Способ управления трехфазным мостовым выпрямителем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 364 0 4 Н 02 М 7/162 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Р 1",тл ОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТ чей У 43литехническийруниМ.А.Мирсагато 088. 8) преоб разователь И.М.Чиженк 1978, с. 32 а РЕХфАЗНЪ(57) Изобретение относится к электротехнике и может использоваться длянадежного запуска тиристоров мостового выпрямителя, Цель изобретения -повышение надежности. Производитсяуправление силовых тиристоров трехфазного мостового выпрямителя подаОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ Св(21) 3939663/31-07 (22) 09.08,85 (46) 23.11,87, Бюп (71) Ташкентский и институт им, А,Р,Б (72) Ш.Ш.Шаисламов и Г.А,Акбаров (53) 621,314,632 ( (56) Справочник по ной технике. / Поди др - Киев: Техн Там же, с, 228,одиночных узких импульсов в периоде сетевого напряженйя без подачи стартового или дублирующего импульса, сдвинутого на 60 эл, градотносительно основного импульса,Для осуществления этого способа управления с момента поступления навход тиристора одного узкого импульса в периоде сетевого напряжения через этот тиристор пропускают дополнительный ток (1 А), величина которого определяется как 1 - 1 ькь(1 - ток включения тиристора),а продолжительность протекания (С)этого тока выбирается из следующегоусловия;СА + СсС й Т/3 (САдополнительное время, продолжительность которого зависит от режима работы выпрямителя: С, - время,необходимое для нарастания тока нагрузки выпрямителя до тока 1 е )2 ил, 113Изобретение относится к электро. технике и может использоваться для надежного включения тиристоров мостового выпрямителя во всевозможных режимах его работы.Цельизобретения - повышение надежности.На фиг,1 приведена функциональная схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг.2 - вариант силовой схемы трехфазного тиристорного выпрямителя, реализующего предлагаемый способ.Устройства (фиг. 1 и 2) содержат силовые тиристоры 1-6, нагрузку 7, входные выводы 8-10, служащие для подключения к сети, а также ключи 11-16 (фиг.1) дополнительного источ ника 17 питания и резисторы 18 и 19 и вывод 20, подключенный к нулю системы трехфазного напряжения.Катоды тиристоров 1, 3 и 5 соеди" иены в общую точку, образуя один выходной вывод, аноды тиристоров 4, 6 и 2 соединены в другую общую точку, образуя другой выходной вывод, а катоды последних включены с анодами тиристоров 1, 3 и 5 соответственно. Кроме того, катоды тиристоров 1, 3 и 5 и аноды тиристоров 4, 6 и 2 соединены между собой через параллельно включенные цепочки, одна из которых содержит нагрузку 7, а другая - последовательно соединенные резисторы 18 и. 19, причем общая точка соединения последних включена с нулем системы трехфазного напряжения, а общие точки соединения тиристоров 1, 4 3, 6, 5 и 2 подключены к выводам соответственно 8, 9 и 10.Устройство для реализации способа (фиг.1) работает следующим образом.Пусть ключи 11-16 находятся в разомкнутом состоянии.На входные выводы 8-10 подается напряжение от сети, а на вход каждого тиристора 1-6 поступает только один узкий импульс управления в периоде сетевого напряжения, причем порядок поступления этих импульсов на вход тиристоров соответствует порядку поступления, который имеет место при: способе управления с применением широких импульсов. Следовательно, один узкий импульс поступает на вход тиристора 1, а через 60 эл. град. поступает один узкий импульс 54364 2на вход тиристора 2 и еще через60 эл.град, узкий импульс поступаетна вход тиристора 3 и так далее. С5момента поступления на вход соответствующего тиристора узкого импульсазамыкаемся ключ, присоединенный к этому тиристору.