Устройство для формирования импульсов управления т-фазным преобразователем

 

О П И C À-...Ц И Е

И 30 ЁФЕ- ФМ:--Н И Я пп 4I S 946

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 31.03.72 (21) 1766415/24-7 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.03.74. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 19.02.75 (51) М. Кл. Н 02m 1/08

Н 02р 13/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.727 (088.8) (72) Автор изобретения Л. Г. Кощеев (71) Заявитель Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЪСОВ

УПРАВЛЕНИЯ т-ФАЗНЪ1М ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к классу статических преобразователей и предназначено для формирования импульсов тока управления тиристорным преобразователем многофазного исполнения.

Известны формирователи импульсов тока управления тиристорным многофазным преобразователем, ведомым сетью. Они содержат на каждую фазу свой генератор пилообразного напряжения, устройство сравнения и фор мирователь импульсов на тиристорах. При этом схема формирователя получается сложной. Известны также формирователи импульсов тока управления многофазными автономными преобразователями, содержащие задающий генератор, распределительное устройство и усилитель мощности. Для сокращения количества элементов в таких схемах использованы феррит-полупроводниковые устройства.

Отличие изобретения состоит в том, что управляющий электрод каждого из коммутирующих тиристоров через соответствующий согласующий трансформатор тока подключен к цепи конденсатора а-ой ячейки противоположной искусственной длинной линии, а каждый выходной трансформатор тока подключен к цепи соответствующего конденсатора ячейки искусственной длинной линии, причем расстояние между этими конденсаторами обратно пропорционально количеству плеч преобразователя от полной длины двух искусственных длинных линий.

Это позволяет упростить известное устройство и увеличить стабильность частоты повго5 рения выходных импульсов.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства для формирования импульсов тока управления многофазным преобразователем; на фиг. 2 приведены диаграмто мы напряжений и токов в схеме предлагаемого устройства, иллюстрирующие его работу..Предлагаемое устройство содержит тиристоры 1, 2 реакторы 3, 4, искусственные длин15 ные линии 5, 6, трансформаторы тока управления 7, 8, выходные трансформаторы 9 — 14 и устройство пуска 15.

Перед пуском конденсаторы искусственных длинных линий заряжены до полного напря20 жения. При формировании пускового импульса отпирается тиристор 1 и в его цепи протекает ток разряда линии 5. В момент отпирания тиристора 1 появляется короткий импульс тока в цепи первичной обмотки трансформато25 ра 9 и в цепи управляющего электрода тиристора В1 силового инвертора. При этом в цепи тиристора появляется импульс тока 4,, по форме, близкой к прямоугольной, и длительностью, равной времени распространения вол30 ны вдоль линии.

418946

В момент окончания импульса тока (см. фиг. 2) на тиристоре восстанавливается напряжение обратной полярности и он удерживается в отключенном состоянии во время восстановления запирающей способности. После выключения тиристора 1 начинается повторный заряд конденсаторов искусственной линии 5 и напряжение У„постепенно увеличивается. Затем в процессе распространения отраженной волны напряжения от короткозамкнутого конца линии 5 появляются импульсы тока в цепи первичных обмоток трансформаторов 10, 11 и управляющих электродов тиристоров В, В>. Поскольку точки подключения трансформаторов 9 — 14 выбраны на расстоянии 1/6 полной длины двух линий, то время сдвига протекающих в их первичных обмотках импульсов будет равно 1/6 периода следования формируемых импульсов. При подключении первичных обмоток трансформаторов тока

9 14 в цепь только одной ячейки линии импульсы тока на выходе устройства имеют форму, близкую к синусоидальной. Для получения импульсов тока по форме, близкой к прямоугольной, первичные обмотки трансформаторов 9 — 14 целесообразно подключить в цепь конденсаторов 3 — 4-х соседних ячеек.

