Устройство для управления n-канальным вентильным преобразователем

 

Устройство для управления преобразователем содержит блок управления 1, оптопары 2 и 3, фазирующий трансформатор 6. диоды 4, 5, 7-9, 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

(5I)5 Н 02 М 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5022542/07 (22) 17.01.92 (46) 07.09.93. Бюл. М 33-36 (76) Алимов Т.И„Сальков Е,М.. Степанов

P.8. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ йКАНАЛЬНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Устройство для управления преобразователем содержит блок управления 1, оптопары 2 и 3, фаэирующий трансформатор 6, диоды 4, 5, 7-9, 1 з,п,ф-лы, 1 ил, C)

О

Ф о

2000646

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам управления преобразователем, и может быть использовано, например, в электроприводах.

Известно устройство, в котором управление тиристорами осуществляется от индивидуальной обмотки высокочастотного трансформатора со средней точкой, подключенной к катоду тиристора. На выходе вторичной обмотки высокочастотного трансформатора имеется двухполупериодный выпрямитель, положительный вывод которого через управляемый ключ подключен к управляющему электроду тиристора.

Недостатком известного устройства является применение в схеме высокочастотного генератора и высокочастотных диодов в выпрямителе, Известно устройство для управления многофазным преобразователем, Недостатком известного устройства является применение в схеме для управления анодной группой вентилей двух групп оптопар и диодов, к которым предъявлены повы- 25 шенные требования при подключении к вентилям, установленным в высоковольтном преобразователе, а при силовом питании преобразователя свыше 600В отсутствие оптронных пар (которые про- 30 мышленность не выпускает). Кроме того, в некоторых установках, например инверторах, требуется одновременное включение двух и более вентилей в катодной и анодной группах. 35

Предлагаемое техническое решение дает возможность построения схемы на индивидуальном питании управления каждого вентиля от одного трансформатора и низкочастотных выпрямительных диодах без до- 40 пол нительного высокочастотного генератора, высокочастотных диодов и дополнительной стабилизации, что позволяет в высоковольтном преобразователе применять выпускаемые промышленностью опто- 45 пары и испольэовать устройство не только в выпрямителях, но и в инверторах, где требуется одновременная коммутация нескольких вентилей в анодной или катодной группе. 50

В устройство, состоящее из блока управления, двух групп оптопар, двух групп диодов, фазирующего трансформатора с двумя группами вторичных обмоток шестифаэной системы, первичная трехфазная об- 55 мотка которого подключена к сети, двух выпрямителей, введены дополнительные группы вторичных обмоток и каждая группа вторичных обмоток служит для управления каждым вентилем анодной и катодной групп и состоит из двух соответствующих фаз, одна из которых обратной последовательности, При этом две диодные группы и диоды выпрямителей используются в качестве выпрямителей на выходах этих вторичных обмоток. Кроме этого, в группы вторичных обмоток могут быть введены дополнительные обмотки соответствующих фаз соответственно прямой или обратной последовательности шестифазной системы питания, а на выходах дополнительных обмоток установлены дополнительные выпрямительные диоды. Во всех группах вторичных обмоток нулевые точки являются отрицательными выводами, а катоды выпрямительных диодов каждой группы вторичных обмоток объединены и являются положительными выводами.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит блок управления

1, две группы оптопар 2 и 3, две группы диодов 4 и 5, фазирующий трансформатор 6 с двумя группами вторичными обмотками

W2-1-1 и W2-2-1 и два выпрямителя 7 и 8. В трансформатор 6 введены группы вторичных обмоток W2-1-2 W2-1-m и W2-2-2 W2-2-m, На выходах всех групп вторичных обмоток установлены выпрямители, построенные на диодных группах 4 и 5 и выпрямителях 7 и

8. Кроме этого, в группы вторичных обмоток могут быть введены дополнительные обмотки соответствующих фаз соответственно прямой или обратной последовательности шестифазной сиетемы питания, à íà выходах этих дополнительных обмоток установлены дополнительные выпрямительные диоды 9(1)„.9(2N). Схема соединений всех групп вторичных обмоток — нулевая.

