Способ управления трехфазным мостовым выпрямителем

 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для надежного запуска тиристоров мостового выпрямителя. Цель изобретения - повьшение надежности. Производится управление силовых тиристоров трехфазного мостового вьшрямителя подачей одиночных узких импульсов в периоде сетевого напряжения без подачи стартового или дублирующего импульса , сдвинутого на 60 эл. град относительно основного импульса. Для осуществления этого способа управления с момента поступления на вход тиристора одного узкого импульса в периоде сетевого напряжения через этот тиристор пропускают дополнительный ток (1д), величина которого определяется как 1д i I вц, (- -вкл включения тиристора), а продолжительность протекания (t) этого тока выбирается из следующего условия;1д + tu.j,t 6 Т/3 (1д - дополнительное время, продолжительность которого зависит от режима работы выпрямителя: tn - время, необходимое для нарастания тока нагрузки выпрямителя до тока ). 2 ил. i (Л со ел 4 со О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (д11 4 H 02 М 7/162

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3939663/31-07 (22) 09.08,85 (46) 23, 11. 87, Бил. ¹ 43 (71 ) Ташкентский политехнический институт им, А. P. Бируни (72) Ш.Ш.Шаисламов, M.А Мирсагатов и Г.А.Акбаров (53) 621,314,632 (088.8) (56) Справочник по преобразовательной технике. / Под ред. И.М.Чиженко и др ° вЂ” Киев: Техника, 1978, с. 32.

Там же, с, 228, (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХфАЗНЫМ

МОСТОВЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для надежного запуска тиристоров мостового выпрямителя, Цель изобретения— повышение надежности. Производится управление силовых тиристоров трехфазного мостового выпрямителя подаÄÄSUÄÄ 1354364 А 1 чей одиночных узких импульсов в периоде сетевого напряженйя без подачи стартового или дублирующего импульса, сдвинутого на 60 эл, град относительно основного импульса, Для осуществления этого способа управления с момента поступления на вход тиристора одного узкого импульса в периоде сетевого напряжения через этот тиристор пропускают дополнительный ток (ТА), величина которого определяется как Т„ — Т (I,q, — ток включения тиристора), а продолжительность протекания (t) этого тока выбирается из следующего

Условия;1А + 1 „„„ i t, а Т/3 (tp дополнительное время, продолжительность которого зависит от режима работы выпрямителя: 1у „„„ — время, необходимое для нарастания тока нагрузки Выпрямителя до тока Ieger ) ° 2 ил, 1

13

Изобретение относится к электро. технике и может использоваться для надежного включения тиристоров мостового выпрямителя во всевозможных режимах его работы.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг,l 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.l) 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 соединены в общую точку, образуя один выходной вывод, аноды тиристоров 4, 6 и 2 соединены в другую общую точку, образуя другой выходной вывод, а ка.тоды 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.l) 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 2 на вход тиристора 2 и еще через

60 эл.град, узкий импульс поступает на вход тиристора 3 и TBK далее. С

5 момента поступления на вход соответствующего тиристора узкого импульса замыкаегся ключ, присоединенный к этому тиристору.

В момент поступления узкого им1О пульса, например, на вход тиристора

1 замыкается ключ 11 и в результате, независимо от параметров нагрузки 7, через тиристор 1 протекает дополнительный ток, обусловленный напряжением источника 17, по цепи: источник

17 питания, ключ 11, тиристор 1, источник 17. Причем величина этого тока определяется иэ условия -4 - еК > (1)

2О где I „„- ток включения тиристора, а продолжительность протекания t этого тока выбирается из условия

3 1 """ 3

25 где t — дополнительное время, продолжительность которого зависит от режима работы выпрямителя; Т вЂ” период сетевого напряжения., Причем при запуске и прерывистом

30 режиме работы выпрямителя величина определяется, как

60 эл.град, t ) (3)

И где ц — угловая частота сетевого

35 напряжения, равная Q = 2

f — частота сетевого напряжения, при непрерывном режиме работы выпрямителя величина 1 определяется, как

40 о ° (4)

Максимальная длительность протекания дополнительного тока приведена в правой части выражения (2 ) и равняется Т/3, Это объясняется тем, что

45 максимальное значение угла проводимости тиристора в схеме трехфазного мостового выпрямителя равняется T/3.

