Способ управления мостовым тиристорным преобразователем

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 05.07.77 51) М. Кл,2Н 02 Р 5/О Н 02 Р 13/1 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам иэооретений и открытий(71) Заявитель овосибирский электротехнический институт(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МОСТОВЫМ ТИРИСТОРНЬПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ Изобретение относится к электроприв одам постоянного тока с широтно-импульсным регулированием скорости и может использоваться в исполнительных механизмах систем автоматики.Известен способ управления мостовым тиристорным преобразователем с общим блоком принудительного гашения для реверсивного электропривода постоянного тока, заключающийся в том, что при постоянном направлении вращения включают оба тиристора соответствующей диагонали мостово. го преобразователя, а выключают один из тиристоров диагонали путем включения соответствующего встречного тиристора и коммутирующего тиристора блока принудительного гашения, а при реверсе включают только укаэанный коммутирующий тиристор. Для этого в управление встречными тиристорами вводится зона нечувствительности, в пределах которой на них не поступают управляющие импульсы, а скорость изменения входного сигнала в системе ограничивается так, чтобы время прохождения указанной зоны нечувствительности превышало период частоты коммутации,Недостаток известного способа заключается в недостаточном быстродействии привода иэ-за ограничения на скорость изменения входного сигнала в системе, а кроме того, сравнительно широкои зоне прерьвистых токов, соответствующей зоне нечувствительности в управлении встречными тиристорами, в пределах которой ток нагрузки пре.6 рывается блоком принудительного гашения.По предлагаемому способу с целью уменьшениязоны прерьвистых токов, и повышения быстродействия привода при реверсе перед включением коммутирующего тиристора повторно включают 0 тиристоры работавшей диагонали.На фиг.1 приведена функциональная схемамостового тиристорного преобразователя с общим блоком принудительного гашения; на фиг.2 блок-схема устройства, реализующего предла гаемый способ управления преобразователем; а нафиг, 3 - диаграммы, поясняющие работу устройства и преобразователя.В схеме преобразователя в цепь источникапостоянного напряжения (зажимы 1 и 2) введен 0 мостовой тиристорный переключатель (тиристоры3 в ," 6), нагрузкой которого является якорь двига.теля 7, Его зажимы при помощи встречных тирис.торов 8 и 9 присоединены к зажиму 1 источнике питания, Для коммутации тиристоров мостового 25 переключателя использован общий блок принуди 517125тельного гашения, содержащий длод 10, дрос.сель 11, конденсатор 12, коммутирующий ткрис тор 13 и разделительньпг дроссель 14.Устройство, реализующее способ, содержит двухканальньпг широтно-импульсный модулятор 15 к 16 для управления тиристорами 3, 5 и 4, 6 диагочалей мостового переключателя, две схемы датчиков состолния тиристоров 17 и 18 соответствующих диагоналей мостового переключателя, синхронизатор 19, узел раздельного управления 20 тиристорами диагоналей мостового переключателя, анализатор режима 21, узел повторного включения тиристоров мостового переключателя 22 и узел у 11 рлвления встречными тиристорами 23.Выход кагала 15 (16) широтно. импульсного модулятора и выход схемы датчика состояния тиристоров 8 (17) соединены со входами схемы запрета 24 (25) узла раздельного управления 20 и со входаъи схемы совпадения 26 (27) анализатора режима 21. Выход схемы совпадсния 27 и выход 28 синхронизатора 19 соединены со входами триггера 29 (30) узла повторного включения 22, а выход указанного триггера и вьгход 31 синхронизатора 19 соединен со входагпг схемы совпа 11 енкя 32 (33), выход которой и выход схемы запрета 24 (25) узла раздельного управления соединены со входами схемы "ИЛИ" 34 (35), Кроме того, выход схемы совпадения 32 (33) и выход 28 син. хронизатора 19 соединен со схемой "ИЛИ" 36 (37) узла управления встречными тиристорами 23, а выход указанной схемы "ИЛИ" и выход схемы запрета 24 (25) соединены со входами триггера 38 (39), выход которого и выход 28 синхронизатора 19 соединены со входами схемы совпадения 40 (41) узла управления встречными тиристорами 23, Выходы схем 34, 35, 40, 41 и выход 28 синхронизатора 19 через усилители импульсов 42 - 46 соедк. иены со входами тиристоров схемы злектропривода фиг. 1) соответственно 3,5; 4,6; 9, :8; и 13,Преобразователь и устройство управления рабо. тают следующим образом, При определенной полярности сигнала управления на выходе соответствующего канала широтно. импульсного модулятора 15 (16) появляются импульсы (фиг, 3), временное положение которых относительно такто. вых, вырабатываемых синхронизатором 19 (вы. ход 28), зависит от абсолютной величины сигнала управления (фиг. 3). Эти импульсы являются управляющими для тиристоров 3 и 5 (4 и 6) соответствующей диагонали мостового