Устройство для управления тиристорами

 

Изобретение относится к преобр зовательной технике и может исполъ в зоваться в синхронных системах управления тиристорными преобразователями. Целью изо бретения является повышение надежности и снижение асимметрии импульсов управления тиристорами. На выходах блоков 1 синхронизации формируются последовательности импульсов , совпадающих по фазе с положительными полуволнами синхронизирующих напряжений. По фронтам этих импульсов ф.ормирователи 13 и 14 формируют последовательности импульсов, трехкратной частоты сети. Из указанных последовательностей формирователями 16 и 17 формируют две последовательности импульсов с длительностью менее шестой части периода синхронизирующего напряжения, но не менее длительности импульсов синхронизации фазосдвигающего блока 5, которые посту (Л с:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) (51)4 Н 02 М 1 08 г, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4073825/24-07 (22) 05.05.86 (46) 07,03.89. Бюл. Р 9 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники (72) Г.M.Èèíàåâ и H.À.Àðòàåâ (53) 621 ° 316. 727(088.8) (56) Писарев А.Л., Деткин Л.П. Управление тиристорными преобразователями, М.: Энергия, 1975.

Беркович Е.И., Ковалев В.Н., Ковалев Ф.И. и др. Полупроводниковые выпрямители. / Под ред. Ф.Н.Ковалева и Г.П.Мостковой, изд. 2-е. М.: Энер-::. гия, 1978, с. 188. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИС-.

ТОРАМИ (57) Изобретение относится к преобр )зовательной технике и может испольУ зоваться в синхронных системах управления тиристорными преобразователями.

Целью изобретения является повьппение надежности и снижение асимметрии импульсов управления тиристорами. На выходах блоков 1 синхронизации формируются последовательности импульсов, совпадающих по фазе с положительными полуволнами синхронизирующих напряжений. По фронтам этих импульсов формирователи 13 и 14 формируют последовательности импульсов трехкратной частоты сети. Из указанных последовательностей формирователями 16 и 17 формируют две последова-. тельности импульсов с длительностью

® менее шестой части периода синхронизирующего напряжения, но не менее длительности импульсов синхронизации фазосдвигающего блока 5, которые посту146 пают на входы элемента ИЛИ 18. Далее формирователь 19 формирует импульсы необходимой длительности для синхронизации блока 5, передние фронты которых совпадают с моментами перехода через ноль синхронизирующих .напряжений. Из выходных импульсов блоков

1 формирователь 15 формирует три последовательности импульсов двукратной частоты сети, которые управляют ра4267 ботой распределителя 2П импульсов.

На выходах распределителя 20 форми-. руются из выходных импульсов формирователя 19 три последовательности импульсЬв для синхронизации работы генераторов 6 пилообразного напряжения и установки в исходное состояние узлов 9 положительной обратной связи трех каналов. 2 ил.

25 (1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может использоваться в синхронных системах управления тиристарными преобразователями (выпрямителями, инверторами, преобра- 5 зователями частоты с непосредственной связью и естественной коммутацией тиристоров).

Цель изобретения - повышение надежности и снижение асимметрии импульсов управления тиристорами.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для управления тиристарами на фиг. 2 — диаграммы, по ясняющие работу устройства для управ( ления тиристорами ..

Устройство для управления тиристорами содержит каналы по числу фаз, каждый из которых содержит узел 1 синхронизации с фазным напряжением питающей сети, выполненный в виде последовательно соединенных фильтра

2, компаратора 3 и элемента HE 4, фазосдвигающий блок 5, выполненный в виде генератора пилообразного напряжения (ГПН) 6, выход которого соединен с первым входом узла 7 сравнения, второй вход которого соединен с источником напряжения управления (U ), выход узла 7 сравнения сбеди30 ней с входом формирователя 8 импульсов и входом узла 9 обратной связи, выход которого соединен с первым входом узла 7 сравнения„ первый распределитель 10 импульсов» вход которого 35 соединен с выходом формирователя 8 импульсов фазосдвигающего блока 5, а первый и второй выходы подключены к входам первого 11 и второго 12 выходных каскадов соответственно, выходы 4О которых предназначены для подключения к управляющим электродам тиристоров.