Поэтому с момента поступления узкого импульса тиристор 1 включается и удерживается в открытом состоянии дополнительным током. Причем длительность этого узкого импульса

1 не зависит от параметров и характера нагрузки 7 выпрямителя, а определяется собственным временем включения тиристора.

Через 60 эл.град. на вход тиристо,ра 2 поступает узкий управляющий импульс. При этом, начиная с момента з 13543 поступления импульса, ключ 16 замыкается и появляется дополнительный ток по цепи: источник 17, тиристор

2, ключ 16, источник 17. Величина

5 этого тока определяется выражением (1 ) . Поэтому последний включается и удерживается в открытом состоянии.

Так как длительности протекания дополнительных токов тиристоров 1 и 2 выбрана 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 протекания дополнительных токов.

Поэтому в этом случае появляется ток по цепи: вывод 8, тиристор 1, нагрузка 7, тиристор 2, вывод 10.

Через указанные тиристоры продол — 20 жает протекать дополнительный ток, пока величина тока нагрузки не достигнет тока включения тиристоров, что видно из выражений (2) и (3), Поэтому после исчезновения дополни- 25 тельного тока указанные тиристоры также находятся во включенном состоянии благодаря протеканию тока нагрузки, Прекращение дополнительного тока 30 соответствующих тиристоров, например тиристора 1, достигается размыканием соответствующих ключей (например, ключа 11).

Относительно момента поступления узкого импульса на вход тиристора 2 со сдвигом на 60 эл, град, поступает узкий импульс на вход тиристора 3.

При этом через тиристор 3 с момента 4р поступления импульса появляется дополнительный ток благодаря замыканию ключа 12, который удерживает этот тиристор во включенном состоянии, Из-за того, что длительность протека- 45 ния дополнительного тока выбирается в соответствии с выражениями (2) и (3), имеются моменты времени, когда одновременно тиристоры 2 и 3 находятся в проводящем состоянии. В этом 50 случае появляется возможно Tb 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 его нормальную работу как при прерывис-.

64 том, 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 íà 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, ° .

Это является причиной того, что в дальнейшем тиристоры 1 и 2 удержатся в oTKpbITQM 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 удерживабО эл.град, t P а

13 ется в открытом состоянии дополнительным током, протекающим по цепи: вывод 9, тиристор 3, 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 3 находятся одновременно в про54364 пульса через переход анод — катод указанного тиристора, у которого на входе имеется указанный импульс, пропускают дополнительный ток, величину

5 которого определяют из условия.

Is q а продолжительность. протекания тока выбирают иэ условия

10 + t с

T мин 3 причем при запуске и прерывистом . режиме работы выпрямителя величина определяется, как

Способ управления трехфаэным мостовым выпрямителем, основанный на подаче одного узкого управляющего импульса за период сетевого напряжения

35 на вход соответствующего силового тиристора, отличающийся 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- о прямителя величину t определяют ров. Это является причиной того, что как t О, в дальнейшем тиристоры 2 и 3 удержи- где Iy. — дополнительный ток; ваются в открытом состоянии током I „„- ток включения тиристора; нагрузки 7. Точно также подачей толь- - дополнительное время, проко одного узкого импульса управления 25 должительность которого в периоде сетевого напряжения дости- эависит от режима работы гается управление моментом отпирания выпрямителя; других тиристоров схемы, „„ — минимально необходимая длительность протекания

Формул а и э о б р е т ения тока, определяемая временем нарастания анодного тока тиристора до величиI«q j

Т вЂ” период сетевого напряжения 1 ь — угловая частота сетевого напряжения, равная Q

271, f — частота сетевого напряжения, 1354364

Составитель Е,Мельникова

Редактор Н.Лазаренко Техред И.Попович Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 5710/52 Тираж 659 Нодпи сно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

1 по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

СВ

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4