Устройство для управления тиристорами трехфазного мостового выпрямителя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 59 4 Н 02 М 7/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЬбаАКТЫ" ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРР 980243, кл, Н 02 М 1/08, 1980.Авторское свидетельство СССРУ 1192061, кл. Н 02 М 1/08, 1983.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАИИ ТРЕХФАЗНОГО МОСТОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано встатистических выпрямителях. Цельизобретения - расширение области использования. В устройстве для управления тиристорами трехфазного мостового выпрямителя в каждом каналеуправления формируют два сдвинутыхна угол 180 эл,град. выходных импульса, образующих в результате сложенияс импульсами других каналов управления шестифазную систему сдвоенныхуправляющих импульсов, следующих .сфазовым сдвигом 60 эл.град. 3 ил.1 13652Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано впреобразовательной технике, в частности для управления трехфазным мос 5товым выпрямителем,Цель изобретения - расширение области использования путем формирования импульсов управления противофаэными тиристорами трехфазного мостового выпрямителя.На фиг. 1 показана принципиальнаясхема предлагаемого устройства; нафиг. 2 - схема выпрямителя; на фиг,3 временные диаграммы напряжений, 15Устройство содержит три каналауправления А, В и С, состоящие изформирователя пилообразного напряжения,.узла сравнения и выходных тиристоров, а также источник знакопеременных трапецеидальных импульсов, состоящих из двустороннего стабилитрона 1, первый вывод которого соединенс общим нулевым проводом и второйчерез токоограничительный резистор 2 25подключен к соответствующей фазе АВСпеременного напряжения сети,В каждом канале управления устройства имеются резисторы 3 и 4, два коммутирующих резистора 5 и 6, раздели- З 0тельные диоды 7-12, две пары накопительных конденсаторов 13 и 14 и 15и 16, две тиристорные оптопары 17и 18 и двухбазовый диод 19.Второй вывод стабилитрона 1 черезпервый 3 и второй 4 резисторы соединен с базой соответственно первого5 и второго 6 коммутирующих транзисторов и через первый 7 и второй 8разделительные диоды с эмиттером еоответственно первого 5 и второго 6 .коммутирующих транзисторов и первымиобкладками соответственно первого 13,второго 14, третьего 15, четвертого16 накопительных конденсаторов, Вторые обкладки первого 13 и третьего15 накопительных конденсаторов соединены непосредственно с общей шиной,а вторые обкладки второго 14 и четвертого 16 накопительных конденсаторов соединены с общей шиной соответственно через третий 9 и четвертый 10 разделительные диоды и черезсоответствующую последовательнуюцепь, состоящую из светодиода соответственно первой 17 и второй 18 тиристорных оптопар, шунтированногорезисторами 20 и 21, эмиттерного перехода двухбаэового диода.19, реэис 98 2тора 22 в цепи первой базы двухбазового диода 19 и соответственно пятого 11 и шестого 12 разделительныхдиодов, Вторая база двухбазового диода 19 через резистор 23 и делитель 24напряжения соединена с источникомстабилизированного напряжения.Каждый канал управления содержитдва эмиттерных повторителя 25 и 26с общим резистором 27 в цепи эмиттеров, два отсекаюших диода 28 и 29и встроенный переменный резистор 30,который может быть заменен переключателем с резисторами,Коллектор соответственно первого5 и второго 6 коммутирующих транзисторов соединен с коллектором соответствующего первого 25 и второго 26эмиттерных повторителей, эмиттеры которых через общий резистор 27 соединены с общей шиной нулевого потенциала, База первого 25 и второго 26эмиттерных повторителей через первый28 и второй 29 отсекающие диоды соединена с движком переменного резистора 30, подключенного к двустороннемустабилитрону 1. Анод фототиристорапервой и второй оптопары через резисторы 31 и 32 и конденсаторы 33 и 34,включенные параллельно, соединен систочником питания +Е, . Катоды фото"тиристоров оптопар каналов управления АВС через четные и нечетные суммирующие диоды 35-46 соединены с включенными в звезду с заземленными нейтрально первичными обмотками импульсных трансформаторов 47 - 52, вторичные обмотки которых подключены;к силовым тиристорам выпрямителя.