Первые входы первого 13 и второго

14 формирователей последовательности импульсов трехкратной частоты сети по фронтам входных импульсов и формирователя 15 трех последовательностей импульсов двухкратной частоты сети соединены с выходом элемента НЕ

4 узла 1 синхронизации первого ка- .. нала, вторые входы указанных элементов соединены с выходом элемента НЕ

4 узла 1 синхронизации второго канала, третьи входы — с выходом элемента НЕ 4 узла 1 синхронизации третьего канала. Выходы первого 13 и второго

14 формирователей импульсов трехкратной частоты сети по фронтам входных импульсов соединены с входами первого 16 и второго 17 формирователей импульсов длительностью, меньшей шес-. той части периода синхронизирующего напряжения, но не меньшей длительности импульса синхронизации фазосдвигающего блока 5 соответственно, выходы которых соединены с первым и вторым входами элемента ИЛИ 18. Выход последнего соединен с входом формирователя 19 импульсов шестикратной часто-. ты сети, выходом соединенного .с входом второго распределителя 20 импульсов, управляющие входы которого соединены с выходами формирователя 15 трех последовательностей импульсов двухкратной частоты сети, Первый, второй и третий выходы второго распре- делителя 20 импульсов соединены с входами ГПН б фазосдвигающих блоков

5 первого, второго и третьего каналов соответственно и входами установки в исходное состояние узлов 9 обратной связи фазосдвигающих блоков 5 первого, второго и третьего каналов соответственно. Первый управляющий вход первого распределителя 10 им1464267 пульсов каждого канала соединен с выI ходом элемента НЕ 4 узла 1 синхронизации данного канала, а второй — с выходом компаратора 3 узла 1 синхро5 низации данного канала.

Устройство работает следующим образом.

На вход узла 1 синхронизации каждого канала поступают фазные напряже- 1п сснннххрронниизаации Uñèíê А Uñ„íþ в

Бсиц с Эти напряжения фильтруются фильтрами ?, на выходе компараторов

3 формируются прямоугольные импульсы с частотой синхронизирующих напряже- 15 ний и сдвинутые один относительно другого на 120 эл.град (выходы Х

У, Z ) . На выходе элементов НЕ 4 также получаются прямоугольные импульсы, сдвинутые один относительно 2п другого на 120 эл.град. и совпадающие по фазе с положительными полу= волнами напряжений на выходе фильтра

2 (выходы а, Ь, с ), Из этих импульсов формирователи 13 и 14 импульсов 25 формируют последовательность прямоугольных импульсов (фиг. 2, Uq, Б,+ ), причем длительность импульсов равна

60 эл. град., частота следования в три раза Превышает частоту синхрони- 30 зирующих напряжения, а передние фронты импульсов совпадают с моментами перехода через нуль напряжения на выходах фильтров 2, при этом последо.вательности импульсов противофазны одна другой.

Из этих двух последовательностей импульсов формирователи 16 и 17 импульсов формируют прямоугольные импульсы длительностью, меньшей 1/6 пе- 4п риода синхронизирующего напряжения (фиг ° 2 131б ) но не меньшей Длитель ности импульса синхронизации фазосдвигающего блока 5, передние фронты которых совпадают с моментами пере- 45 хода через нуль напряжения на выходах фильтров 2. Эти импульсы поступают на входы элемента ИЛИ 18, на выходе которого получается последовательность прямоугольных импульсов (фиг.2, 5О

U<< ) шестикратной частоты сети длительностью, меньшей 1/б периода синхронизирующего напряжения, но не меньшей длительности импульса синхронизации фазасдвигающего блока 5, передние фронты которых совпадают с моментами перехода через нуль напряжения на выходах фильтров 2. Из этой последовательности импульсов формирователь 19 импульсов шестикратной частоты сети формирует прямоугольные импульсы (фиг. 2, U< ) необходимой длительности для синхронизации фазосдвигающего блока 5, причем передние фронты импульсов совпадают с Ml.ментами перехода через нуль напряжений на выходах фильтров ?, а длительность всех импульсов одинакова, Из прямоугольных импульсов на выходе элементов НЕ 4 формирователь 15 формирует три последовательности импульсов (фиг. 2, я, к, 1) причем длительность импульсов составляет

60 эл .град.,передние фронты совпадают с моментами перехода через нуль соответствующих напряжений на выходах фильтров 2, а частота следования импульсов в два раза превышает частоту синхрокизирующих напряжений, Эти последовательности импульсов управляют работой распределителя 20 импульсов, на выходах которого формируются из последовательности импульсов шестикратной частоты сети три последовательности импульсов для синхронизации работы ГПН 6 и установки в исходное состояние узлов 9 положительной обратной связи этих каналов.

В течение длительности импульса синхронизации ГПН б и узел 9 обратной связи (например, в канале фазы А) переходят в исходное состояние. В момент окончания импульса синхронизации начинает нарастать пилообразное напряжение (фиг. ?, U ), которое поступает на первый вход узла 7 epasнения. На другой его вход поступает напряжение управления U „, от величины которого зависит момейт формирования импульсов управления тиристором.

