Способ управления выпрямителем с шунтирующим тиристором (его варианты)

Способ управления выпрямителем с шунтирующим тиристором (его варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области электротехники, в частности к преобразовательной технике.

Широко известный /1/ способ управления выпрямителем с шунтирующим тиристором, состоящий в подаче управляющих импульсов на фазные тиристоры с углом управления, изменяющимся в выпрямительном режиме от нуля до максимального значения угла в выпрямительном режиме, и сигнала управления на шунтирующий тиристор непрерывно или импульсно с углом, равным максимальному углу управления фазных тиристоров в выпрямительном режиме, обладает ограниченными функциональными возможностями, так как не позволяет обеспечить работу в инверторном режиме. Этот способ является прототипом для обоих вариантов формулы изобретения.

Целью изобретения по первому варианту изобретения является расширение функциональных возможностей за счет возможности перехода в инверторный режим.

Целью изобретения по второму варианту изобретения является расширение функциональных возможностей за счет возможности перехода в инверторный режим и повышение надежности при этом переходе.

Поставленная цель достигается в первом варианте изобретения за счет того, что при переходе в инверторный режим запрещают подачу управляющего сигнала на шунтирующий тиристор, а угол управления изменяют скачком с максимального значения угла в выпрямительном режиме до 90 градусов и далее увеличивают угол управляющих импульсов, подаваемых на фазные тиристоры, до требуемой величины.

Поставленная цель достигается во втором варианте изобретения за счет того, что при переходе в инверторный режим запрещают подачу управляющих импульсов на шунтирующий тиристор, а угол управления изменяют скачком с максимального значения угла в выпрямительном режиме до 90 градусов, задерживают угол на значении угла не менее максимально возможного в выпрямительном режиме минус угол коммутации и запаса на время не менее периода чередования управляющих импульсов фазными тиристорами и далее увеличивают угол управляющих импульсов, подаваемых на фазные тиристоры, до требуемой величины.

На фиг.1 и 2 приведены схемы для реализации способов управления соответственно для первого и второго вариантов изобретения.

Блок фазных тиристоров 1 и шунтирующий тиристор 2 по выходу одноименными выводами соединены параллельно и подключены к нагрузке 3. Блок 1 фазных тиристоров образует известную схему выпрямления: однофазную или трехфазную в любой их разновидности - мостовую или нулевую и со стороны входа соединен с сетью переменного тока. Устройство 4 фазоимпульсного управления (УФИ) подключено к управляющим входам блока 1 фазных тиристоров. Блок 5 уставки через сумматор 6 соединен с входом УФИ 4. Пороговый элемент 7 подключен выходом к второму входу сумматора 6, а входом элемент 7 связан с выходом блока уставки 5. Выход порогового элемента 7 соединен с управляющим входом ключа 8, соединяющего выход блока 9 шунтирующих сигналов (БШИ) с шунтирующим тиристором 2.

На фиг.2 к выходу порогового элемента 7 подключен формирователь 10, выход которого подключен к ключам 11, которые соединяют входы фазных тиристоров с выходами блоков 12 дополнительных импульсов (БДИ), которые формируют импульсы с углами управления менее максимального в выпрямительном режиме минус угол коммутации и запаса. Число блоков 12 равно числу фазных тиристоров в блоке 1. Ha фиг.3 дана примерная характеристика управления - зависимость угла управления фазными тиристорами от выходного сигнала блока 5 уставки.

Способы реализуются при следующем порядке работы. В выпрямительном режиме (правый квадрант на фиг.3) пороговый элемент 7 отключен. УФИ 4 подает на блок 1 фазные тиристоры управляющие импульсы, фаза которых изменяется от нуля до максимального в выпрямительном режиме. Численное значение максимального угла зависит от схемы блока 1 и равно 180 градусов для однофазных схем, 150 градусов для трехфазной нулевой и 120 градусов для трехфазной мостовой схемы. При этом ключ 8 включен, и от БШИ 9 на шунтирующий тиристор 4 поступает сигнал непрерывно или импульсно с углом, указанным выше. Выпрямитель работает в режиме с шунтирующим тиристором, что позволяет снизить потребление реактивной мощности и уменьшить пульсации выпрямленного напряжения на нагрузке 3.

