Способ управления тиристорным преобразователем постоянного напряжения в переменное

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устр-вах управления тиристорными преобразователями. Цель изобретения - улучшение гармоническогосостава выходного напряжения за счет переключения отпаек вторичной обмотки трансформатора инвертора с помощью тиристорного коммутатора. Преобразователь содержит инвертор 1, подключенньй к первой обмотке трансформатора 2, коммутатор (К) 3, нагрузку 4, тиристоры 5-12. Способ управления за ключается в том, что формируют две противофазные последовательности импульсов управления тиристорами 5-12 и разбивают период выходного напряжения на 2 п равных интервалов, формируют импульсы управления И 1 с частотой , в п раз большей частоты выходного напряжения. Формируют также им- . о S (Л to 4 Од ьо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК е) 4 H 02 М 7 48

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3696040/24-07 (22) 20. 12.83 (46) .23.07.86. Бюл. ¹ 27 (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта им. М.И.Калинина (72) И.Л.Каганов и Ю.H.Êèÿøêî (53) 621.316.727(088.8) (56) Тонкаль В.E., Гречко Э.Н., Бухинский С.Н. Многофазные автономные инверторы напряжения с улучшенными характеристиками. — Киев: Наукова думка, 1980.

Авторское свидетельство СССР .№ 657572, кл. Н 02 P 13/18, t974. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЬМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ

„.SU„„1246294 А1 (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устр-вах управления тиристорными преобразователями. Цель изобретения — улучшение гармонического состава выходного напряжения эа счет переключения отпаек вторичной обмотки трансформатора инвертора с помощью тирнсторного коммутатора. Преобразователь содержит инвертор 1, подключенный к первой обмотке трансформатора 2, коммутатор (К) 3, нагрузку

4, тиристоры 5-12. Способ управления заключается в том, что формируют две противофазные последовательности импульсов управления тиристорами 5-12 и разбивают период выходного напряжения на 2 и равных интервалов, формируют импульсы управления И 1 с частотой, в и раз большей частоты выходного напряжения. Формируют также им- .

12462 пульсы управления тиристорами первой группы ключей К 3 синхронно с импульсами управления И 1. Моменты подачи управляющих импульсов на тиристоры, формирующих импульсы с амплитудами высшего уровня на всех четвертях периода выходного напряжения, причем отсчет импульсов на каждой четверти осуществляется от момента перехода кривой через нуль к середине полупе94 рисда выходного напряжения и опере— жение подачи управляющих импульсов на тиристоры, формирующие импульсы высшей амплитуды, относительно конца

i-ro тактового интервала, равны 2i

1/и от длительности упомянутого интервала. Использование способа позволит улучшить форму выходного напряжения, т.е. уменьшить величину выходных фильтров, 3 ил.

Изобретение относится к электро-: технике и может быть использовано для управления тиристорными статическими преобразователями с промежуточным звеном повышения частоты, формирую- 5 щими выходное напряжение с улучшенным гармоническим составом за счет переключения отпаек вторичной обмотки трансформатора инвертора с помощью тиристорного коммутатора.

Цель изобретения — улучшение гармонического состава вьгходного напряжения.

На фиг. 1 изображена принципиаль.ная схема силовой части статического преобразователя, реализующего предлагаемый способ; на фиг,2 — временные диаграммы, характеризующие работу преобразователя, управляемого с помощью предлагаемого способа, при и = 9; на фиг.3 — блок-схема устройства управления преобразователем.

Преобразователь содержит инвертор

1, трансформатор 2, коммутатор 3„ нагрузку 4, тиристоры 5-12. Диаграмма

13 характеризует форму выходного напряжения инвертора (звено повышенной частоты), диаграмма 14 — форму выходного напряжения преобразователя при ,-n = 9, а диаграммы .15-22 — управляющие импульсы, подаваемые соответственно на тиристоры 5-12.

Устройство управления, реализующее способ управления преобразователем (фиг.3), содержащим полумостовой ре- 35 зонансный инвертор с двумя тиристорами, вкчючает в себя следующие основные узлы: генератор 23 тактовых импульсов, распределитель 24, формирователь 25 временных задержек, логи.-,46 ческое устройство 26, выходные усилители 27 и 28.

В качестве промежуточного звена повышенной чатоты в схеме преобразователя может быть использован любой инвертор напряжения, формирующий переменное напряжение прямоугольной формы l3 (фиг.2). Силовой трансформатор 2 выполняется с секционированной вторичной обмоткой„ причем секции, расположенные симметрично относительно средней точки, имеют равные числа витков.

Тиристорньгй коммутатор 3 выполняет функцию реверсивного выпрямителя и представляет собой пары. встречно-параллельно включенных тиристоров 5-6, 7-8, 9-lO 11-12, подключенные к отпайкам вторичной обмотки трансформатора и общей точке, соединенной с нагрузкой 4, второй конец которой подсоединен к средней точке трансформатора 2.

Формирование выходного напряжения преобразователя осуществляется подключением соответствующих секций вторичной обмотки трансформатора с помощью тиристоров коммутатора к нагрузке.

Способ осуществляют следующим образом.

