Способ управления вентильным преобразователем с непосредственной связью

Способ управления вентильным преобразователем с непосредственной связью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ФСЕСОЮЗН, „ "7 " -ЛЕ, p.

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВЫДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (я)М. Кл.3 (22) Заявлено 1501.79 (21) 2713103/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Н 02 Р 13/16

Н 02 М 5/275

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 15,1280, Бюллетень Но 46

Дата опубликования описания 18128Q, (53) УДК 621. 316. . 727 (088. 8) (72) Авторы изобретения

И. В. Нежданов и М.М. Юхнин (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЬИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ

Изобретение относится к способам управления вентильными преобразователями с непосредственной связью, служащими для преобразования энергии одной частоты в энергию пониженной частоты (преобразователи частоты с непосредственной связью, управляемые выпрямители, в том числе реверсивные, и т.д.).

Известен способ управления вентиль-10 ными преобразователями с непосредственной связью, состоящий в том, что формируют модулирующее и опорные напряжения. Эти опорные напряжения, количество которых равно числу питаю- 15 щих фаз, синхронизируют с фаэным или линейным напряжением питающей сети.

Опорное и модулирующее напряжение сравнивают и в моменты их равенства формируют импульсы управления сила- 20 выми тиристорами, причем и опорные и модулирующие напряжения формируют относительно нулевой точки "земли" источника питания P1) .

Недостаток этого способа управления вентильным преобразователем заключается в том, что в случае наличия на выходе вентильыого преобразователя батареи конденсаторов фильтра ти- 30 ристоры могут выходить из строя иэза инверсного режима их работы.

Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способ управления вентильным преобразователем с непосредственной связью, состоящий в том, что формируют опорное и моцулирующее напряжения, сравнивают их и формируют импульсы управления силовыми тиристорами в момент равенства укаэанных напряжений PJ .

Однако данный способ характеризуется недостаточно высокой надежностью из-за наличия инверсного режима работы силовых тиристоров и низким коэффициентом мощности.

Цель изобретения — повышение надежности путем исключения инверсного режима работы силовых тиристоров и увеличение коэффициента мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления вентильным преобразователем с непосредственной связью синхронизируют начала опорных напряжений сигналами разности питающего и выходного напряжений, причем количество опорных напряжений выбирают равным числу плеч преобразователя, а в случае расположения силовых

788333

В случае коммутационного провала напряжения на входе преобразователя (фиг. 2, интервал и -t ) опорное напряжение также "сбрасывается", чем предотвращается возможность поступления импульсов управления на сило60 тиристоров преобразователя между источником питания и нагрузкой опорное и модулирующее напря>кения формируют относительно потенциала нагрузки преобразователя.

На .фиг. 1 и 2 представлены эпюры, иллюстрирующие предлагаемый способ управления; на фиг. 3 — блок-схема системы управления, источник питания расположен между тиристорами и нагрузкой; на фиг. 4 — то же, тиристоры расположены между источником питания и нагрузкой.

На фиг. 1 и 2 показаны кривые 1 выходного напряжения вентильного преобразователя с батареей конденсаторов . на выходе, кривая 2 напряжения одной 15 фазы, кривая 3 разности выходного и питающего напря>кения, кривая 4 опорного напряжения одной фазы и одной полярности.

На фиг. 3 и 4 представлены сило- щ вые тиристоры 5-10 одной фазы вен= тильного преобразователя, нагрузка

11, блок 12 конденсаторов, двухполярный источник 13 и 14 питания системы управления, формируемый относительно потенциала нагрузки, устройство 15=17 управления каждой пары тиристоров, синхронизатор 18 опорного напряжения по сигналам "анод-катод" тиристоров, формирователь 19 опорного напряжения, нуль-орган 20 сравнения опорного и модулирующего напряжений, элемент 21 выдержки времени, определяющий ширину импульсов управления, выходной каскад

22 и источник 23 модулирующего напряжения. 35

Суть предлагаемого способа заключается.в том, что синхронизация опорных напряжений вентильного преобразователя осуществляется за счет напряжения

