CS272908B1 - Connection of thyristor converter's control circuit - Google Patents

Description

(57) Zapojení řídícího obvodu po.die vynálezu so používá k řízení zapalovacích pulsů tyristořových střidačů se sériovým rezonančním obvodem s paralelním obvodem zátěže, například pro indukční ohřev. Podstata zapojeni spočívá v tom, že řídicí komparátor pro zapalováni tyristoru je připojen ke zdroji referenčního napětí a k integračnímu kondenzátoru, který je střídavě nabíjen a vybíjen dvěma proudovými zdroji, z nichž jeden je zapínán komparátorem napětí na zátěži střidače. Zapojeni zajištujo optimální pracovní kmitočet a fázi proudu střidače při změně parametrů zátěže během činnosti.

272 908 (11) (13) s* (51) Int. Cl.⁵

H 05 B 6/06 a·

CO

CS 272 908 B1

Vynález se týká zapojeni řídicího obvodu tyristorového střídače se sériovým rezonančním obvodem, ve kterém zátěž představuje paralelní rezonanční obvod j například indukční ohřívací zařízení.

□osud se k řízeni zapalování tyristoru střidače tohoto typu používá zapojeni s komparátorem napětí na' zátěži a zpožďovacím obvodem,· přičemž okamžik zapáleni tyristoru střidaěe následuje s konstantním zpožděním, daným například monostabilním obvodem, za průchodem napětí zátěže nulou. Zpožděni je zvoleno podle kmitočtu zátěže a podle rezonančního kmitočtu obvodu střídače. Při změně rezonančního kmitočtu obvodu zátěže,’ ke kterému dochází například pří indukčním ohřevu oceli, takto řízený střidač nesleduje kmitočet zátěže a dochází k přetěžování obvodu střidačs vysokým napětím a proudem.

Tyto nevýhody odstraňuje zapojeni řídicího obvodu tyristorového střidače podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom,’ že paralelně k integračnímu kondenzátoru je zapojen první proudový zdroj řízený prvním komparátorem připojeným na svorky výstupního napětí střídače a dále k integračnímu kondenzátoru je paralelně připojen druhý proudový zdroj.

K prvnímu pólu integračního kondenzátoru je připojen první vstup druhého komparátoru, jehož druhý vstup je připojen k prvnímu pólu zdroje referenčního napětí. Druhý pal zdroje referenčního napětí je připojen k druhému pólu integračního kondenzátoru. Výstup druhého komparátoru je připojen k zapalovacímu obvodu.

Zapojením řídicích obvodů podle vynálezu je oproti stávajícím zapojením zajištěna optimální regulace kmitočtu střídače podle rezonančního kmitočtu obvodu zátěže v širokých mezích, čímž je dosaženo nižšího zatíženi obvodu střidače při stejném výkonu a vyšši účinnosti přeměny energie.

Na připojeném výkrese je na obr. 1 zapojení řídicího obvodu tyristorového střídače podle vynálezu, na obr. 2 je znázorněn časový průběh napětí UZ na zátěži^ časový průběh proudu střídače IS a odpovídající průběh napětí UC integračního kondenzátoru řídicího obvodu pro kladnou větev a na obr. 3 je znázorněno principiální zapojeni rezonančního střídače v půlmústkovém zapojení s oddělenými rezonančními tlumivkami.

Podle schéma zapojení na obrázku 1 je paralelně k integračnímu kondenzátoru 15 zapojen první proudový zdroj 22» řízený prvním komparátorem 12 připojeným na svorky 10 a 11 výstupního napětí střidače. Dále k integračnímu kondenzátoru 15 je paralelně připojen druhý proudový zdroj 14. K prvnímu pólu 20 integračního kondenzátoru 15 je připojen první vstup druhého komparátoru 17; jehož druhý vstup je připojen k prvnímu pólu zdroje 18 referenčního napětí. Druhý pól zdroje 18 referenčního napětí je připojen k druhému pólu 21 integračního kondenzátoru 15. Výstup druhého komparátoru 17 je připojen k zapalovacímu obvodu 19 jednoho tyristoru, respektive jedné skupiny tyristorů.

V předchozí půlperiodě napětí zátěže UZ,’ například se zápornou polaritou, je první proudový zdroj 13 vypnut a integrační kondenzátor 1'5 se nabíjí konstantním proudem I po dobu T/2 na napětí Ul. V další pracovní kladné půlperiodě zapne druhý komparátor 17 napětí zátěže druhý proudový zdroj 14 s proudem o velikosti 3.1 s opačnou polaritou,· takže « integrační kondenzátor 15 se vybíjí proudem 2.1 až do nulového napětí UC, vymezeného například diodou zapojenou paralelně k integračnímu kondenzátoru. Tohoto výchozího napětí dosáhne po uplynuti poloviny půlperiody,' to je za dobu T/4. V tomto okamžiku je na zátěži maximální napětí UZ. Před tím ovšem dojde k překlopeni komparátoru řídicích pulsů, jehož referenční napětí U2 Ul,’ a to v době

U2.C před dosažením maximálního napětí UZ na zátěži. Pokud zvolíme napětí U2 tak, aby TI bylo rovno polovině délky pulzu rezonančního obvodu střidače, bude proud IS rezonančního obvodu střídače odevzdávat maximální výkon do obvodu zátěže. Pro opačnou polaritu napětí. UZ na zátěži a pro druhý tyriator, respektive druhou skupinu tyristorů, použijeme analogické zapojeni.

CS 272 903 Bl

Na abr. 3 je znázorněno principiální zapojeni rezonančního střidače v půlmůstkovém zapojeni 3 oddělenými rezonančními tlumivkami £ a 7. Tyristor £ kladná větve odebírá energii z prvního napěťového zdroje _1 a přes rezonanční tlumivku £ a kondenzátor 5 ji předává do paralelního obvodu zátěže £ s kompenzačním kondenzátorem 4. V další půlpsriodě odebírá tyristor 9 záporné větve energii z druhého napělového zdroje 2 a přes rezonanční tlumivku 7 a kondenzátor £ ji předává zátěži 3. Napětí UZ na zátěži £ (svorky £0 a £1) má sinusový charakter. Proud IS rezonančního obvodu má charakter půlsinusových pulzů, jejichž délka je kratší než polovina periody napětí UZ na zátěži.

Na obr. 2 je znázorněn časový průběh napětí UZ na zátěži £, časový průběh proudu stři dače IS a odpovídající průběh napěti UC integračního kondenzátoru 15 řídicího obvodu pro kladnou větev. Při změně kmitočtu se strmosti nárůstu napěti na tomto kondenzátoru nezmění, proto se nezmění ani předstih zapálení tyristoru před maximem napětí zátěže. Změní se pouze amplituda Ul.

Zapojeni řídicího obvodu tyristorového střidače lze použit například u střidačů pro indukční ohřev kovových materiálů.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení řídicího obvodu tyristorového střidače se eériovým rezonančním obvodem, vyznačující se tím, že paralelně k integračnímu kondenzátoru (15) je zapojen první proudový zdroj (13), řízený prvním komparátorem (12) připojeným na svorky (10) a (11) výstupního napětí střidače a dále druhý proudový zdroj (14), přičemž k prvnímu pólu (20) integračního kondenzátoru (15) je připojen první vstup druhého komparátoru (17), jehož druhý vstup je připojen k prvnímu pólu zdroje (13) referenčního napětí) jehož druhý pól je připojen, k druhému pólu (21) integračního kondenzátoru (15), výstup druhého komparátoru (17) je připojen k zapalovacímu obvodu (19).