Устройство для управления трехфазным выпрямителем преобразователя частоты

Устройство для управления трехфазным выпрямителем преобразователя частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Л. И. фаерман, С. В. Житов, В. В. ЬипиЧин, A. A. Рухман, А. А. Новиков и В. Ы, Лузгин (72) Авторы изобретеи и»

Центральный научно-исследовательский . институт материалов и технологии тяжелого и транспортйого машиностроения и Уральский политехнический институт им. С. И. Кирова (7a) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЛ УЛРАВЛЕНИ ТРЕ фАЗНЫИ

ВЫПРЯИИТЕЛЕИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ

Йзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тиристорами выпрямителя высокочастотного преобразователя и для его защиты. 5

Известны устройства управления трехфазным выпрямителем, в которых синхронизация с питаемой сетью осуществляется при помощи диодного или транзисторного коммутатора в момент 10 перехода напряжения сети через нуль

D) или в моменты естественной коммутации Д.

Недостатком этих".устройств является потребление большой мощности диод- >s ными коммутаторами и потребность в понижающем трансформаторе в транзисторах коммутаторах, а также отсутствие точной синхронизации яомента прохождения напряжения сети через ноль.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство одноканальной системы управления трехфазным выпрямителем, содержащее нагруженный на резистор неуправляемый выпрямитель, выполненный на диодах и содержащий вспомогательные диоды, генератор пилообразного напряжения с источником питания

) подключенным через фазосдвигающий блок и промежуточный формирователь импульсов с иипульсными трансформаторами выходного усилителя. импульсов Г33.

Недостатки известного устройства заключаются в больших потерях в нагрузочном резисторе неуправляемого выпрямителя и достаточно больших габаритах пиковых трансформаторов, а также в наличии сложного выходного усилителя, представляющего собой шестиячейковое распределительно-усилительное устройство, к тому же неспособное формировать подтверждающие импульсы управления, подаваемые на тириаторы выпрямителя.

Цель изобретения — упрощение устройства и повышение надежности его работы, Поставленная цель достигается тем, что для упрощения оно снабжено резис» торами, блокирующими конденсаторами, диодами, транзисторными и тиристорными оптронами, входы которых включены попарно последовательно с диодами неуправляемого выпрямителя и шунтиро- 1О ваны встречно включенными с ними вспомогательными диодами, причем выходы транзисторных оптронов подклочены через дополнительные резисторы к источнику питания генератора пилооб= разного напряжения и к блокирующим конденсаторам через параллельно включенные диод и резистор, подключенные ко входу генератора пилообразного напряжения, а выходы тиристорных оптронов подключены к импульсным трансформаторам выходного усилителя.

На чертеже представлена электрическая схема устройства.

Устройство содержит неуправляемый выпрямитель, состоящий из диодов 1-6 и нагруженный на резистор 7. Кроме того, выпрямитель состоит из транзисторных 8-1" 3 и,тиристорных оптронов.

14-19, входы которых включены попарно последовательно в ветви неуправляемого выпрямителя и шунтированы встречными диодами 20-25. При этом выходы транзисторных оптронов 8-13, дополнительные резисторы 26-31 подключены к источнику питания генератора 32 пилообразного напряжения и.к блокирующим конденсаторам 33-38 нерез параллельно включенные диод 39 и резистор

40,которые в свою очередь подключены Щ ко входу генератора 32 пилообразного напряжения, выход которого связан через фазосдвигающее устройство 41 и промежуточный формирователь 42 импульсов с входом выходного усилителя 43, питаемого от высокочастотного блока

44 инвертора 45 преобразователя. В свою очередь, выходы тиривторных оптронов 14-19 включены в цепь импульсных трансформаторов 46-51 выходного усилителя 43, вторичные обмотки которых подсоединены к управляющим переходам тиристоров управляемого выпрямителя 52.

Шунтирование светодиодов встречными диодами 20-25 и включение в цепь коммутации неуправляемого выпрямите" ля диодов 1-6 позволяет использовать светодиоды с пониженным обратным на3 9402 72 4 пряжением без понижающего трансформ тора.

Устройство работает следующим образом.

С момента естественной коммутации через каждую пару последовательно сое диненных светодиодов 8 и 14, 9 и 15, 10 и 16, 11 и 17, 12 и 18, 13 и 19 протекают импульсы тока длительностью, равной 1/3 периода питающей сети, с интервалом следования, равным периоду и амплитудой определяемой сопротивлением нагруэочного резистора (которое раза в три больше, чем в известных устройствах>. Причем очередная пара светодиодов и, соответственно, их фотополупроводниковые элементы вступают в работу относительно предыдущей пары со смещением, равным 1/6 периода.

