Способ управления трехфазно-трехфазным тиристорным циклоконвертором

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФДЗНО-ТРЕХФАЗНЫМ ТИРИСТОРНЫМ ЦИКЛОКОН-: ВЕРТОРОМ С противоположно направленными -тиристорами,заключающийся в том, что,формируют импульсы управления, измеряют напряжения на тиристорах, определяют тиристоры, имеющие в момент формирования импульсов управлея НИН положительное анодное напряжение , и подают на них импульсы управления , отличающийс я тем, что, Q целью упрсяцения и повышения КПД, определяют очередной момент естественной коммутации тиристоров и с этого момента формируют импульс задержки, длительность которого i определяется из условия 5/6.rt-T t i (n+l/3)T, где Т - период напряжения источника питания; 9 ti 1,2,3, ..., в момент окончания импульса задержки формируют очередной импульс управления , определяют тиристоры, имеющие максимальное положительное анодное (Л напряжение, и подают На них импульс управления.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ЗШ Н 02 Р 13 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3361962/24-07 (22) 27. 10. 81 (46) 39.12.83. Бюл. Р 48 (72) В.С. Боев, С. P..Голев, Е.Y. Певзнер и A.Г.Яуре (71) Прои зв одс твен ное элен тромашино строительное объединение Динамо (53) 621. 314. 27 (088. 8) (56) 1. Патент Японии Р 51-9884, кл. 55 С 2, 1976.

2. Р.вторское свидетельство СССР

Р 720662, кл. Н 02 Р 13/16, 1978 (54 ) (57 ) СПОСОБ УПРУ.ВЛЕНИЯ 1РЕХФР.3—

HO-1 РЕХФАЗНЫМ THPHCTOPHbtM ЦИКЛОКОН-:

ВЕРТОРОМ с противоположно направленными тиристорами,заключающийся в том, что,формируют импульсы управления, измеряют напряжения на тиристорах, определяют тиристоры, имеющие в мо„„Su„„ 1064416 A мент формирования импульсов управле ния положительное анодное напряжеч. ние, и подают на них импульсы управления, отличающийся тем, что, а целью упрощения и повышения

КПД, определяют очередной момент естественной коммутации тиристоров и с этого момента формируют импульс задержки, длительность которого 1 определяется из условия

5/б.д. Т «с t, а (и+1/3) Т где Т вЂ” период напряжения источника питания;

1,2,3,..., в момент окончания импульса задержки формируют очередной импульс управ. ления, определяют тиристоры, имекщие

О максимальное положительное анодное напряжение, и подают на них импульс управления.

1064416

Изобретение относится х электротехнике и может быть использовано в частотно-регулируемом электроприводе грузоподЪемных механизмов.

Известен способ управления циклоконвертором, з аключ ащийс я B том, что формируют .и подают импульсы управления на тиристоры, регулируют фазу импульсов управления, цроизводят чередование фаз питающего найряжения (1 «l. 10

Недостатком данного способа управ. пения являются низкие энергетические показателй из-за того, что при уменьшении частоты производят изменение чередования фаз питающего .напряжения.1 5

Наиболее близким к предлагаемому является способ управления трехфазно-трехфазным триристорным циклокон-. вертором, с противоположно направленными ти рис торами, заключающийс я в >0 том, что формируют импульсы управле ния, измеряют напряжения на тиристорах, определяют тиристоры, имеющие в момент формирования импульсов управления положительное анодное напряжение, и подают на них импульсы управления (2J.

Недостатком известного способа является возникновение дополнительных потерь энергии B электроцвигателе, питающегося от циклоконвертора вследствие того, что гармонический состав напря>кения по фазам неодинаков из-за существенного различия по времени между импульсами напряжения для положительной и отрицательной полуволн питающего напряжения.

На частотах,при которых происходит изменение чередования, возникают дополнительные потери в двигателе от основной гармоники питающего на- 40 пряжения. . Цель изобретения — повышение и упрощение ЕПД.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, заключающемуся в том, что формируют импульсы управления, измеряют напряжение на тиристорах, определяют тиристоры, имеющие в момент формирования импульсов управления положи тельное анодное напряжение, и подают на них импульсы управления, определяют. очередной момент естественной коммутации тири торов1 H c этого момента формируют импульс задержки, длительность 1 которого определяет55 ся из условия.

