Устройство управления непосредственным преобразователем частоты на тиристорах

ОЛИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск ихСоциапмстнчесиинРеспублик и 1892601(22) Заявлено 0201,74 (21) 1982018/24-07 Н 02 И /08Н 02 Р 3/16 с присоединением заявки М Гаеудэретнаннйй квинтет СССР не делаи кзферетенкй к еткрытнй(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННЬМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ НА ТИРИСТОРАХ Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах управления непосредственными преобразователями частоты на тиристорах.Известны .устройства управленияВ непосредственными преобразователями частоты использующие. в силу повышен" .ных требований к качеству их выходного напряжения следящий канал управления, причем для распределения импульсов следящего канала управления используется щ-фазная система управления программного типа 11Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для управления непосредственным преобразователем частоты на тиристорах, содержащее а-канальную систему управления программного типа и ш-фазный дополнительный выпрямитель на тиристорах, в цепях катодов каждой ветви которого включен узел формирования импульсов управле,ния силовыми тиристорами, а в цепь нагрузки - полупроводниковый ключ, управляющий вход которого подключен к источнику импульсов следящего ка" нала управления 21.Недостатком известных устройств является малый диапазон изменения ,углов управления силовыми тиристорами преобразователя под действием сигналов следящего канала управления, а также возможность необратимых сбоев формирования выходного напряжения преобразователя.Цель изобретения - расширение диапазона действия следящего канала управления и повышение качества энергии выходного напряжения преобразователя эа счет устранения воэможности сбоев формирования.Поставленная цель достигается тем, что в устройство управления пре" образователем дополнительно введены подключенные к источнику постоянного тока в параллельных цепочек из после51015 25 30 55 40 45 довательно включенных конденсаторов и транзисторов, управляющие цепи которых через трансформаторы подключены к напряжению питающей сети, общие точки соединения конденсаторов и транзисторов в каждой цепочке подклю" чены к анодам тиристоров соответствующей ветви дополнительного выпрямителя, а в цепи катодов тиристоров тех же ветвей выпрямителя последовательно включены диоды, общие точки соединения которых узлами формирования импульсов управления силовыми тиристорами через дополнительные тиристоры подключены к выходу ключа следующего канала.На фиг,представлена принципиальная электрическая схема устройства, . на фиг, 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства.Устройство управления применительно к одной группе вентилей в-фазного преобразователя частоты содержит маломощный выпрямитель на тиристорах 1-3, в цепях катодов которых включены узлы 4-6 формирования импульсов управления силовыми тиристорами, преобразователя и развязывающие диоды 7-9. Цепи управления 10-12 тиристоров 1-3 выпрямителя подключены к одноименным выходам 10-12 щ-канальной системы управления 13 про" граммного типа, причем сигнал программного канала управления, формируемый при сравнении опорного напряжения одной фазы (например, фазы А), питающего напряжения и управляющего напряжения, подается на вход того из тиристоров 1-3, который формирует импульсы управления силовым тиристором, принадлежащим очередной фазе и".тающего напряжения (например, фазе В), Анодные цепи тиристоров 1-3 подключены соответственно к точкам соединения конденсаторов 14-16 и транзисторов 17-19, образующих щ параллельных цепей и подключенных к источнику постоянного напряжения. Управление транзисторами 17-19 осуществляется от вторичных обмоток трансформаторов 20-22 первичные обмотки которых через балластные сопротивления подключены к напряжению питающей сети (фазы А-е). Сигналы. следящего канала управления преобразователем поступают на вход транзисторного ключа 23, а общие точки соединения диодов 7-9 и узлов 4-6 формирования импульсов каждой ветви выпрямителя подключены через дополнительные тиристоры 24-26 к выходуключа 23 следящего канала управления, причем цепи управления тиристоров 24-26 подключены к выходам 1012 программного канала управления 13.В прямом соответствии с фазами питающей сети высокоомные резисторы27-29, включенные между нулевой точкой и катодами тиристоров 1-3, обеспечивают протекание через последниетока удержания,Устройство работает следующим образом,В момент времени 1 (фиг,2), соответствующий моменту перехода черезколь напряжения питающей сети (фаза А) импульсный трансформатор 20выдает импульс, поступающий на вход транзистора 7, который включаетсяи конденсатор 14 заряжается от источника постоянного тока. Аналогично вмомент перехода через ноль напряже- . ния других питающих фаэ заряжаются остальные конденсаторы.