Генератор 23 тактовьгх импульсов формирует две противофазные последоватепьности импульсов, управляющие тиристорами инвертора, и подает сигналы на распределитель 24 и формирователь 25 временнйх задержек. Распределитель представляет собой устройство, имеющее и выходов, причем импульсы с его выходов посупают с частотой, в два раза большей частоты

3 1246 выходного напряжения преобразователя, и длитепьностью, равной длительности тактового интервала. Сигналы распределителя определяют моменты включения тиристоров коммутатора формиУ

5 рующих импульсы с амплитудами низших уровней. Блок 25 определяет моменты включения тиристоров коммутатора, формирующих импульсы с .амплитудами высшего уровня. Фронты выходных сигналов блока 2 г смещены относительно концов тактовых интервалов на интер2i 1 валы в емени равные дли- р

S тельности тактового интервала. Логическое устройство 26 на основании информации с блоков 23-25 формирует управляющие импульсы, поступающие на все тиристоры коммутатора, определяя тем самым моменты включения каждого из них.

Выходные усилители управляющих сигналов тиристоров инвертора (ВУИ) и тиристоров коммутатора (ВУК), кроме функции усиления, выполняют функцию гальванической развязки силовой цепи и цепей управления.

Рассмотрим работу преобразователя с числом тактовых интервалов на полупериоде, равном девяти. Карактер наг30 рузки преобразователя принимаем активным. Формирование первого импульса выходного напряжения 14 (фиг.2) преобразователя осуществляется в два этапа. На первом этапе формируется импульс низшего уровня длительностью а1 путем синхронной подачи в

4 * момент времени t управляющих им- пульсов на тиристор инвертора, формирующий пололалтельную полуволну прямоугольного напряжения, и тиристор 5 коммутатора 3. Тиристор 5 открывается, и к нагрузке прикладывается напряжение прямоугольной формы с амплитудой низшего уровня. В моглент ремени > подается упрагпяющий 45 импульс на тиристор 6 коммутатора.

После открытия тиристора 6 к тиристору 5 прикладывается обратное напряжение и он закрывается„ а к нагрузке прикладывается суммарное напряже-, 50 ние двух секций трансформатора, т.е. формируется импульс с амплитудой высшего уровня. Длительность этого импуль;а определяется моментом подачи управляющего импульса на тиристор 6

1 и равняется — — длительности такто9 вого интервала.

294 4

В конце первого тактового интервала (момент времени t ) тиристор 6 закрывается, а на тиристор 7 подается управляющий импульс и он открывает. ся. При этом на втором тактовом интервале на нагрузке формируется импульс с амплитудой низшего уровня.

В момент времени t управляющий импульс подается на тиристор 8 коммутатора. Указанный тиристор открывается, а тиристор 7 запирается обратным напряжением. При этом на нагрузке формируется импульс с амплитудой высшего уровня, причем длительность этого им.. пульса, определяемая моментом включе3 ния тиристора 8 равна — — длительУ

9 ности тактового интервала.

Ф

На остальных тактовых интервалах управляющие импульсы подаются так, как показано на диаграммах 15 — 22 (фиг.2). Опережение подачи управляющих импульсов на тиристоры, формирующие импульсы высшей амплитуды, относи тельно конца i-ro тактового интерва- .

2i 1 ла равно — — — — — длительности упои мянутого интервала. По указанному соотношению определяются моменты подачи управляющих импульсов на тиристоры, формирующие импульсы с амплиту- дами высшего уровня, на всех четвертях периода выходного напряжения, причем на каждой четверти отсче; импульсов осуществляется от момента перехода кривой выхо,;,;.ого напряжения через нуль к середине полупериода выходного напряжения.

Использование предлагаемого спосо-. ба управления позволит улучшить форму выходного напряжения преобразователя и тем самым уменьшить мощность выходных фильтров., изобретения

Формула

Способ управления тиристорным преобразователем постоянного напряжения в переменное, содержащим инвертор . напряжения, подключенный к первичной обмотке. трансформатора, вторичная обмотка которого снабжена средней точкой и двумя отводами, расположенными симметрично относительно средней точки, тиристорный коммутатор, содержащий первую группу ключей на встречно-параллельно включенных тиристорах, соединенных с отводами вторичной обго интервала.

17

18 !

2о

1

) ) (м(22

Фиг.2 — -+ К тдристорам ивРертора —:э К тиристорам номмута тора

Фив. "

Редактор B.Ïåòðàø Техред В.Кадар

Корректор В,Бутяга

Заказ 4017152 Тираж б31 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,, г.ужгород, ул.Проектная, 4

5 12462 мотки трансформатора, и вторую группу ключей, соединенных с крайними вывода и вторичной обмотки трансформатора, I заключающийся в том, что задают период выходного напряжения, разбивают его на 2п равных интервалов, формируют импульсы управления инвертором с частотой, В и раз большей частоты выходного напряжения, формируют импульсы управления тиристорами первой 1О группы ключей коммутатора синхронно с импульсами управления инвертора, отличающийся тем, что, с целью улучшения гармонического сос94 6тана выходного напряжения, в каждой четверти периода выходного напряже.ния преобразователя íà i-м интервале от начала полуволны выходного напряжения импульсы управления тиристорамн второй группы ключей коммутатора, соединенными одноименными электродами с тиристорами Первой группы ключей коммутатора, проводящих на i-м интервале, формируют с опережением относительно конца i-го интервала на

2i. — 1 время †: — — — длительности укаэанноIl