Устройство для раздельного управления группами вентилей тиристорного преобразователя частоты с непосредственной связью

Устройство для раздельного управления группами вентилей тиристорного преобразователя частоты с непосредственной связью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

4тн н:. .в""-.. искал б б! е-е;з «. Q A, Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 05.09. 74 (21) 205 9126/24-07 с присоединением заявки № (23) П риоритет

Опубликовано 15, 10,79. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 18. 10.79 (И)М. Кл.

Н 02 P 13/16

ГесударственныИ квинтет

СССР

llo делам кэабретаннй н втквмтвй (53) УД К 62 1. 31 4, . 27(088,8) (72) Автор изобретения

А. И. Неверов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ГРУППАМИ ВЕНТИЛЕЙ

ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ

С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ

Изобретение предназначено для использования в устройствах преобразовательной техники, в частности в системах управления тиристорными преобразователями частоты с непосредственной связью.

Известно устройство контроля переключения групп тиристоров, состояшее из интегрируюшего усилителя, порогового контура, детектора минимального тока нагрузки, четырех элементов И, триггера и двух линий задержки (1j.

Недостатком его является то, что в режиме прерывистого тока нагрузки преобразователя в конце полупериода тока, когда преобразователь работает в инверторном режиме с различной полярностью напряжения и тока, схема контроля переключается раньше, чем это необходимо для формирования симметричной кривой выходного тока, т.е. схема переключения не обеспечивает необходимой длительности инверторного режима работы преобразователя. В результате кривая тока преобразователя приобретает асимметричную форму, что ухудшает гармонический состав нагрузочного тока и приводит к дополнительным потерям в двигателе, питаюшемся от преобразователя, и к неравномерности его вращения.

Наиболее близким по технической сушности к предложенному является бесконтактное переключаюшее устройство, содержашее датчик тока, состояший из двух насышаюшихся трансформаторов, пере1О ключаюшего устройства в виде симметричного триггера и двух линий задержки, в котором переключение анодной и катодной групп вентилей происходит в моменты, близкие к точке перехода тока

15 нагрузки через нуль(2).

Однако такое устройство не обеспечивает в режиме прерывистых токов формирование симметричной кривой тока нагрузки, что ухудшает гармонический состав нагрузочного тока и вызывает дополнительные потери в двигателе, питаюшемся от преобразователя.

3 692О трелью изобретения является обеспечение формирования симметричной кривот нагрузочного тока и улучшение его гар монического состава при работе в режи« ме преры вистых токов.

Это достигается тем, что в предложенном устройстве в каналы датчиков тока анодной и катодной групп вентилей вводят специальный элемент задержки.

Сигнал с выхода элемента задержки 1О анодной группы поступает на элементы

ЗАПРЕТ катодной группы, а сигнал с выхода элемента задержки катодной группы поступает на элементы ЗАПРЕТ анодной группы. При работе преобразователя в режиме прерывистых токов элементы задержки позвопяют получйть постоянный непрерывистый выходной сигнал дпитепьностью в половину периода выходНой частоты, используемый для 20 перекпючения взаимообратных грутпт вентипей. Такое включение эпементов задержки устраняет уравнительные токи между группами вентилей и обеспечивает формирование симметричной кривой тока 25 нагрузки преобразователя при работе йосПеднего- в режиме прерывистых токов.

На фиг. 1 изображена структурная схема предложенного устройства; на фиг. 2 — принципиальная схема канапа контроля тока одной из групп вентилей; на фиг. 3 — временная диаграмма, пояснятошая работу устройства для раздель ного управления группами вентилей ти- З

35 ристорного преобразователя частотъr с непосредственной связью.

Преобразователь (фиг. 1) питается от трехфазной сети напряжением U< и часто40 той 1 . На нагрузке, подключенной к выходу преобразователя, образуется напряжение 0 частотой К>. Преобразо Мтель частоты с непосредственной связью, выполненный по нулевой схеме (фиг, l) Ä

15 состоит из задаюшего генератора l, элементов сравнения 2, разделительных эттементов 3, элементов запрет 4, выходных устройс гв 5, датчиков тока 6 катодной и анодной групп, усилителей-фор50 мироватепей 7 пакетов импульсов, элементов 8 задержки, катодной грутпты вентипей 9, анодной группы вентилей 10, трансформатора сравнения 11.

Устройство работает следуюшим об55 разом.

