Способ формирования импульсов управления тиристорами выпрямителя

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления тиристорным преобразователем в автономных источниках электропитания с магнитоэлектрическим синхронным генератором в качестве первичного источника питания с целью повьшения надежности управления преобразователем. Для управления преобразователем формируют опорные напряжения, синхронизированные с напряжением питающей сети, формируют напряжение управления, которое сравнивают с опорными напряжениями, формируют импульсы управления, передние фронты которых совпадают с моментами равенства опорных напряжений, и напряжение управления и длительностью большей, чем время, необходимое для включения тиристора, но меньшей , чем интервал проводимости тиристора , и подают их на тиристоры преобразователя . С целью увеличения надежности управления преобразователем при измерении частоты напряжения питающей сети измеряют частоту напряжения питающей сети, формируют сигнал , пропорциональный измеренной частоте , и регулируют длительность импульсов управления обратно пропорциональцо сформированному сигналу. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 Н 02 М 7 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4121034/24-07 (22) 10.06.86 (46) 15.07.88. Бюл. В 26 (7 1) Новосибирский электротехнический институт (72) В.В. Иванцов, С.Г. Лажинцев и Ю.С. Полищук (53) 621,314.27(088.8) (56) Писарев А.Л. Деткин Л.П. Управление тиристорными преобразователями. — М,: Энергия, 1975, с. 16. (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ

УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАИИ ВЫПРЯМИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления тиристорным преобразователем в автономных источниках электропитания с магнитоэлектрическим синхронным генератором в качестве первичного источника питания с целью повышения надежности управления преобразователем. Для управле„.З0„, 1410240 А 1 ния преобразователем формируют опорные напряжения, синхронизированные с напряжением питающей сети, формируют напряжение управления, которое сравнивают с опорными напряжениями, формируют импульсы управления, передние фронты которых совпадают с моментами равенства опорных напряжений, и напряжение управления и длительностью большей, чем время, необходимое для включения тиристора, но меньшей, чем интервал проводимости тиристора, и подают их на тиристоры преобразователя, С целью увеличения надежности управления преобразователем при измерении частоты напряжения питающей сети измеряют частоту напряжения питающей сети, формируют сигнал, пропорциональный измеренной частоте, и регулируют длительность импульсов управления обратно пропор ционально сформированному сигналу.

3 ил.

1410240

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при управлении тиристорными преобразователями, работающими в автономных ,источниках электропитания с синхронным генератором, имеющим переменную ! скорость вращения вала.

Цель изобретения — повышение на дежности при изменении частоты напря- 1g жения питающей сети.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2,3 — диаграммы, поясняющие способ. 15

Устройство содержит три одинаковых канала 1,2 и 3 формирования импульсов, общие для всех каналов первичный источник 4 питания, преобразователь 5 частоты в напряжение, источ-20 ник б управляющего напряжения и управляемый выпрямитель 7. Каждый канал

1,2 и 3 содержит генератор 8 опорного напряжения, вход которого подключен к соответствующей фазе источника 25

4, а выход соединен с первым входом компаратора 9 ° К второму входу компаратора 9 подключен выход источника 6, выход компаратора 9 соединен с входом управляемого формирователя 10 длительности импульсов, управляющий вход которого подключен к выходу преобразователя 5. Выход формирователя

10 подключен к входу выходного каскада 11, выход которого подключеи к соответствующему управляющему входу выпрямителя 7.

Способ йоясняется эпюрами, приве-, денными на фиг. 2 и 3, где показана форма токов и напряжений выпрямителя щ0 ц импульсов управления для двух значений частоты сети f< и f, причем

f< больше Й . Так на фиг. 2а, фиг.3а

Приведены эпюры положительных полуволн напряжений источника 4 (е, е, с; е ) и напряжения на нагрузке выпрямителя 7 (U, ) . На фиг. 25 и фиг. 3 Б йриведены эпюры токов тиристоров выпрямителя. На фиг. 2 и фиг. Зь приведены эпюры импульсов управления

0, длительность t которых не менее времени нарастания тока тиристора до величины тока включения (I<< ).