При этом каждый блокирующий конденсатор 33-38,:,предварительно заряженный в интервале непроводимости светодиодов и их фототранзисторов

2/3 периода по цепи: Е генератора 32 пилообразного напряжения - соответствующие резисторы 26-31 — конденсатор

33-38 - Е генератора 32 (ГПН) пилооб разного напряжения, разряжается на резистор 40 через соответствующие фон тотранзисторы 8-13 в момент его отпирания, т.е. в момент естественной коммутации соответствующих светодиодов 8-13 неуправляемого выпрямителя.

В результате на входе ГПН 32 появляются короткие импульсы с интервалом в 1/6 периода, синхронизированные с моментом естественной коммутации неуправляемого выпрямителя. Сформированное на выходе ГПН 32 пилообразное напряжение с частотой 300 Гц поступает на фазосдвигающее устройство (фУ) 39, в котором определяется яомент подачи импульса управления в соответствии с сигналами синхронизации и управления. Сигнал с ФУ 41 поступает на вход промежуточного формирователя импульсов (ПФИ) 42, осуществляющего формирование высокочастотных пачек широких импульсов, обеспечивающих подтверждающие импульсы. С выхода ПФИ 42 высокочастотные пачки импульсов поступают на выходной усилитель ВУ 43, где, усиливаясь, высокочастотные пачки импульсов поступают через импульсные трансформаторы 46-51 и фототиристоры 14-1,9 на управляющие переходы тиристоров выпрямителя 52. Причем благодаря синхро5 940272 6 ниэированному отпиранию Фототиристо-, тоты содержащее нагруженный на 3 в 14-1 выхо н

Ф ре ис. ров -19 выходные импульсы поступают тор неуправляемый выпрямитель, выполлишь на те тиристоры управляемого вы- ненный на диодах и содержащий вспомопрямителя 52, на которых в данный гательные диоды, генератор пилообразмомент положительное напряжение. ного напряжения с источником питания, Таким образом, в предлагаемом подключенный через фазосдвигающий изобретении исключаются специальные блок и промежуточный формирователь пиковые трансформаторы - относитель- импульсов к импульсному трансформатоно большие по габаритам и трудоемкие ру выходного усилителя импульсов, в изготовлении - и сложное шестиячей- to о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с ковое усилительно-распределительное целью повышения надежности и упрощеч устроиство. ния, оно снабжено резисторами, блокиЗадачу усиления импульсов управле- рующими конденсаторами, диодами, ния может выполнять в данном устрой- транзисторными и тиристорными оптростве выходной усилитель на одном з нами, входы которых включены попарно транзисторе. 8се это значительно последовательно с диодами неуправляеупрощает систему управления трехфаз- мого выпрямителя и шунтированными ным выпрямителем. встречно включенными с ними BGAoMQ

Увеличение сопротивления нагрузоч- гательными диодами, причем выходы ного резистора 7 уменьшает мощность щ транзисторных оптронов подкг очены чепотерь в резисторе, и, соответствен- рез дополнительные резисторы к источно, подогрев устройства управления, нику питания генератора пилообразчто в конечном счете повышает надеж- ного напряжения и к блокирующим конность устройства. денсаторам через параллельно включенНа управляющие переходы тиристоров ные диоды и резистор, подключенные к управляемого выпрямителя только в ин- входу генератора пилообразного напря.тервале их проводимости подаются вы- жения, а выходы тиристорных оптронов сокочастотные пачки импульсов, обеспе- подключены к импульсным трансформаточивающие подтверждающие импульсы,что рам выходного усилителя. значительно повышает надежность рабо- эо Источники информации, ты выпрямителя и позволяет ему рабо- принятые во внимание при экспертизе тать в режимах прерывистого тока. 1. Писарев A.Ë., Деткин Л.П. Управ,ление тиристорными рреобраэователями.

"Энергия", 1975, с. 30-35, 67-72.

Формула изобретения 2. Авторское свидетельства СССР

И 603089, кл. Н 02 P 13/16, 1976.

Устройство для управления трехфаз- 3. Авторское свидетельство СССР ным выпрямителем преобразователя час- У 702481, кл. Н 02 P 13/16; 1975.