При распространении отраженной волны напряжения к концу линии появляется импульс тока у, в цепи последней ячейки в конце линии, в первичной обмотке трансформатора тока 7 и в цепи управляющего электрода тиристора 2. Включение тиристора 2 обеспечивает закорачивание линии 6, В процессе распространения отраженной волны напряжения вдоль линии появляются импульсы тока (4, 4, цб в цепи первичных обмоток трансформаторов 12, 13, 14 и управляющих электродов тиристоров В4, В>, В6 силового инвертора. При распространении волны напряжения до конца линии 6 появляется импульс тока iz, в цепи первичной обмотки трансформатора 8 и управляющего электрода тиристора 1. Во время распространения волны вдоль линии 6 происходит заряд конденсаторов линии 5 через реактор 3. Появление импульса тока в цепи управляющего электрода тиристора 1 вызывает его включение и повторное закорачивание искусственной линии 5. При этом процесс формирования импульсов тока на выходе устройства протекает аналогично первому срабатыванию тиристора 1. В случае формирования импульсов тока управления трехфазным преобразователем, выполненным по мостовой схеме, необходимо иметь на выходе устройства для управления каждого тиристора силового инвертора два импульса, сдвинутых во времени на 1/6 часть периода. Для этого в предлагаемом устройстве для получения двойного импульса достаточно каждый из трансформаторов тока 9 — 14 выполнить с двумя первичными обмотками, включенными в цепь конденсаторов ячеек линии со сдвигом на 1/6 часть периода распространения волн напряжения вдоль двух искусственных линий.

ЗО

Предлагаемое устройство можно использовать также для формирования импульсов тока управления многофазным преобразователем с плавным регулированием фазы импульсов относительно напряжения на анодах тиристоров силового преобразователя. При этом управляющий электрод тиристора 1 подключается к генератору импульсов тока с частотой повторения, равной частоте колебаний на анодах силовых тиристоров, через фазосдвигающее устройство. Управляющий электрод тиристора

2 при этом подключается по схеме на фиг. 1, а трансформаторная связь последней ячейки линии 6 с управляющим электродом тиристора 1 исключается.

Предлагаемое устройство может использоваться для формирования импульсов тока управления тиристорным автономным инвертором, обеспечивающим преобразование посгоянного тока в переменный ток постоянной частоты, необходимый для питания асинхронных двигателей, создания вращающихся, или бегущих магнитных полей. Не исключена возможность использования данного устройства и в целом ряде систем, в которых необходимо иметь источник заданной во времени,последовательности импульсов.

Предмет изобретения

1. Устройство для формирования импульсов упра вления т- фазным преобразователем, содержащее две искусственные длинные линии из и ячеек каждая, шунтируемых коммутирующими тиристорами, и т выходных трансформаторов тока, отличающееся тем, что, с целью упрощения и увеличения стабильности частоты повторения ймпульсов, управляющий электрод каждого из коммутирующих тиристоров через соответствующий согласующий трансформатор тока подключен к цепи кон,денсатора и-ой ячейки противоположной искусственной длинной линии, а каждый выходной трансформатор тока подключен к цепи соответствующего конденсатора ячейки искусственной длинной линии, причем расстояние между этими конденсаторами обратно,пропорционально количеству плеч преобразователя от полной длины двух искусственных длинных лиНий.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что длина каждой лийии выбирается из условия получения времени распространения волны напряжения вдоль линии, равного полупериоду следования выходных импульсов.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отлич ающееся тем, что, с целью обеспечения формирования импульсов с плавным регулированием фазы импульсов тока на выходе относительно напряжения на анодах тиристоров управляемого преобразователя, управляющий электрод одного из тиристоров формирователя подключен к генератору тактовых импульсов тока с частотой повторения, равной частоте колебаний в силовых цепях, через фазосдвигающее устройство.

418946

Составитель Ю. Баева

Техред 3. Тараненко

Редактор В. Фельдман

Корректор Л. Котова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 276/2 Изд. № 245 Тираж 722 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4)5