На временных диаграммах напряжений показаны: Н - переменное напряжение сети; 0, - напряжение на накопительном конденсаторе 13, Б - напряжение на эмиттере двухбазовогодиода 19, 111, - импульс напряжения,поступающий на светодиод оптопары 17,В каждом канале управления АВС синусоидальное напряжение ограничивается стабилитроном 1 по максимуму ипреобразуется в последовательностьзнакопеременных трапецеидальных импульсов. Напряжение трапецеидальныхимпульсов используется для заряданакопительных конденсаторов 13-16и управлениякоммутирующими транзисторами 5 и 6, задающими очередностьпроцесса разряда накопительных конденсаторов 13 и 16, Заряд накопитель з 13652ных конденсаторов 13 и 14 и 15 и 16осуществляется соответственно черезпервый 7, третий 11 и второй 8, четвертый 10 разделительные диоды, Разделительные диоды 7 и 11, включены водном проводящем направлении, а разделительные диоды 8 и 12 - в противоположном, что обеспечивает зарядконденсаторных групп 13, 14 и 15, 16 10в различные полупериоды напряженияна двустороннем стабилитроне 1. Напряжение на конденсаторных группах имеет противоположную полярность. В соответствии с полярностью напряжения 15на конденсаторах 13, 14 и 15,16 подключенные к ним коммутирующие транзисторы 5 и 6 имеют соответствующуюпроводимость. Коммутирующие транзисторы 5 и 6 под воздействием управляющЕго тока, поступающего со сдвигомво времени Я 1 =через резисторы3 и 4 на базу, поочередно переходятиз режима отсечки коллекторного токав режим насыщения. 25При этом группы конденсаторов 13,14 и 15, 16 также поочередно подключаются к соответствующему эмиттерному повторителю 25 или 26, которые находятся в проводящем состоянии, В ЗОрезультате разряда накопительных конденсаторов 13 и 15 формируется пилообразное напряжение, а напряжение. на конденсаторах 14 и 16 не изменяется, так как протеканию разрядного то- З 5ка препятствуют разделительные диоды9 и 10. Сформированное пилообразноенапряжение сравнивается с постоянным,а их разность поступает на эмиттердвухбазового диода 19. 40В момент времени, когда разностьпостоянного и пилообразного напряжений достигнет порога переключениядвухбазового диода 19, происходитего включение. В результате включения 45двухбазового диода 19 на резисторах20 и 21 формируется импульс напряжения, включающий светодиод соответствующей оптопары 17 или 18. Светодиоды подключены к накопительным конденсаторам 13-16 через общий токоограничительный резистор 22. Емкости накопительных конденсаторов равны и обеспечивают при разряде необходимую длительность светового импульса для вклюв,чения фототиристора оптопары,Эмиттерный переход двухбазовогодиода 19 подключен к диагонали выпрямительного моста, образованного 98 4разделительными диодами 9-12, чтообеспечивает работоспособность узласравнения при изменении сравниваемыхв каждый полупериод напряжений на еговходе. В результате включения фототиристора оптопар 17 и 18 в процессезаряда конденсаторов 33 и 34 формируется управляющий импульс напряжения. Поскольку процессы разряда накопительных конденсаторов в каналахуправления АВС протекают синхроннос последовательностью фаз трехфазного напряжения, на выходах каналовуправления формируются импульсы,сдвинутые по Фазе на угол 120 эл.град.Поэтому изменение чередования фаз питающего напряжения приводит к одновременному изменению последовательности фаз на выходе устройства дляуправления тиристорами и последовательности фаз анодного напряжениятиристоров, что не нарушает их нормальную работу. Управляющие импульсыАВС и А В Сна выходах каналов управ"ления АВС совместно образуют системуимпульсных напряжений, у которой векторы напряжений АВС по отношению квекторам А В С соответственно сдвинуты на угол 180 эл. град.Таким образом, при синхронной работе каналов управления с напряжением питающей сети на выходах кана( ( (лов АВС и А В С действует новая система импульсных напряжений, у которой векторы напряжений сдвинуты наугол 60 эл.град. Исходя из особенностей работы трехфазного симметрич- .ного мостового выпрямителя, где моменты отпирания анодной и катоднойгрупп тиристоров должны повторно производиться через 60 эл,град управляющие импульсы АВС и А В С посту(пают на суммирующие диоды 35-46, навыходах которых АС , С В, ВА ,А С,(СВ , и В А действуют сдвоенные управляющие импульсы, следующие с фазовымсдвигом 60 эл.град,Регулирование Фазы управляющих импульсов относительно фазы анодного напряжения тиристоров выпрямителя достигается изменением времени разряда накопительных конденсаторов 13 и 15.