При увеличении пилообразного напряжения до уровня U „ узел 7 сравнения срабатывает и на его выходе появляет.ся сигнал (фиг. 2, П, ), который поступает на вход узла 9 обратной связи, Последний срабатывает и выдает на вход узла 7 сравнения сигнал положительной обратной связи, который надежно фиксирует это состояние узла 7 сравнения, Сигнал с выхода узла 7 также поступает l:à вход формирователя 8 импульсов, который формирует импульс управления тиристорами (фиг. 2, U ) . При приходе следующего импульса синхронизации ГПН 6, узел 9 обратной связи и узел 7,сравнения переходят в исходное состояние. Таким образом, на вы14642б 7 6

Формула

55 ходе формирователя 8 импульсы следуют с частотой, в два раза превышающей частоту синхронизирующих напряжений. Эти импульсы поступают на вход

5 первого распределителя 10 импульсов на управляющие входы которого постуt пают сигналы с выходов а и Х узла

1 синхронизации.

Импульсы с выходов первого рас- 1п пределителя 10 импульсов, следующие с частотой синхронизирующих напряжений, поступают на входы выходных каскадов 11 и 12 (фиг. 2, U н ), а с выходов последних — на тиристоры. 15

Положительный эффект от использования устройства заключается в снижении асимметрии импульсов управления тиристорами, что позволяет уменьшить низкочастотные составляющие 20 выходного напряжения преобразователя, соответственно, уменьшить установленную мощность выходного сглаживающего фильтра, повысить нацежность преобразователя в целом, изобретения

Устройство для управления тиристорами, содержащее каналы по числу фаз, 30 каждый из которых содержит узел синхронизации с фазным напряжением питающей сети, выполненный в виде последовательно соединенных фильтра,, компаратора и элемента НЕ, фазосдвигающий блок, выполненный в виде генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с. первым входом узла сравнения, второй вход которого соединен с источником напряже- 4р ния управления, выход узла сравнения соединен с входом формирователя импульсов и. входом узла обратной связи, выход которого соединен с первым входом узла сравнения, первый распре- 45 делитель импульсов, вход которого соединен с выходом формирователя импульсон фазосдвигающего блока, а первый и второй выходы подключены к входам первого и второго выходных

? каскадов соответственно, выходы которых предназначены для подключения к управляющим электродам тиристоров, о т л и ч а ю щ е е"с я тем, что, ;с целью повышения надежности работы и снижения асимметрии импульсов управления, введены два формирователя последовательности импульсов трехкрат" ной частоты сети по фронтам входных импульсов, формирователь трех последовательностей импульсов двухкратной частоты сети, два формирователя импульсов длительностью, меньшей шестой части периода синхронизирующего напряжения, но не меньшей длительности импульса синхронизации фазосдвигающего блока, формирователь импульсов шестикратной частоты сети, элемент

ИЛИ и второй распределитель импульсов, а узел обратной связи выполнен с входом установки в исходное состояние, причем. первые входы первого и второго формирователей последовательности импульсов трехкратной частоты сети по фронтам входных импульсов и формирователя трех последовательностей импульсов двухкратной частоты сети соединены с выходом элемента НЕ узла синхронизации первого канала, вторые входы указанных элементов соединены с выходом элемента HE узла синхронизации второго канала, третьи входы — с выходом элемента HE узла синхронизации третьего канала, выходы первого и второго формирователей последовательности импульсов сети по фронтам входных импульсов трехкратной частоты соединены с входами первого и второго формирователей импульсов длительностью, меньшей шестой части периода синхронизирующего напряжения, но не меньшей длительности импульса синхронизации фазосднигающего блока соответственно, выходы которых соединены с первым и вторым входами элемента KIH соответственно, выход которого соединен с входом формирователя импульсов шестикратной частоты сети, выход которого соединен с входом второго распределителя импульсов, управляювще входы которого соединены с выходами формирователя трех последовательностей импульсов двухкратной частоты сети„ первый, второй и третий выходы второго распределителя импульсов соединены с входами генераторов пилообразного напряжения фазосдвигающих блоков первого, второго и третьего его каналов соответственно и входами установки в исходное состояние узлов об- ратной связи фазосдвигающих блоков первого, второго и третьего каналов соответственно, первый синхронизи- . рующий вход первого распределителя импульсов каждого канала соединен с выходом элемента НЕ узла синх—

1464267 ла синхронизации данного кана втоуз ронизации данного канала, а . рой — с выходом компараторя ла. а /

С

Х у! г

4 1Э

014

И16

Ж1г г/1У

У

8

"8

lip 7 ф

Составитель А.Меркулова

В.Петраш Техред М.Дидык Корректор Н. Король

Редактор

Заказ 831/57 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент"., г.ужгород, ул. Гагарина,101