Способ управления двухконтурным генератором коммутирующих импульсов тока

СООЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) ( ) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ л дующем первый первый съ Ь СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт комплектного э ектропривода(54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХКОНТУРНЬК ГЕНЕРАТОРОМ КОММУТИРУЮЩИХИМПУЛЬСОВ ТОКА, выполненным в видеоднофазного тиристорного моста сцепочкой из двух последовательно(51)4 Н 02 М 1/08 Н 02 М 7 соединенных коммутирующих ЬС -контуров в диагонали переменного токаэтого моста, причем точка соединения этих контуров и выводы постоянного тока моста предназначены дляподключения к коммутируемым тиристбрам, путем формирования для каждойпары тиристоров моста, подключенных к одному и тому же его выводу постоянного тока, пары сдвинутыхмежду собой по фазе управляющихимпульсов, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения коммутационных потерь, порядок следованиясдвинутых во времени импульсовуправления изменяют в каждом послериоде в следующем порядкторой, второй - первый,торой и т. д30 Предположим, что был включен главный тиристор инверстора 9 и коденсаторы 13 и 15 коммутирующих 45 1.С -цепей заряжены полярностью, указанной на фиг, 1.Для запирания тиристора 9 в момент времени С (фиг.2) включают тиристор 4, и коммутирующий конден сатор 13 разряжается по цепи: дрос- . сель 14 - тиристоры 9 и 4 - конденсатор 13. Тиристор 9 запирается, и конденсатор 13 перезаряжается по цепи: дроссель 14 - тиристоры 11 и 4. Па дение напряжения на диоде 11 прикладывается к тиристору 9 в обратном направлении в течение времени,1 11734Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразователях частоты.Цель изобретения - уменьшениекоммутационных потерь при управлении двухконтурным генератором коммутирующих импульсов тока.На Фиг.приведена принципиальная схема устройства для реализации предложенного способа;на фиг.2временные диаграммы процессов в схеме по фиг, 1; на фиг. 3 - блок-схе- ма системы управления устройствомпо Фиг, 1 и временные диаграммы, 15поясняющие ее работу.Устройство (Фиг.1 ) содержитформирователь импульсов управления(ДГКИТ) 3, коммутирующие тиристорыкоторого 4 и 5 подсоединены анодами к положительной шине источникапитания, соединяющей тиристорный " 25преобразователь (ТП) 6 с ДГКИТ 3,коммутирующие тиристоры 7 и 8,подсоединенные катодами к отрицательной шине источника питания, главные тиристоры 9 и 10 однойФазы ТП б, подсоединенные с шинами источника питания, обратные диоды преобразователя 11 и 12, шунтирующие главные тиристоры в обратном направлении, ДГКИТ 3 содержиткоммутирующие 1.С - цепи 13-14, 1516, подсоединенные к общим точкамсоединения коммутирующих тиристоров 4, 7, 5, 8 и главных тиристоров преобразователя 9 и 10. 40Устройство по известному спосо.бу работает следующим образом,1 необходимого для восстановления его запирающих свойств. В момент времени С со сдвигом во времени включают тиристор 5, и конденсатор 15 разряжается по цепи: дроссель 16 - тиристоры 11 и 5 - конденсатор 15. Форма суммарного коммутирующего импульса тока показана на фиг, 2 а.В момент времени Сз , когда ток коммутирующего импульса становится меньше коммутирующего тока нагрузки, включают главный тиристор 10 и происходит дозаряд коммутирующих конденсаторов до напряжения источника питания с противоположной полярностью, Коммутирующий конденсатор 15 заряжается до значения напряжения, превышающего напряжение конденсатора 13, так как доэаряд его происходит до окончания суммарного коммутирующего импульса тока (Фиг,2 а), В момент временидля запирания тиристо 1ра 10 включают тиристор 7 и конденсатор 13 переэаряжается по цепи тиристоры 7 и 10 - дроссель 14. Тиристор 10 запирается, и конденсатор перезаряжается по цепи: тиристоры 7 и 12 - дроссель 14, В моментвключают тиристор 8, и конденсатор 15 разряжается по цепи," тиристоры 8 и 12 - дроссель 16. Амплитуда коммутирующего импульса тока конденсатора выше, чем в предыдущей коммутации, так как выше его первоначальное напряжение. В момент времени 6 включают тиристор 5 и происходит дозаряд коммутирующих конденсаторов, причем конденсатор 15 заряжается снова до напряжения более высокого, чем коденсатор 13. Это приводит к искажению суммарного коммутирующего импульса тока (фиг,2 б) и к увеличению коммутационных потерь, Напряжение на коммутирующем конденсаторе повышается до тех пор, пока потери при коммутации будут равны потерям при дозаряде и сбалансируются на уровне, значительно превышающем уровень напряжения источника питания,Устройство согласно предлагаемомуспособу работает следующим образомвключают тиристор 8 и конденсатор15 перезаряжается по цепи: тиристоры 8 и 12 - дроссель 16. В моментвремени Т включают тнристор 7 иконденсатор 13 .