Пусть сигнал программного канала управления, получаемый в момент сравнения опорного напряжения, соответствующего фазе А питающего напряжения, и управляющего напряжения программного канала Оу,пр поступает на вход 10 тиристора 2 в момент 1 (фиг,2 б). Тиристор 2 включается и через высокоомный резистор 28 протекает ток, соизмеримый с током удержания тиристора 2, Одновременно выходное напряжение преобразователя сравнивается с эталонным управляющим напряжением следящего канала управления (Ор д и в моменты равенства положительных и отрицательных рассогласоваиий сравниваемых напряжений вырабатываются импульсы следящего канала управления (фиг.2 г). Импульс управления следящего канала поступает в момент С,5 на вход транзистора 23, который открывается, шунтирует резистор 28, и через узел 5 формирования импульсов управления силовым тиристором проходит ток (цепь 5-2-5-8-23), вследствие чего в узле 5 формируется импульс управления силовым тиристором фазы В.При этом для того, чтобы сигналы программного канала не опережали сигналы следящего канала управлениянеобходимо формировать импульсыпрограммного канала при пониженномуровна управляющего напряжения.5Для того, чтобы при случайных сбоях формирования выходного напряжения следящим каналом управленияне возникало необратимого срыва формирования, импульсы управления программного канала используются нетолко как импульсы записи, считываниг которых производится импульсамиследящего канала управления, но и для самостоятельного формированияимпульсов управления силовыми тиристорами преобразователяДля этого служат тиристоры 24-26,отпирание каждого из которых производится одновременно с соответствующим тиристором группы 1-3 одноименными импульсами программного канала, причем фазировка последних соответствует фазировке импульсов управления силовыми тиристорами, снимаемыхс узлов формирования импульсов 4-6.Таким образом, на силовые тиристоры приходят два импульса управления: импульс, соответствующий следящему каналу, под действием которого собственно и осуществляется,формированне выходного напряжения преобразователя, и отстающей от него импульс управления, соответствующий,программному каналу, который является "дежурным" по отношению .к следящему, чем достигается не только распределение импульсов следящегоканала управления при широком диапазоне изменения углов управления силовыми тиристорами, но и повышаетсякачество выходной энергии преобразо 892601 1 е % 23 выпрямитель на тиристорах, в цепи катодов каждой ветви которого включен узел формирования импульсов управления силовыми тиристорами, а в цепь нагрузки - полупроводниковый ключ, управляюшнй вход которого подключен к источнику импульсов следящего канала управления, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения качества энергии выходного напряжения преобразователя и расширения диапазона действия следящего канала .управления., в устройство дополнительно введены подключенные к источнику постоянного тока е параллельных цепочек из последовательно включенных конденсаторов и транзисторов управляющие цепи которых через трансформаторы подключены к напряжению питающей сети, общие точки соединения конденсаторов и транзисторов в каждой цепочке подключены к анодам тиристоров соответствующей ветви дополнительного выпрямителя, а в цепи катодов тиристоров тех же ветвей выпрямителя последовательно включены диоды, общие точки соединения которых с узлами формирования импульсов управления силовыми тиристораии через дополнительные тиристоры подключены к выходу ключа следящего канала.2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, в качестве источника опорного напряжения программного канала управления используют напряжение на упомянутых конденсаторах.пряжения . вателя частоты за счет исключениясбоев формирования его выходного наФормула изобретения 1. Устройство управления непосредственным преобразователем частотына тиристорах, содержащее е-канальную систему управления "программного" типа и щ-фазный дополнительный 4 4 Э Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Грабовецкий Г.Г., Зиновьев Г.С.,Сталинкин Б.А. Система управленияпо принципу слежения для преобразователей частоты с непосредственной.связью. Сб, Преобразовательная техника, кн. 2, Новосибирск, НЭТИ, 1968,е, 259-268,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 132691.7/07, 1969.. Кончиц едак 275/80 . Тираж 733 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изббретений и открытий 3035, Москва,. Ж, Раушская наб., д, 4одписн Зака илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная