Спосіб управління випрямлячем з шунтувальним тиристором (його варіанти)

H02M7 / 12 - виконаних на газорозрядних, електронних або напівпровідникових приладах з керуючим електродом


Власники патенту RU 2264686:

Джус Ілля Миколайович (RU)

Винахід відноситься до області електротехніки і, зокрема, до перетворювальної техніки. Технічний результат полягає в розширенні функціональних можливостей і підвищення надійності. Спосіб управління випрямлячем з шунтувальним тиристором полягає в подачі керуючих імпульсів на фазні тиристори з кутом управління, що змінюються в випрямному режимі від нуля до максимального значення кута в випрямному режимі, і сигналу управління на шунтирующий тиристор безперервно або імпульсно з кутом, рівним максимальному куті управління фазних тиристорів в випрямному режимі, при переході в інверторний режим забороняють подачу сигналу на шунтирующий тиристор, а кут управління змінюють стрибком з максимал ного значення кута в випрямному режимі до 90 градусів і далі збільшують кут керуючих імпульсів, що подаються на фазні тиристори, до необхідної величини. У другому варіанті крім цих операцій затримують кут на значенні кута не менше максимально можливого в випрямному режимі мінус кут комутації та запасу на час не менше періоду чергування імпульсів фазними тиристорами і далі збільшують кут керуючих імпульсів, що подаються на фазні тиристори, до необхідної величини. 2 н.п. ф-ли, 3 мул.

Винахід відноситься до області електротехніки, зокрема до перетворювальної техніки.

Широко відомий / 1 / спосіб управління випрямлячем з шунтувальним тиристором, що складається в подачі керуючих імпульсів на фазні тиристори з кутом управління, що змінюються в випрямному режимі від нуля до максимального значення кута в випрямному режимі, і сигналу управління на шунтирующий тиристор безперервно або імпульсно з кутом, рівним максимальному куті управління фазних тиристорів в випрямному режимі, володіє обмеженими функціональними можливостями, так як не дозволяє забезпечити роботу в інверторному режимі. Цей спосіб є прототипом для обох варіантів формули винаходу.

Метою винаходу за першим варіантом винаходу є розширення функціональних можливостей за рахунок можливості переходу в інверторний режим.

Метою винаходу за другим варіантом винаходу є розширення функціональних можливостей за рахунок можливості переходу в інверторний режим і підвищення надійності при цьому переході.

Поставлена ​​мета досягається в першому варіанті винаходу за рахунок того, що при переході в інверторний режим забороняють подачу сигналу на шунтирующий тиристор, а кут управління змінюють стрибком з максимального значення кута в випрямному режимі до 90 градусів і далі збільшують кут керуючих імпульсів, що подаються на фазні тиристори, до необхідної величини.

Поставлена ​​мета досягається в другому варіанті винаходу за рахунок того, що при переході в інверторний режим забороняють подачу керуючих імпульсів на шунтирующий тиристор, а кут управління змінюють стрибком з максимального значення кута в випрямному режимі до 90 градусів, затримують кут на значенні кута не менше максимально можливого в випрямному режимі мінус кут комутації та запасу на час не менше періоду чергування імпульсів фазними тиристорами і далі збільшують кут керуючих імпульсів, що подаються х на фазні тиристори, до необхідної величини.

На фіг.1 і 2 наведені схеми для реалізації способів управління відповідно для першого і другого варіантів винаходу.

Блок фазних тиристорів 1 і шунтирующий тиристор 2 по виходу однойменними висновками з'єднані паралельно і підключені до навантаження 3. Блок 1 фазних тиристорів утворює відому схему випрямлення: однофазную або трифазну в будь-який їх різновиди - бруківку або нульову і з боку входу з'єднаний з мережею змінного струму. Пристрій 4 фазоімпульсной управління (УФІ) підключено до керуючих входів блоку 1 фазних тиристорів. Блок 5 уставки через суматор 6 з'єднаний з входом УФІ 4. Граничний елемент 7 підключений виходом до другого входу суматора 6, а входом елемент 7 пов'язаний з виходом блоку уставки 5. Вихід порогового елемента 7 з'єднаний з керуючим входом ключа 8, що з'єднує вихід блоку 9 шунтуючих сигналів (БШІ) з шунтувальним тиристором 2.

На фіг.2 до виходу порогового елемента 7 підключений формувач 10, вихід якого підключений до ключів 11, які з'єднують входи фазних тиристорів з виходами блоків 12 додаткових імпульсів (БДИ), які формують імпульси з кутами управління менш максимального в випрямному режимі мінус кут комутації та запасу. Число блоків 12 дорівнює числу фазних тиристорів в блоці 1. Ha фіг.3 дана приблизна характеристика управління - залежність кута управління фазними тиристорами від вихідного сигналу блоку 5 уставки.