Особенность работы выпрямителя заключается в обратной пропорциональ55 ной зависимости скорости нарастания тока тиристара (от нуля до тока включения I „„ ) от частоты напряжения первичного источника питания. Как следует из фиг. 25, фиг. 3 5 ток 1.а через тиристор нарастает от момента его включения до момента равенства

ЭДС источника 4 и противо-ЭДС нагрузки (Б,„ ). При этом, чем вьппе частота напряжения источника 4, тем за меньшее время ток через тиристор нарастает до значения тока включения, являющегося неизменной для тиристора данного типа величиной. Это позволяет уменьшить длительность импульсов управления тиристорами при повьппении частоты напряжения питающей сети и обеспечить высокую надежность включения тиристоров, Для регулирования длительности импульсов управления обратно пропорционально частоте источника, измеряют частоту напряжения и формируют сигнал, пропорциональный частоте с помощью преобразователя 5.

С помощью формирователей 10 формируют импульсы управления, длительность которых на нижней частоте превьппает время, необходимое для включения тиристора (время включения плюс время нарастания тока до тока включения).

В.свою очередь длительность импульсов устанавливают меньше интервала протекания тока через тиристор, что обеспечивает надежное управление выпрямителем (в инверторном режиме) и снижает энергоемкость системы управления выпрямителем.

I

Устройство по фиг. 1 работает следующим образом, В каждом канале 1,2 3 генератор 8 формирует опорное напряжение, которое синхронизировано с напряжением питающей сети от источника 4. Источник б формирует напряжение управления, которое поступает во все каналы 1,2,3 на вход компаратора 9.

Компаратор 9 сравнивает напряжение управления с опорным напряжением и формирует импульсы управления, передние фронты которых совпадают с моментами равенства опорного напряжения и напряжения управления. Импульсы с вы-хода компаратора 9 поступают на вход формирователя 10, который формирует импульс, передний фронт которого совпадает с передним фронтом импульса компаратора 9, и длительностью, большей, чем время включения тиристора в управляемом выпрямителе 7, но меньше, чем интервал проводимости тиристора при минимальной частоте напряжения источника 4, Частота напряжения источника 4 измеряется преобразо1410240 вателем 5, который формирует сигнал, пропорциональный измеренной частоте.

При минимальной частоте напряжения источника 4 выходной сигнал преобразователя 5 минимален и воздействует на управляющий вход формирователя 10, задавая максимальную длительность импульса управления, которая остается однако меньше, чем интервал проводимости тиристора. Выходные импульсы формирователя 10 через выходной каскад 11, который усиливает импульсы по мощности, поступают на тиристоры выпрямителя 7, При повышении частоты напряжения питающей сети источника 4 выходной сигнал преобразователя 5 увеличивается пропорционально измеренной частоте и воздействует на вход формирователя 10, который при этом регулирует длительность импульсов управления обратно пропорционально уровню выходного сигнала преобразователя 5, т.е. уменьшает длительность импульсов, что обеспечивает повышение надежности управления, так как исключается возможность превышения длительности импульса управления над интервалом проводимости тиристора.

С повышением частоты сети повышается напряжение преобразователя 5, вследствие чего уменьшается длительность импульсов управления. Уменьшение длительности импульсов управления с ростом частоты позволяет сформировать импульсы управления с постоянной скважностью.

Формирование импульсов управления с приблизительно постоянной скваж5 ностью при изменении частоты позволя ет обеспечить постоянство мощности, потребляемой выходными каскадами 11 от источника питания устройства, в отличие от формирования импульсов постоянной длительности, при котором мощность потребления выходными каскадами возрастает с ростом частоты сети. Это позволяет уменьшить энергоемкость и массу устройства для управления преобразователем.

Формула изобретения

Способ формирования импульсов управления тиристорами выпрямителя, заключающийся в том, что формируют опорное напряжение, синхронизированное с напряжением питающей сети, формируют напряжение управления, которое сравнивают с опорным напряжением и в момент сравнения формируют импульсы управления длительностью большей, чем время включения тиристоров, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при изменении частоты питающей сети, измеряют частоту питакнцей сети и при ее изменении изменяют длительность импульсов управления обратно пропорционально ей.

1410240! а

Составитель В.Миронов

Техред М.яндык

Корректор . М,Шароши

Редактор M.Òîâòèí

Заказ 3493/55 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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