В момент поступления узкого им 1 О пульса, например, на вход тиристора1 замыкается ключ 11 и в результате,независимо от параметров нагрузки 7,через тиристор 1 протекает дополнительный ток, обусловленный напряжением источника 17, по цепи: источник17 питания, ключ 11, тиристор 1, источник 17. Причем величина этоготока определяется иэ условия. - Тек(1)2 О где 1 - ток включения тиристора,а продолжительность протекания Сэтого тока выбирается из условияС мин - СТ25 где С- дополнительное время, продолжительность которого зависит отрежима работы выпрямителя; Т - период сетевого напряжения.,Причем при запуске и прерывистом30 режиме работы выпрямителя величинаопределяется, как60 эл.град,С ) (3)Игде ц - угловая частота сетевого35напряжения, равная а = 2г" - частота сетевого напряжения,при непрерывном режиме работы выпрямителя величина С определяется, как40 0(4)Максимальная длительность протекания дополнительного тока приведенав правой части выражения (2 ) и равняется Т/3, Это объясняется тем, чтомаксимальное значение угла проводимости тиристора в схеме трехфазногомостового выпрямителя равняется Т/3.Поэтому с момента поступленияузкого импульса тиристор 1 включается и удерживается в открытом состоянии дополнительным током, Причемдлительность этого узкого импульсане зависит от параметров и характеранагрузки 7 выпрямителя, а определяется собственным временем включениятиристора.Через 60 эл.град. на вход тиристо,ра 2 поступает узкий управляющий импульс, При этом, начиная с моментаз 13543поступления импульса, ключ 16 замыкается и появляется дополнительныйток по цепи: источник 17, тиристор2, ключ 16, источник 17. Величина5этого тока определяется выражением(1), Поэтому последний включаетсяи удерживается в открытом состоянии.Так как длительности протекания дополнительных токов тиристоров 1 и 2выбрана в соответствии с условиями,определяемыми выражениями (2) и (3),то существуют моменты времени, когда тиристоры 1 и 2 находятся в проводящем состоянии одновременно за счет 15протекания дополнительных токов.Поэтому в этом случае появляется токпо цепи: вывод 8, тиристор 1, нагрузка 7, тиристор 2, вывод 10.Через указанные тиристоры продол - 2 ржает протекать дополнительный ток,пока величина тока нагрузки не достигнет тока включения тиристоров,что видно из выражений (2) и (3),Поэтому после исчезновения дополнительного тока указанные тиристорытакже находятся во включенном состоянии благодаря протеканию тока нагрузки,Прекращение дополнительного тока Зосоответствующих тиристоров, например тиристора 1, достигается размыканием соответствующих ключей (например, ключа 11).35Относительно момента поступленияузкого импульса на вход тиристора 2со сдвигом на 60 эл, град, поступаетузкий импульс на вход тиристора 3.При этом через тиристор 3 с момента 4 ппоступления импульса появляется дополнительный ток благодаря замыканиюключа 12, который удерживает этоттиристор во включенном состоянии,Из-за того, что длительность протекания дополнительного тока выбираетсяв соответствии с выражениями (2) и(3), имеются моменты времени, когдаодновременно тиристоры 2 и 3 находятся в проводящем состоянии, В этом 50случае появляется возможность протекания тока по цепи: вывод 9, тиристор 3, нагрузка 7, тиристор 2, вывод 10,Таким образом можно отметить, что,используя предлагаемый способ управления, можно осуществить пуск трехфазного мостового выпрямителя и егонормальную работу как при прерывис-. 64том, так и при непрерывном режимах, что повышает его надежность.При непрерывном режиме работы можно уменьшить длительность протекания вспомогательного тока, которая определяется выражениями (2) и (4), так как в этом режиме ток нагрузки не спадает до нуля, поэтому минимальная длительность протекания дополнительного тока через, тиристор определяется выражениями (2) и (4).Устройство для осуществления способа (фиг,2) работает следующим образом.