Способ выравнивания тока между параллельно включенными вентилями статического преобразователя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для выравнивания токов или температур структур параллельно включенных вентилей. Целью изобретения является выравнивание средних значений тока каждого вентиля. Импульсы управления через ключ 12 коммутаторов 6-8 поступают на вентили и одновременно запускают блок 9, который формирует сдвинутые относительно импульсов управления на время, равное длительности последних, импульсы напряжения , поступаюп;ие на счетный вход счетчика 10. При окончании цикла работы схемы на выходе дешифратора 11 формируется импульс, обнуляющий счетчик 10. При достижении числа в счетчике 10 чисел ,записанных в дешифраторах 13 и 14, на их выходах . формируются импульсы, меняющие состояние триггеров 15, которые меняют состояние ключей 12. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. i (Л С

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) 0 (и> (5D 4 Н 02 M 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСНОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

j я /

Ф я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3935344/24-07 (22) 29. 07. 85 (46) 15.06.87. Бюл. У 22 (71) Челябинский политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) М.Е.Гольдштейн, А.И.Иванов и П.Н.Сенигов (53) 621.316.727 (088.8.) (56) Авторское свидетельство СССР ля 541285, кл. Н 02 Р 13/16, 1977.

Чаусов О.Г,, Феоктистов В.П.

Распределение нагрузок между параллельными тиристорами путем их поочередного включения. — Изв. вузов.

Электромеханика, 1975 М- 11. (54) СПОСОБ ВЫРАВНИВАНИЯ. ТОКА МЕЖДУ

ПАРАЛЛЕЛЪНО ВЮЮЧЕННЫМИ -ВЕНТИЛЯМИ

СТАТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для выравнивания токов или температур структур параллельно включенных вентилей. Целью изобретения является выравнивание средних значений така каждого вентиля. Импульсы управления через ключ 12 коммутаторов

6-8 поступают на вентили и одновременно запускают блок 9, который формирует сдвинутые относительно импульсов управления на время, равное длительности последних, импульсы напряжения, поступающие на счетный вход счетчика 10. При окончании цикла работы схемы на выходе дешифратора 11 формируется импульс, обнуляющий счетчик 10. При достижении числа в счетчике 10 чисел, записанных в дешифраторах 13 и 14, на их выходах формируются импульсы, меняющие состояние триггеров 15, которые меняют состояние ключей 12. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1317586

И-тп

1 +(п — 1)----Iми>

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для выравнивания токов или температур структур параллельно включенных вентилей статического преобраэователя.

Цель изобретения — снижение максимальных значений температур структур вентилей при обеспечении их выравнивания путем приближения среднего эа время формирования И импульсов управления значения тока каждого вентиля к среднеарифметическому значению токов всех вентилей.

Сущность способа заключается в том, что для управления параллельно включенными вентилями статического преобразователя измеряют средние за период изменения напряжения сети, питающей преобразователь, значения токов всех вентилей при их одновременной работе, формируют следующие с частотой, соответствующей указанному периоду, импульсы управления вентилями, подают на каждый вентиль m импульсов иэ каждых очередных N импульсов управления. Числа m u N выбирают индивидуально для каждого вентиля из соотношения где n — число параллельно включенных вентилей; среднее за период изменения напряжения сети,, питающей преобразователь„ эна— чение тока вентиля при одновременной работе всех вентил Й

I — наименьшее иэ значений токов I всех вентилей.

При этом каждые m импульсов управления подают на вентили пачками, разделенными (N ) паузами, каждая продолжительностью в указанный период.

Кроме того, одновременно импульсы управления подают не менее чем к (n-1) вентилям, между соседними паузами подают к вентилю число импульсов управления, наиболее близкое к числу, определенному по выражению

5 !

О

Значение максимальной температуры структуры вентиля при одном и том же среднем за заданный временной интервал значении его тока тем больше, чем больше определенное на том же интервале действующее значение его тока. Последнее в свою очередь . тем больше, чем меньше отношение времени пропускания вентилем тока на указанном интервале к величине этого интервала.

При одновременной подаче импульсов управления не менее чем к (n-1) вентилям обеспечивается минимальное увеличение амплитуды токов этих вентилей, следовательно, и минимальное увеличение максимальной температуры кх структур.

При подаче на вентили между соседними паузами числа импульсов управления, наиболее близкого к числу, определенному по выражению обеспечивается наиболее равномерное распределение во времени импульсов греющего вентиль йока, тем самым наименьшая амплитуда колебания температуры структуры вентиля вокруг среднего значения и, следовательно, меньшая максимальная температура структуры вентиля.

На фиг.1 приведена блок-схема, реализующая предложенный способ управления тремя параллельно включенными вентилями статического преобразователя; на фиг.2 — временные диаграммы импульсов управления, подаваемых к вентилям, в течение одного цикла работы блок-схемы.

Блок-схема содержит преобразователь 1, входящие в него параллельно включенные управляемые вентили 2

4, средние за период Т изменения напряжения сети, питающей преобразователь 1, значения токов которых измерены при одновременной работе этих вентилей и составляют, например, г — 100 А, Тз 130 А, ?,т = 160 А.