На фиг.2 при этом закрыты ключи 11, и дополнительные импульсы на фазные тиристоры блока 1 от БДИ 12 не поступают.

Если сигнал блока уставки 5 станет ниже нулевого уровня, срабатывает пороговый элемент 7, который подает сигнал на снятие управляющих импульсов с шунтирующего тиристора 2. В инверторном режиме этот тиристор 2 все время выключен. Одновременно на вход сумматора добавляется сигнал ДУ (фиг.3), смещающий начальный угол управления вперед, то есть с максимального (указан выше) до 90 градусов электрических. Таким образом, осуществляется плавный переход через нулевое значение выпрямленного напряжения. Такой способ управления реализуется в случае медленного изменения управляющего сигнала блока 7. Таким образом, способ по первому варианту обеспечивает работу выпрямителя в выпрямительном и инверторном режимах.

Во втором варианте изобретения при необходимости быстрого изменения сигнала управления блока 5 возможно быстрое изменение угла на инверторное значение более максимального выпрямительного в момент, когда ток протекает через шунтирующий тиристор 2. В этом случае инвертирование не наступит, поскольку в инверторном режиме при углах более максимального выпрямительного в кривой выходного напряжения отсутствуют положительные участки кривой напряжения, которые выключают шунтирующий тиристор 2. При использование второго способа такой режим исключен. На фиг.2 после срабатывания порогового элемента 7 срабатывает формирователь 10, который на время, большее периода чередования импульсов управления фазными тиристорами, открывает ключи 11. Это время равно периоду сетевого напряжения, деленному на число тиристоров в блоке 1. За указанное время хотя бы на один из фазных тиристоров пройдет дополнительный импульс от блоков БДИ 12. Включение хотя бы одного из фазных тиристоров блока 1 с углом менее максимально возможного в выпрямительном режиме минус угол коммутации и запаса градусов приведет к закрытию шунтирующего тиристора 2. Следовательно, переход в инверторный режим будет гарантировано осуществлен. Этот порядок действия обеспечивают надежность.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1376193. Трехфазный мостовой выпрямитель. Кл. Н 02 М 7/12.

1. Способ управления трехфазным выпрямителем с шунтирующим тиристором состоящий в подаче управляющих импульсов на фазные тиристоры с углом управления, изменяющимся в выпрямительном режиме от нуля до максимального значения угла в выпрямительном режиме, и сигнала управления на шунтирующий тиристор непрерывно или импульсно с углом, равным максимальному углу управления фазных тиристоров в выпрямительном режиме, отличающийся тем, что при переходе в инверторный режим запрещают подачу управляющего сигнала на шунтирующий тиристор, а угол управления изменяют скачком с максимального значения угла в выпрямительном режиме до 90 градусов и далее увеличивают угол управляющих импульсов, подаваемых на фазные тиристоры, до требуемой величины.

2. Способ управления трехфазным выпрямителем с шунтирующим тиристором состоящий в подаче управляющих импульсов на фазные тиристоры с углом управления, изменяющимся в выпрямительном режиме от нуля до максимального значения угла в выпрямительном режиме, и сигнала управления на шунтирующий тиристор непрерывно или импульсно с углом, равным максимальному углу управления фазных тиристоров в выпрямительном режиме, отличающийся тем, что при переходе в инверторный режим запрещают подачу управляющего сигнала на шунтирующий тиристор, а угол управления изменяют скачком с максимального значения угла в выпрямительном режиме до 90 градусов, задерживают угол на значении угла не менее максимально возможного в выпрямительном режиме минус угол коммутации и запаса на время не менее периода чередования управляющих импульсов фазными тиристорами и далее увеличивают угол управляющих импульсов, подаваемых на фазные тиристоры, до требуемой величины.