояния вентилей соединены с входамилогического элемента И 18, а выходы20датчиков 8, 9, 12 и 13 - с входамилогического элемента И 19. Выход логического элемента И 18 соединен спервым входом логического элемен 25та И 20, а выход логического элемента И 21 - с первым входом логическогоэлемента И 21. Вторые входы логических элементов И 20, 21 соединены свыходом порогового элемента 22, входкоторого соединен с цепью заданиятока нагрузки.Устройство для реализации способаработает следующим образом,При запертом состоянии всех вентилей какой-либо группы (анодной З 5или катодной) мостов 2 - 5 на выходедатчика состояния вентилей, соединенного с этой группой, появляетсялогический сигнал "1". Если величиназадания тока нагрузки соответствует 40протеканию прерывистого тока в мостах 2 - 5, то на выходе пороговогоэлемента 22 присутствует логическийсигнал "0", а если величина заданиятока нагрузки соответствует непрерыв ному току, то на выходе элемента 22 - "1". Логический сигнал "1"на выходе логических . элементов ИЛИ 14 - 17 разрешает снятиеуправляющих импульсов с мостов соответственно 2 - 5, Логические сигналы "1" на выходе логических элементов И 18, 20 разрешают подачууправляющих импульсов на мосты соотвественно 4 и 5. Логический сигнал 1 н а выходе логических элеме нто в 1 9 и 2 1 разрешает подачу управл яющих импульсов н а мосты со отве т 007 4ственно 2 и 3. Пусть сигнал задания на ток меньше сигнала уставки элемента 22. Так как на выходе. порогового элемента 22 логический сигнал "0", то на мосты 3 и 5 управляющие импульсы не подаются. Пусть через мост 2 протекает ток. После спадания тока до нуля и запирания вентилей анодной или катодной группы на выходе датчиков 6 или 7 состояния вентилей, а значит,и на выходе логического элемента ИЛИ 14 появляется логический сигнал "1", по которому прекращается подача управляющих импульсов.на мост 2. После того, как вторая группа вентилей моста 2 будет заперта, на всех входах логического элемента И 18, а значит, и на его выходе будут логические сигналы " 1". При этом разрешается подача управляющих импульсов на мост 4. Аналогично происходит переключение мостов из направления "назад" в направление "вперед". Таким образом, в зоне прерывистых токов происходит постоянное переключение мостов группы "назад" и "вперед", причем в каждом из направлений включается только один из параллельно соединенных мостов, Если величина сигнала задания тока нагрузки больше сигнала уставки элемента 22, то на выходе порогового устройства 22 появляется логический сигнал "1" и в заданном направлении проводимости будут включаться оба параллельно соединенных моста.При известном способе управления отключение работающих мостов возможно при одновременном запертом состоянии анодной или катодной группы вентилей параллельно соединенных мостов. Такое состояние возможно лишь при длительности пульса тока в каждом из мостов, меньшей 30 эл. град. На фиг. 2 показаны точки А и В, соответствующие длительности пульса 30 эл. град. Для переключения из направления "впередв направлениеназад" необходимо снижение тока до величины, соответствующей точке А на характеристике (фиг. 2). Переключение при этом вызывает бросок тока в группе "назад", Для осуществления переключения в группу "вперед" теперь необходимо уменьшение тока до величи-, ны, соответствующей точке В регулировочной характеристики, причем переключение вызывает бросок тка в груп- .пе вперед и т.д. Пунктиропоказанцикл, по которому происходят авто- колебания в зоне прерывистых токов для известного способа, и характерный для этого цикла выпрямленный ток Установка угла согласования 90 эл. град. или близкого к нему невозможна что вынуждает делать углы согласования 105 эл. град. и более. Зто приво дйт к нелинейности регулировочнойхарактеристики преобразователя в зоне прерывистых токов, ухудшающей качество регулирования выпрямленного напряжения,В предлагаемом способе управления в зоне прерывистых токов включается только один из параллельно соединенных мостов. В этом случае момент одновременного запертого состояния вентилей анодной или катодной группы работавшего моста присутствует уже при начально непрерывном токе.ри котор ом и происходит переключе ;,е .остов, Иичапьно непрерывный ток ,йиг, 3 прнперна соответствует точ"15 кам О, О на характеристиках. Штрихпунктирной линией показан цикл по которому происходит переключение, и характер выпрямленного тока 2 при задании тока нагрузки, примерно рав ном нулю, Как видно из Фиг, 2, нормальный автоколебательныи режим возможен в предлагаемом способе и при углах согласования 90 эл град. 5 Таким образом, благодаря включениюв прерывистом режиме только одного моста каждого направления проводимости расширяется диапазон линейности регулировочной, характеристики ревер сивного выпрямителя.1 102007 Составитель В.11(муроведактор Т.Кугрьппева Техред С. Мигунова Корректор М.Демч каз 4780/42ВНИИ 13035,илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная,Тираж 667 Государственного коьп по делам изобретений сква, Ж, Раушская Подписноеета СССР открытий б., д, 4/5