Положительные потенциалы выпрямителей, построенных на диодных группах 4, 5 и 7-9 через соответствующие вторичные цепи первой группы оптопар 2(2), 3(2) и отрицательные потенциалы, которыми являются нулевые точки каждой группы вторичных обмоток, служат для подключения соответственно к управляющим электродам и катодам каждого соответствующего вентиля анодной и катодной групп.

Устройство работает следующим образом.

Блок управления 1 состоит из 2m формирователей импульсов и 2m выходных транзисторных ключей. Формирователь импульсов канала в определенный момент, который зависит от того, какое напряжение требуется на выходе вентильного преобразователя, включает свой выходной транзисторный ключ„При этом по цепи: плюсовая шина источника питания блока управления

2000646

20

1 — первичная цепь группы оптопар 2(1) и

3(1) через выходной транзисторный ключ начинает протекать ток. Ток, протекающий по первичной цепи оптронной парь. 2(1) и

3(1) вызывает открытие вторичной цепи этой оптронной пары 2(2) и 3(2), при этом к управляющему электроду относительно катода прикладывается постоянное управляющее напряжение. Через определенное время, которое определяется типом вентиля и для большинства вентилей соответствует тмин - 10О, выключается выходной транзисторый ключ блока управления 1. Ток через первичную цепь оптопар 2(1) и 3(1) прекращает протекать, и закрывается вторичная цепь оптопар. Таким образом формируется импульс длительностью tvMn no каждому каналу.

Вторичным группам обмоток для питания каждого вентиля достаточно иметь минимум две или три фазы из 6-фазной системы питания. Например, для вентиля фазы А катодной группы это фазы А1, Z1 или еще и В1. Это обусловлено тем, что для электроприводов постоянного тока, таких, например, как ЭПУ-1. ЭТ6, ЭТУ3601, ЭТРП и другие, угол зажигания а колеблется в пределах 10-120 или 10-150 (см. фиг. 2).

Требованием к формированию вершины импульса управления является 10%-ное изменение амплитуды управляющего напряжения от переднего до заднего фронта импульсов, который равен 10О.

В данном случае амплитуда изменяется не более чем на 8%, т,е. схемное решение удовлетворяет этому требованию.

Применение такого устройства управления многоканальным вентильным преобразовэтелем дает возможность использовать выпускаемые промышленностью оптопары в высоковольтных выпрямительных Ll инверторных преобразователях.

Формула изобретения

1, Устройство для управления N-канальным вентильным преобразователем, состоящим иэ двух групп вентилей, содержащее блок управления, две группы оптопэр, одни концы вторичных цепей которых предназначены для подключения к управляющим электродам соответствующих групп вентилей, диоды, фазирующий трансформатор с двумя группами вторичных обмоток, первичные обмотки которого предназначены для подключения к сети, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждая группа вторичных обмоток состоит из пар противофазных обмоток двух соответствующих фаз, причем одни концы вторичных обмоток каждой пары объединены и предназначены для подключения к катодэм соответствующих вентилей, другие концы объединены через диоды, включенные в прямом направлении, и подключены к другим концам вторичных цепей соответствующих групп оптопар, первичные цепи которых подключены к выходам блока управления.

2. Устройство пои. 1, отл и ча ю ще ес я тем, что введены по числу пар вторичных обмоток дополнительные вторичные обмотки третьей фазы и последовательно соединенные с ними дополнительные диоды, причем концы дополнительных вторичных обмоток подключены к концам вторичных обмоток соответствующей пары, а дополнительные диоды подключены к диодам соответствующей пары.

2000646

Составитель Т.Алимов

Техред М.Моргентал

Редактор А. Купрякова

Корректор А .Козориз

Заказ 3081

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина, 101