На выводы 8, 9 и 10 подключено трехфазное напряжение, а вывод 20 соединен с нулем этой системы нанряжения. Предположим, что одиночный узкий управляющий импульс поступает в соответствующий момент времени на вход тиристора 1 и последний включается и удерживается в открытом состоянии дополнительным током, протекающим по цепи: вывод 8, тиристор 1, резистор 19, вывод 20 (величина этс- го тока не меньше тока .включения тиристора). С отставанием на 60 эл. град. относительно управляющего импульса на входе тиристора 1 поступает узкий управляющий импульс на вхоп тиристора 2, При этом последний включается и удерживается в открытом состоянии дополнительным током, протекающим по цепи: вывод 20, резистор 18, тиристор 2, вывод 10, Так как длительность протекания дополнительного тока выбирается в соответствии с выражениями (2) и (3), то можно утверждать, что имеет место промежуток времени, в течение которого тиристоры 1 и 2 находятся одновременно в проводящем состоянии. Поэтому, в этом случае появляется ток по цепи: вывод 8, тиристор 1, нагрузка 7, тиристор 2, вывод 10. Из выражения (2) и (3) видно, что за промежуток времени, когда тиристрры 1 и 2 находятся одновременно в проводящем состоянии, ток нагрузки 7 нарастает до тока включения тиристоров 1 и 2,4.Это является причиной того, что в дальнейшем тиристоры 1 и 2 удержатся в открытом состоянии током нагрузки 7,Через 60 эл, град, относительно момента поступления импульса на вход тиристора 2 поступает узкий одиночный импульс на вход тиристора 3, При этом последний включается и удерживаБ13 ется в открытом состоянии дополнительным током, протекающим по цепи: вывод 9, тиристор Э, резистор 19, вывод 20. Так как продолжительность протекания дополнительных токов тиристоров 2 и 3 определяется выражениями (2) и (3), то можно утверждать, что имеет место промежуток времени, в течение которого тиристоры 3 и 2,находятся одновременнно в проводящем состоянии. Поэтому в этом случае появляется ток по цепи: вывод 9, тиристор 3, нагрузка 7, тиристор 2, вывод 10, Здесь также иэ выражений (2) и (3) следует, что эа промежуток времени, когда тиристоры 2 и Э находятся одновременно в про 54364пульса через переход анод - катодуказанного тиристора, у которого навходе имеется указанный импульс, пропускают дополнительный ток, величину 5которого определяют из условия:1 еоа продолжительность. протекания токавыбирают иэ условия10 + сТ1 фин - 3 причем при запуске и прерывистомрежиме работы выпрямителя величинаопределяется, как15Способ управления трехфаэным мостовым выпрямителем, основанный на подаче одного узкого управляющего импульса за период сетевого напряжения35 на вход соответствующего силового тиристора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, с момента поступления этого имводящем состоянии, ток нагрузки 7 а при непрерывном режиме работы вынарастает до тока включения тиристо прямителя величину 1 определяютров. Это является причиной того, что как 1О,в дальнейшем тиристоры 2 и 3 удержи- где 1. - дополнительный ток;ваются в открытом состоянии током 1- ток включения тиристора;нагрузки 7. Точно также подачей толь- - дополнительное время, проко одного узкого импульса управления 25 должительность которогов периоде сетевого напряжения дости- эависит от режима работыгается управление моментом отпирания выпрямителя;других тиристоров схемы,- минимально необходимаядлительность протеканияФормул а и э о б р е т ения тока, определяемая временем нарастания анодноготока тиристора до величи 1 ек уТ - период сетевого напряженияЯ - угловая частота сетевогонапряжения, равная У2 йГ, Г - частота сетевого напряжения,1354364 оставитель Е,Мельникехред И.Попович Редактор Н.Лазарен М,Максимишинец Корре Зак о е б Производственно-полиграфическое предприяти жгород, ул. Проектна 5710/52 ТиражВНИИПИ Государ ственногопо делам изобретений113035, Москва, Ж, Р комитет открыт ушская