Устройство содержит также источник

5 импульсов управления, выход которого через коммутаторы 6 — 8 подключены соответственно к управляющим входам вентилей 2 — 4, блок 9, формирующий импульсы напряжения, следующие с частотой импульсов управления источника 5 и отстающие от них на

131? время, равное длительности последних, счетчик 10 импульсов и дешифратор 11.

При этом счетный вход счетчика 10 через блок 9 подключен к выходу источника 5, выход счетчика 10 подключен к управляющим входам коммутаторов 6

8 и через дешифратор 11 — к обнуляющему входу счетчика 10. Каждый коммутатор 6 — 8 содержит управляющий ключ 12, дешифраторы 13 и 14, триг- 10

rep l5, выполненный на двух логических элементах ИЛИ-НЕ. При этом управляющий вход коммутатора 8 одновременно является входом дешифраторов 13 и

14, выходы которых соответственно 15 подключены к первому и второму входам триггера 15, выход которого подключен к управляющему входу ключа 12.

Выход и вход ключа !2 являются од= новременно выходом и входом коммута- 20 тора 8. В памяти дешифратора 11 записано число 52. В дешифраторе 13 соответственно коммутатора 6 записано число 53; коммутатора ? — числа 5,12

18,25,32,38,44,50; коммутатора 8 числа 3,7,11,15,19,23,27,31,39,43, 47,51. В дешифраторе 14 соответственно коммутатора 6 записано число

54; коммутатора 7 — числа 6,13,19,26, 33,39,45,51; коммутатора 8 — числа 4, 30

-8,12,16,20,24,28,32,36,40,44,48,52.

Числа, записанные в памяти дешифра» торов, определяют моменты наступления и длительности пауз между пачка-. ми импульсов управления вентилями 35

2 — 4 и определены с учетом того, Из. шз= 13:11;

N 4 :m4 4:3, при которых период одного цикла работы блок-схемы равен lх13х4 = 52 периодам Т. Эти чис- 40 ла определены также с учетом того, что одновременно импульсы управления следует подавать не менее чем к двум вентилям, а между соседними паузами следует подавать к вентилю 45

3 число импульсов управления, наиболее близкое к m : (N — m ) = 11 :(1311) = 5,5; к вентилю 4 — m<:(N m ) = 3:/4 3/ = 3 °

1 50

Устройство работает следующим образом.

Формируясь в источнике 5, импульсы управления периодически (с периодом Т ) через ключ 12 коммутаторов

6 — 8 поступают на управляющие входы соответственно вентилей 2 — 4, отпирая их. Одновременно эти импульсы запускают блок 9, который формирует

586 4 сдвинутые относительно импульсов управления на время, равное длитель— ности последних, импульсы напряжения, поступающие на счетный вход счетчика 10. По достижении числа поступающих в счетчик 10 импульсов

52 на выходе депгифратора 11 формируется импульс, обнуляющий показания счетчика 10. На этом заканчивается цикл работы схемы и начинается следующий, аналогичный предыдущему. Кроме того, по достижении числа поступивших в счетчик 10 импульсов числа, записанных в дешифраторах 13 и 14 коммутаторов 6 — 8, на выходах этих дешифраторов формируются импульсы, меняющие состояние триггеров 15 этих коммутаторов ° Триггеры в свою очередь меняют состояние ключей 12 с открытого на закрытое и обратно.

В результате за цикл работы схемы (52 периода Т) к вентилю 2 подается

52 импульса управления (кривая 16) к вентилю 3 — 44 импульса (кривая 17) и к вентилю 4 — 39 импульсов (кривая 18). При этом на каждом периоде Т импульсы управления подаются к двум вентилям и паузы между пачками импульсов наиболее равномерно распределены на протяжении всего цикла работы схемы. В результате обеспечивается равенство средних за цикл работы схемы (52 периода Т) значений токов вентилей 2 — 4, как и в прототипе.

Применение предлагаемого способа управления параллельно включенными вентилями позволит уменьшить температуру структуры наиболее нагретого вентиля и, как следствие, увеличить срок службы преобразователя с такими вентилями либо уменьшить необходимое число параллельно включенных вентилей в них.

Формула изобретения

1. Способ выравнивания тока между параллельно включенными вентилями статического преобразователя, заключающийся в том, что измеряют средние за период изменения напряжения сети, питающей преобразователь, значения токов всех вентилей при их одновременной работе, формируют следующие с указанным периодом импульсы управления вентилями, подают на каждый вентиль m импульсов из каждых очередных N импульсов управления, о т1317586 6 ной работе всех вентилей;

I — наименьшее из значений тамии ков I всех вентилей; из при этом каждые fn импульсов управле. ния подают к вентилю сериями, разделенными Я-ш паузами, каждая продолжительностью в указанный период, и импульсы управления подают не менее чем к и-1 вентилям.

10 2. Способ по п.1, о т л и ч а юи и с я тем, что между соседними аузами подают к вентилю число имульсов управления, наиболее близкое числу л и ч а ю шийся тем, что, с целью выравнивания средних значений тока каждого вентиля, числа ш и N выбирают для каждого вентиля соотношения

N n

1+ (п-1)

I где n — - число параллельно включен- щ ных вентилей; п

I — - среднее за период изменения и напряжения сети, питающей к преобразователь, значение 15 тока вентиля при одновременm

Составитель А. Придатков

Редактор M.Äüøûí Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Подписное

Заказ 2430/51 Тираж 660

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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