переключателя. Схемы 24 и 25 (фиг. 2) осуществляют функцию запрета на включение неработающей диагонали мостового переключателя до окончания тока в работающей. Схемы запрета отрабатывают от сигналов схем датчиков состояния тиристоров 17 и 18 (фиг, 2), которые вырабатывают сигналы заир та при наличии тока в соответствующей диагонали (фиг. 3), Указанные схемы соединены между собой так, что при наличии тока в одной диагонали осуществляется запрег на включение тиристоров 5 О 15 2 О 25 ЗО 35 4 О 45 50 55 60 второй диагонали моств ого переключателя,фиг, 2). Коммутирующи.: ткрнстор 1 3 и встречнь 1 йтиристОР 9 (8) Включаэтся так говыми 1 .1 мпульса 4 и(фиг, 3), что ооеспечивает запира 1 ие тиристора 5(6) при перезаряде конденсатора 12 в контуре 12-13-11. Таким образом, включение встречноготиристора 9 18) должно производиться при работесоответствуюгцей диагонали 3, 5 (2, 4) мостовогопереключателя (фиг.З), Тактовые импульсы накоммутирующий ткрчстор подаются непосредственно с выхода 28 синхронизатора 19, а встречные -через схемы совпадения 40 (41) с сигналом триггера 38 (39), который запускается импульсамк сосхемы запрета 24 (25) (фкг, 2), Триггео возвращается в исходное состояние злдп"м фронтом тактового импульса (фкг, 3),При подаче сигнала на реверс необходгмо Отключить оба тиристора работавшей диагонали мос.тое ого пе Рек 11 ючателя, произведя принудгтельноепрерыванге тока в них и в нагрузке, и только затемвключить новую диагональ тиристоров,Для одновременного отключения Глух тирыт 01 Ов г 311 агоналк Г помо 111 ью Общего лока 11 р 11 н)дительного гашения необходимо, чтооьг в моментвключения коммутиру 1 сщег О тиркстора огключаемые тиристоры нахогглы 1 сь в п)1 оволлщем состоянии и был заперт встречггьгй тиркстор, шунтирующий один из отготгсчаемых тиристоров.Устрокство управления (фи., ,), имел инфор.мацкю о состоягпги и знаке сигнала управления,производит следующие операции:1) снимает 1 правляющие импульсы со встречнь 1 х тиристоров 8 и 9,2) производит повторное вкл 1 о 1 е 1 ие тирксторов отключаемой диагонали с небольшим опережением относительно слецу 1 о 1 цего за этим срабатыва.ния блока пркнудгтслы 1 ого га.,ения (тири сто.ра 13), Этими операциями достигается отключениевстречного тиристера под деистаием напряженияисточника питания и возможность последующеговоздействия блока гашения на Оба открытых тиркстора отключаемой диаг окали,Затегл устройство управления включает комму.тирующий тиристор 13, В результате перезарядаконденсатора 12 в контуре 12 - 13 - 5 (6) - 7-3 (4) - 1 - 2обеспечивается быстрое снижение тока гп;оря двигате.ля до нуля и гашениетиристоров 3 14) и 5(6).Указанные операции реализуются в устройствеуправления следующим образом, Информацией онеобходимости принудительного прерывания тока вобоих тирксторах является появление импульса навыходе вступающего в работу канала 16 (15)широтно-импульсного модулятора прк наличггитока в тиристорах работавшей диагонали, т,е. приналичии сигнала с соответствующего датчика состояния тиристооов 17 (18 .фиг. 3) Уломянутьл,импульс выделяется схемой совпадегил 27 (2 Йанализатора режима. Этот импульс запускает триггер 29 (30), сигнал которого поступает на схемусовпадения с импульсом повторного включения, 5171 свырабатываемого синхронизатором 19 (выход 31) с опережением относительно тактового (фиг. 2 и 3). Триггер возвращается г исходное состояние очередным тактовым импульсом (фиг. 3), Выделенный импульс повторного включения поступает на соот. ветствующие тиристоры 3 и 5 (4 и б) и кроме того, поступает на вход триггера 38 (39),перебрасывая его, исключая тем самым подачу импульсов управле,ля на встречный тиристор 9 (8) (фиг, 3),Таким образом, изложенный способ управления обеспечивает однократное в течение реверса принудительное перекрывание тока якоря. До этого момента и сразу после него ток в якоре может оставаться непрерывным, т.е, зона прерывистых токов снижается до минимума. Кроме того, способ не требует ограничения темпа изменения входного сигнала, так как независимо от этого темпа задержка между реверсом входного сигнала и вклю. чением новой группы тиристоров всегда составляет один такт частоты коммутации, благодаря этомуповышается быстродействие привода. Формула изобретенияСпособ управления мостовым тиристорнымпреобразователем с общим блоком принудитель ного гашения для реверсивного электропривода постоянного тока, заключающийся в том, что при постоянном направлении вращения включают оба 1 О тиристора соответствующей диагонали мостовогопреобразователя, а выключают один из тиристоров диагонали путем включения соответствующего встречного тиристора и коммутирующего тиристора блока принудительного гашения, а при реверсе 1 в включают только указанный коммутирующийтиристор, отличающий ся тем, что, сцелью уменьшения зоны прерывистых токов и повышения быстродействия привода, при реверсе перед включением коммутирующего тири стора повторно щ включают тиристоры работавшей диагонали.