перезаряжается поцепи:тиристоры 7 и 12 - дроссель14, Коммутирующий импульс ЕС - цепи 15 и 16 выше по амплитуде,чем ЕС - цепи 13 и 14, так как конденсатор 15 заряжен .в предыдущем 10периоде до значения напряжения более высокого, чем конденсатор 13.В момент временивключают тиристор 9 и осуществляют дозарядконденсаторов ".3 и 15, причем конденсатор 13 заряжается до напряжения выше, чем напряжение источника питания,В момент времени С включаюттиристор 4 и начинает перезаряжаться конденсатор 13, затемв момент времени 8 начинаютперезаряд конденсатора 15. Формасуммарного коммутирующего импульса тока получается более симметричной, так как напряжение обоихконденсаторов выше напряжения источника питания. Через несколько периодов работы напряжение обоих1,С - цепей сбалансируется на уров- ЗОне, равном напряжению конденсатора,второй ЬС - цепи по известномуспособу управления, поэтому посравнению с известным способом .управления форма суммарного ком 35мутирующего импульса получаетсясимметричной. За счет этого можноснизить. емкость коммутирующихконденсаторов обоих ЬС - цепейи получить расчетную амплитудукоммутирующих импульсов тока, темсамым снизить коммутационные потери. В случае применения двухконтурного генератора коммутирующих импульсов тока для коммутации ти ристоров 9 и 10 преобразователя 6 постоянного напряжения в переменное в качестве ФС используется регулятор частоты (РЧ) 17 (фиг.3). На вход РЧ 17 поступает напря жение сигнала задания частоты П , с выхода РЧ 17 снимаются два сигнала + 04 и - П, поступающие на вход двух каналов РИ 2. Каждый канал РИ содержит форми рователи импульсов (ФИ) 18-20, одновибраторы 21 и 22, логический элемент ИЛИ 23, . Рассмотрим работу первого канала РИ 2,По заднему фронту сигнала+ Б 4 ФИ 8 формируют иммульсчерез элемент ИЛИ 23, поступающий на первый выход РИ.Одновременно сигнал +К подается навходы одновибраторов 21 и 22.Одновибратор 21 формирует импульсдлительностью Т - С (фиг, 2 а,б).По заднему фронту этого импульса,ФИ 19 формирует импульс поступающий на второй выход РИ 2.Одновибратор 22 формирует импульсдлительностью йз - С , по заднемуФфронту которого ФИ 20 формируетимпульс, поступающий на включение тиристора 10 преобразователяи одновременно поступающий черезлогический элемент ИЛИ 23 на первый выход РИ 2Второй канал РИ работает аналогично, По заднему фронту импульса - Б, в ФИ 18 формируется импульс - К, поступающий через элемент ИЛИ 23 на четвертый выходРИ, Одновременно импульс - К подается на одновибраторы 21 и 22. Сзадержкой времени, равнойна величину длительности импульсаодновибратора 21 ФИ 19 формируетимпульс, поступающий на третий выход РИ, С задержкой времени, равной С - С, на величинуф длительности импульса одновибратора 22в ФИ 20 формируют импульс, поступающий на управление тиристором9 и одновременно через элементИЛИ 23 в , на четвертый выход РИ 2,Таким образом импульсы управления тиристорами двухконтурно-го генератора коммутирующих им"пульсов тока подаются на его входы в следующей последовательности; 1 - 11, затем 1 У - 111 входыи т.д, , что обеспечивает попеременное изменение порядка следования коммутирующих импульсов токакаждого 1.С -контура в отдельности,Как показывают исследования,напряжение на коммутирующем конденсаторе второй 1.С -цепи при управлении по известному способубаланаируется на уровне, превышающем напряжение источника питанияна 25 - 407 Тогда соотношение коммутирующих емкостей и реакторовпо известному и предлагаемому спо1173498 Усо Сяо Ьг Ф собу можно определить из следующих уравненей2 ь с- ю/ь, с,где Ь , С, - индуктивность и- цепей емкость коммутирующих ЬС - в известном способе;Ь, С индуктивность и емкость коммутирующих ЬС - цепей в предлагаемом способе управления.Р ешая эту систему уравнений, получаем:Ьп = 1,25 Ьр1173498 Г.Мыцык а е 4 5 35 Р 3035, Моск ал ППП "Патент", г. Мж ул, Проект Я е (аказ 507 бВНИИПИ СоставитеВолощук Техред М.Н Тираж 64дарственногизобретений орректорЕ.Сир Подпимитета СССРткрытий