Задаюший генератор 1 генерирует трехфазную систему синусоидальных напряжений, регулируемых по частоте и

53 4 амппитуде. В эпсмеитах срл пения 2 это напряжение сравнивается с опорным напряжением, поступаюшим иа них с илхода трансформатора сравнения 11. Э. ементы сравнения определяют моменты подачи импупьсов управления на тиристоры анодной и катоднсй групп. B разделительных элементах 3 импульсы управления разделяются на положительные и отрицательные и поступают: первые HQ анодную группу 10, а вторые - на катодную группу 9 вентилей. Элементы запрет 4 осуществляют блокировку управпяюших импульсов в соответствии со знаком перекпючаютцея функции, воздействуютцей на них с выхода элемента 8 задержки канала контроля тока противопопожной группы. Эти элементы формируют неравномерную переключаюшую, функцию анодной и катодной групп и обеспечивают необходимое время для . восстановпения запираюших свойств вентипей, Выходные устройства 5 формируют управпяюшие импульсы, поступающие на тиристоры.

Устройство дпя раздельного управпения группами вентилей работает спедуюшим образом. Сигнал с выхода датчика тока 6, в качестве которого используют трансформатор тока 12 посту- пает на усилитель-формироватепь 7, собранный на транзисторах 13 и 14. Выходной сигнал усилителя-формироватепя в режиме прерывистых токов представляет собой пакет импульсов (фиг.3б) длительностью 4 половину периода выходного тока. Схема элемента 8 задержки собрана на транзисторах 15, 16, 17.

В начале серии импульсов на выходе элемента 8 появляется отрицательный потенциап, сохраняющийся в течение всей длительности серии, поскольку транзисторы 16 и 17 выключены. Только по окончании серии импупьсов оба транзистора включаются, и на выходе элеI мента 8 появляется нулевой потенциал.

Время, за которое транзисторы 16 и

17 возвращаются в исходное состояние по окончании серии импульсов, определяется величиной емкости конденсатора 18. Соответствующим выбором величины этой емкости достигается непрерывность выходного ситнала и обеспечивается время для восстановления запираюших свойств вентилей. Введение элемента 8 задержки в каналы контроля тока нагрузки анодной и катодной групп вентилей обеспечивает формиро()! t2() i вапие симметричной tlivl«tit tiлгру: очного тока преобразователя, тлк как при работе преобразователя в режиме прерывистых токов на выходе указанных элементов формируется сигнал, длительность которого определяетг.я моментом включения первого вентиля вгтупаюшей в работу группы, в окончание - выключением последнего работающего вентиля этой группы и промежутком времени, необходимым для восстановления запирающих свойств вентиля. Эти выходные сигналы представляют собой переключающие функции в алгоритме работы преоб1 () разователя и, так как они непрерывны в течение полупериода тока нагрузки; с обеспечивается формирование симметричной кривой нагрузочного тока преобразователя и улучшается его гармоничес20 кий состав при работе в режиме прерывистых токов нагрузки.

Формула изобретения

Устройство для раздельного управления группами вентилей тиристорного преобразователя частоты с непосредственной связью, содержащее трансформаторные датчики тока анодной и катодной групп вентилей, усилителиформирователи пакета импульсов, элементы 1 6

3hJ1l..;ÐÆÊË и элементы ЗА! IPE 1, связанные с противоположными группами вентилей, отличаюшеес ятем, что, с целью обеспечения формирования симметричной кривой нагрузочного тока и улучшения его гармонического состава в режиме прерывистых токов, каждый элемент задержки выполнен в виде двухкаскадной переключающей схемы, выходной каскад которой состоит из двух последовательно соединенных транзисторров, база одного из последних через конденсатор подключена к выходу усилителя-формирователя, база другого — к выходу предварительного каскада, выполненного в виде транзисторного ключа, причем вход каждого элемента задержки подключен к выходу соответствующего усилителя-формирователя, своим входом подключенного к выходу трансформаторного датчика тока, а выход элемента задержки подключен к входам элементов ЗАПРЕТ противоположной группы вентилей, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании № 1309641, кл. Н 02 М 5/30, 1963, 2. Авторское свидетельство СССР № 176627, кл. Н 02 P 13/16, 1960 (прототип).

Р .. 1

4 ., „602053

Риаз

Составитель Ю. Андреев

Редактор И. Алышева Техред Я, Рабурка Корректор М. Шароши

Заказ 6 23 Щ 49 Тираж 857 Подписное

HHHHllH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4