"анод-катод" каждой пары встречно 40 включенных тиристоров, т.е. напряжением синхронизации является сигнал разности входного и выходного напряжений преобразователя. В этом случае опорное пилообразное напряжение формируется только при положительном

45 анодном напряжении на соответствующем силовом тиристоре, а при отрицательном напряжении происходит "сброс" пилообразного опорного напряжения и, следовательно, сравнение эталонного M и пилообразного напряжений может происходить только при положительном ано ном напряжении на тиристоре. Это по остью исключает инверсный режим ра ты силовых тиристоров, так как 5$ разрешенная эона их работы ограничена толь ко интервалом времени, когда имеет место положительное анодное напря>кение. вые тиристоры в этот момент времени, причем количество опорных напряжений равно количеству силовых тиристоров вентильного преобразователя.

Кроме того, предлагаемый способ дает воэможность легко реализовать такое преимущество непосредственного преобразователя частоты, как обратимость передачи энергии. Действительно, в случае известной синхронизации опорных напряжений для перевода преобразователя в обратимый режим и раскрутки питающего генератора в двигательном режиме необходимо переключать цепи синхронизации или цепи управления встречно включенными тиристорами. Данный способ позволяет обойтись без дополнительных переключений, так как опорное напря>кение будет формироваться только у тех тиристоров, у которых в данный момент анодное напряжение положительное.

Формирование опорных и модулирующих напряжений относительно потен циала нагрузки вентильного преобразователя в случае построения последнего с расположением силовых тиристоров между источником питания и нагрузкой дает возможность свести к минимуму величину порога напряжения синхронизации, который определяется в этом случае только величиной входного тока устройств синхронизации.

Устройство, представленное на фиг. 3 и 4, работает следующим образом.

Когда анодное напряжение тиристора, например, 9 больше напряжения на конденсаторе 12 фильтра переключается синхронизатор 18, выполненный, например, на операционном усилителе, и начинает формироваться "пила" в источнике 19 опорного напря>кения.

При сравнении в блоке 20 "пилы" и управляющего (модулирующего) напряжения, поступающего от блока 23, вырабатывается импульс управления, который через блок 18 выходных каскадов поступает на включение силового тиристора 9.

В случае построения опорного напряжения со "сбросом" "пилы" вводит-. ся дополнительный блок 21 выдержки времени, величина которой выбирается равной требуемой ширине импульсов управления тиристорами. При этом, как видно из фиг. 4, блоки 18-21 сисгемы управления преобразователем пигаются от источника 13-14, средняя гочка которого подключена к точке

=оединения нагрузки преобразователя, =ледовательно, блоки 18-23 формируют выходные сигналы также относительно точки подключения нагрузки. На фиг.3 блоки 13 и 14 расположены относительно нулевой точки (" земли" ) источника питания, относительно которрй и формируют свои выходные сигналы блоки 18-23.

788333

Предлагаемый способ управления повышает надежность и коэффициент мощности преобразователя путем исключения инверснЬго режима работы силовых тиристоров.

Формула изобретения

1. Способ управления вентильным преобразователем с непосредственной связью, состоящий в том, что формируют опорное и модулирующее напряжения, сравнивают их и формируют импульсы управления силовыми тиристорами в моменты равенства указанных напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности пу- )5 тем исключения инверсного режима работы силовых тиристоров и увеличения коэффициента мощности, синхронизируют начала опорных напряжений сигналами разности питающего и выходного напряжений, причем количество опорных напряжений выбирают равным числу плеч преобразователя.

2. Способ по и. 1, отличаюшийся тем, что, с целью повышения надежности при расположении силовых тиристоров преобразователя между источником питания и нагрузкой, опорное и модулирующее напряжения формируют относительно потенциала нагрузки преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Жемеров Г.Г. Тиристорные преобразователи частоты с непосредственной связью. М., "Энергия", 1977, с. 212-219.

2. Чиженко И.И. и др. Основы преобразовательной техники. М., "Высшая школа", 1974, с. 319-322.

788333

Составитель Е. Жданов

Редактор В. Романенко Техред М. Кузьма Корректор Л. Иван

Тираж 783 Подписное

ЭНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8373/67

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