5/6 > Т а < «с (p -"1/3) Т, где Т вЂ” период напряжения источника питаыия;

1,2,3,..., в момент окончания импульса задержки формируют очередной импульс управления, определяют тиристоры, имею, щие максимальное положительное анод- 65 ное напряжение, и подают на них импульс управления.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства, реализующего способ управления трехфазно-трех@азным циклоконвертором; на фиг.. 2 — диаграммы напряжений на входе и выходе циклоконвертора. устройство, реализующее способ . управления трехфазно-трехфазным тиристорным циклоконвертором 1, со- держит формирователь 2 импульсовсинхронизатор, вход которого подключен к фазам источника питания, а выход соединен с входом распределит ля 3 импульсов, элемент 4 задержки, выход которого соединен с управляющим входом распределителя 3, один вход соединен с блч>ком 5 управления, а другой вход соединен с выходом датчика 6 отключенного сос-.. тояния тиристоров циклоконвертора

1, причем формирователь 2 может быть выполнен из блока 7 ключевых элементов, формирующих каждую полуволну напряжения источника питания в напряжение прямоугольной формы соотвестствующей длительности и амплитуды. Связь блока 7 с источником питания осуществляется через диоды

8, распрецелитель 3 может быть выполнен на элементах И 9 и формирователях 10 импульсов, подключенных к управляющим электродам тиристоров

11 циклоконвергора 1. Датчик 6 отключенного состояния ти рис торов может быть выполнен из датчиков 12

Ьока, подключенных к каждой фазе циклоконвертора 1, выходы которых через выпрямитель 1 3 и пороговый элемент 14 соединены с входом элемента НЕ 15, выход которого соединен с входом элемента 4 . На фиг. 2 пока зана диаграмма 16 трехфазного напряжения источника питания, диаграммы

17 — 19 модулирующих напряжений на выходе циклоконвертора 1 для фаз

T.78 -и С.

Способ реализуется следующим образом.

От формирователя 2 по шести каналам под туп ае т последователь нос ть импульсов, определяющая фазные напряжения источника питания, на вхсды элементов И 9 распределителя З.При отсутствии тока в фазах нагрузки на выходе датчика 6 тиристоров 11 циклоконвертора 1 имеется сигнал, который поступает на входы элементов И 9 распределителя 3, и соответственно с его выхода поступают импульсы на управляющие электроды тиристоров 11, последние открываются и ток проходит от истоМника в нагрузку. На выходе датчика 6 сигнал принимает нулевое значение, распределитель 3 не формирует напряжение управления. Pîñëå того, как сигнал по току снизится

1064416

ВНИИПИ Заказ 10355/56 Тира>к 687 Годпиское филиал ППП "Патент", г.ужгарар,ул.Проектная,4 до величины, меньшей напряжения пробоя порогового элемента 14 (ста- билитрона), на выходе датчика 6 появляется напряжение, которое поступает на вход элемента 4. Допустим, что блоком 5 установлена задержка на время <=1,2 т, тогда по истечении указанного времени на выходе элемента 4 появится импульс, который поступит на входы элемента И 9, и при приходе импульсов от формирователя 10

2 на входы двух элементов И 9 сформируются управляющие импульсы на выходе распределителя 3, который включит два тиристора 11 в разных фазах, имеющих максимальное анодное напряже- 15 ние. На выходе датчйка 6 сигнал принимает нулевое значение и далее все процессы повторяются. Таким образом, при включении тиристоров 11 циклаконвертора 1 с укаэанной задержкой

/ модулируется пониженное напряжение с частотой 1/4 Х„, как показано на диаграмме 17 — 19, которое содержит одиночные импульсы в каждом полупериоде. 25

Уменьшение величины задержки в элементе 4 с помощью блока 5 (1=Т) приводит к уменьшению частоты модулирующего напряжения до значения 1/75>, как это показано на диаграмме 17.

19. Причем получение указанных пониженных частот достигается без изменения чередования фаз источника питания. Дальнейшее снижение частоты производится при увеличении времени задержки до величины 2 Т<Фй(2+1/3)Т °

Переход на частоту fä источника питания производится отключением датчиков 12 или прямым включением тиристоюов ll от анодного напряжения.

Уменьшение величины задержки до "О значения 5/6 Т также приводит к модуляции напряжения пониженной величины на обмотке статора, но в этом. случае производится расширение импульса напряжения за счет включения одного из тиристоров третьей фазы после прохождения точки естественной коммутации открытых тиристоров 11 в первой и во второй . фазе. В этом случае после прохождения точки естественной коммутации и появления импульса с выхода блока

6 изменяется время задержки от величины 5/6 Т до нулевого значения.

Изменение времени происходит автоматически. Для обеспечения включения тиристоров 11 по укаэанному алгоритму в состав блока 5..входит триггер (не показан) со счетным входом, соединенный с выходом элемента 4, тогда выходы триггера соединяются с управляющим входом элемента 4.

Время отсчета элемента 4 начинается после прохождения точки естественной коммутации тиристоров 11 в трехфазной системе напряжения источника пита-. ния.

Таким образом, предлагаемый способ управления при простоте реализации за счет симметрии модулирующего напряжения без изменений чередования фаз источника питания позволяет повысить КПД. Следует отметить, что снижение частоты на выходе циклокон. вертара 1 уменьшает действующее значение напряжения до необходимой величины, при которой соблюдаются условия для нормальной работы двигателя, и отпадает необходимость в глубоком фазовом регулировании напряжения.