посредством изменения сопротивления эмиттерных повторителей 25 и 26 (Фиг, 3, С, и с). Изменение сопротивления эмиттерных повторителей 25 и 26 осуществляется изменением тока513652 базы, поступающего с переменного резистора 30, Отсекающие диоды 28 и 29 исключают подачу на базу транзисторов импульсов обратной полярности. Диапа 5 зон регулирования угла включения при-близительно равен 180 эл,град, В случае необходимости диапазон регулиро- . вания угла включения тиристоров может быть уменьшен ограничением напряжения, поступающего с переменного .резистора 30,Переменные резисторы 24 служат для симметрирования выходных импульсов по Фазам. Необходимость симметрирования обусловлена разбросом параметров двухбазовых диодов по величине напряжения переключения. Симметрирование производится при питании каналов от напряжения одной из Фаз сети. Необходимость симметрирования отпадает в случае подбора двухбазовых диодов по параметрам.25формула изобретенияУстройство для управления тиристорами трехфазного мостового выпрямителя, содержащее узел синхронизации, Зо предназначенный для подключения к сети, включающий стабилитрон и токоограничительный резистор, фазосмещающий блок, включающий разрядный и коммутирующий транзисторы, накопительные конденсаторы, разделительные диоды и узел сравнения на пороговом элементе, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения области использования путем формирования импульсов 4 О управления противофазными тиристорами трехфазного мостового выпрямителя, оно снабжено тремя фазными каналами управления, каждый из которых состоит из двух фазосмещающих блоков, 45 выполненных на транзисторах противоположного типа проводимости, образующих совместно с фазосмещающими блоками других фазных каналов управления на транзисторах идентичного типа проводимости блок управления анодной группой вентилей, а на транзисторах противоположного типа проводимости - блок управления катодной группой вентилей, причем эмиттеры разрядных транзисторов через резистор соединены с общей шиной, первый управляющий вход Фазосмещающего блока образован базой первого и второго разрядных 98втранзисторов, которые соответственно через первый и второй отсекающие диоды соединены с первым выводом регулирующего резистора, второй вывод которого подключен к коллекторам двух разрядных и двух коммутирующих транзисторов, узел синхронизации выполнен на двустороннем стабилитроне, первый вывод которого соединен с общей шиной, второй через токоограничительный резистор подключен к соответствующей фазе переменного напряже ния сети и через первый и второй ре- зисторы соединен с базой соответственно первого и второго коммутирующих транзисторов, а через первый ивторой разделительные диоды соединенс эмиттером соответственно первогои второго коммутирующих транзисторов,первыми обкладками соответственно первого, второго, третьего и четвертого накопительных конденсаторов, точки соединения первого и второго резисторов, первого и второго разделительных диодов с анодом двустороннего стабилитрона образуют второй и третий входы фазосмещающих блоков, вторые обкладки первого и третьего конденсаторов соединены с общей шиной непосредственно, вторые обкладки второго и четвертого накопительных конденсаторов соединены с общей шиной соответственно через третий и четвертый разделительные диоды и через светодиод соответственно первого и второго оптронов, шунтированныйрезистором, соединены соответственно с эмиттером двухбазового диода, точки соединения светодиода с эмиттером и светодиода с резистором через соответственно пятый и шестой разделительные диоды соединены с общей шиной, вторая база двухбазового диода через резистор и делитель напряжения соединена с источником стабильного напряжения, аноды тиристоров оптронов через соответствующие резистор и конденсатор, включенные параллельно,. соединены с источником питания, катоды тиристоров оптроновобразуют выходы устройства для управления, которые через суммирующие диоды соединены с включенными в шестифазную звезду с заземленной нейтралью первичными обмотками импульсных трансформаторов, вторичные обмотки которых предназначены для подсоединения к силовым тиристорам выпрямителя,1365298 ель В,БунаковердюковаКорректор А.Ил Состави ТехредЛ Гор Редак аказ 6653/5 НИИПИ по дел етении и открытии13035, Москва, Ж , ушская наб д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектн Тираж 665 сударств ам изобр -35 Ра Подписное ного комитета СССР ч и