Способи реалізуються при такому порядку роботи. У випрямному режимі (правий квадрант на Фіг.3) пороговий елемент 7 відключений. УФІ 4 подає на блок 1 фазні тиристори керуючі імпульси, фаза яких змінюється від нуля до максимального в випрямному режимі. Чисельне значення максимального кута залежить від схеми блоку 1 і дорівнює 180 градусів для однофазних схем, 150 градусів для трифазної нульової і 120 градусів для трифазної мостової схеми. При цьому ключ 8 включений, і від БШІ 9 на шунтирующий тиристор 4 надходить сигнал безперервно або імпульсно з кутом, зазначеним вище. Випрямляч працює в режимі з шунтувальним тиристором, що дозволяє знизити споживання реактивної потужності і зменшити пульсації випрямленої напруги на навантаженні 3.

На фіг.2 при цьому закриті ключі 11, і додаткові імпульси на фазні тиристори блоку 1 від БДИ 12 не надходять.

Якщо сигнал блоку уставки 5 стане нижче нульового рівня, спрацьовує пороговий елемент 7, який подає сигнал на зняття керуючих імпульсів з шунтирующего тиристора 2. У інверторному режимі цей тиристор 2 весь час вимкнений. Одночасно на вхід суматора додається сигнал ДУ (Фіг.3), смещающий початковий кут управління вперед, тобто з максимального (вказано вище) до 90 градусів електричних. Таким чином, здійснюється плавний перехід через нульове значення випрямленої напруги. Такий спосіб управління реалізується в разі повільного зміни керуючого сигналу блоку 7. Таким чином, спосіб за першим варіантом забезпечує роботу випрямляча в випрямному і інверторному режимах.

У другому варіанті винаходу при необхідності швидкої зміни сигналу управління блоку 5 можливо швидка зміна кута на инверторное значення більш максимального випрямного в момент, коли струм протікає через шунтувальний тиристор 2. У цьому випадку інвертування не наступить, оскільки в інверторному режимі при кутах більше максимального випрямного в кривої вихідної напруги відсутні позитивні ділянки кривої напруги, які вимикають шунтирующий тиристор 2. При використання другого способу такий режим виключений. На фіг.2 після спрацьовування порогового елемента 7 спрацьовує формувач 10, який на час, більший періоду чергування імпульсів управління фазними тиристорами, відкриває ключі 11. Це час одно періоду мережевої напруги, поділеній на число тиристорів в блоці 1. За зазначений час хоча б на один з фазних тиристорів пройде додатковий імпульс від блоків БДИ 12. Включення хоча б одного з фазних тиристорів блоку 1 з кутом менше максимально можливого в випрямному режимі мінус кут комутації і запасу градусів призведе до зак ритію шунтирующего тиристора 2. Отже, перехід в інверторний режим буде гарантовано здійснений. Цей порядок дії забезпечують надійність.

1. Спосіб керування трифазним випрямлячем з шунтувальним тиристором складається в подачі керуючих імпульсів на фазні тиристори з кутом управління, що змінюються в випрямному режимі від нуля до максимального значення кута в випрямному режимі, і сигналу управління на шунтирующий тиристор безперервно або імпульсно з кутом, рівним максимальному куті управління фазних тиристорів в випрямному режимі, який відрізняється тим, що при переході в інверторний режим забороняють подачу сигналу на шунтирующий тиристор, а кут уп авленія змінюють стрибком з максимального значення кута в випрямному режимі до 90 градусів і далі збільшують кут керуючих імпульсів, що подаються на фазні тиристори, до необхідної величини.

2. Спосіб управління трифазним випрямлячем з шунтувальним тиристором складається в подачі керуючих імпульсів на фазні тиристори з кутом управління, що змінюються в випрямному режимі від нуля до максимального значення кута в випрямному режимі, і сигналу управління на шунтирующий тиристор безперервно або імпульсно з кутом, рівним максимальному куті управління фазних тиристорів в випрямному режимі, який відрізняється тим, що при переході в інверторний режим забороняють подачу сигналу на шунтирующий тиристор, а кут уп авленія змінюють стрибком з максимального значення кута в випрямному режимі до 90 градусів, затримують кут на значенні кута не менше максимально можливого в випрямному режимі мінус кут комутації та запасу на час не менше періоду чергування імпульсів фазними тиристорами і далі збільшують кут керуючих імпульсів, що подаються на фазні тиристори, до необхідної величини.

Схожі статті