SU1112523A1 - Устройство дл управлени мостовым многофазным вентильным преобразователем - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕ .НИЯ МОСТОВЫМ МНОГОФАЗНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее блок импульсно-фазовйго управлени , выходы которого по чис,лу вентилей подключены к входам формировател  длительности управл ющих импульсов, и выходные каскады, выполненные нэ ключевых элементах, выходами подключенных к выводам первичной обмотки трансформатора , средн   точка которой через токоограничивающий резистор подключена к источнику питани , и двух вторичных обмотках, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства и повышени  помехозащищенности , оно снабжено инверторами по числу вентилей, причем входы инверторов подключены к выходам формировател  длительности , выходы инверторов, одноименных с вентил ми одной фазы, подключены к входам ключевых элемеитов соответствую i (Л щего выходного каскада, вторичные обмотки которого предназначены дл  подключе ни  к вентил м этой фазы.

Description

1C

О1

to

09

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при построении систем управлени  многофазными выпр мител ми , -зависимыми инверторами и преобразовател ми частоты.

Известно устройство управлени  вентильным комплектом, выполненным по трех фазной мостовой схеме с ДВУМЯ последовательно включенными тиристорами, в которой выходные каскады состо т из шести одинаковых  чеек, причем кажда  из них содержит транзисторный силовой ключ, два трансформатора дл  двух последователь . ных тиристоров, диоды и ключ дл  управлени  демпферными обмотками (1).

Недостатком такого устройства  вл етс  его сложность.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство управлени  многофазным преобразователем с непосредственной св зью , содержащее дл  каждого вентильного комплекта систему импульсно-фазового управлени , формирователь длительности управл ющих импульсов, равной интервалам естественной проводимости вентилей, источник высокочастотного напр жени 

дл  заполнени  управл ющих импульсов высокой частотой и выходные каскады дл 

. каждого вентил  преобразовател , состо щие из селектора и усилител  MOUIHOCTH, при этом выходы системы импульсно-фазового управлени  соединены с входами формировател  длительности управл ющих импульсов, а один вход каждого селектора подключен к выходу соответствующего формировател  длительности управл ющих импульсов, а другие входы объединены и соединены и источником высокочастотного напр жени , выходы селекторов соединены с входами усилителей мощности 2|.

Недостаток известного устройства заключаетс  в том, что количество выходных каскадов равно числу вентилей преобразовател , что приводит к усложнению системы и низкой помехозащищенности. Это объ сн етс  тем, что каждый выходной каскад может использоватьс  дл  формировани  импульса управлени  только дл  одного вентил . При этом количество выходных каскадов определ етс  числом вен тилей преобразовател .

Дл  устранени  подмагпичивани  трансформатора выходной каскад выполн етс  по двухтактной схеме, а дл  передачи щирокого управл ющего импульса производитс  его заполнение высокочастотным напр жением . При этом дл  формировани  каждого импульса управлени  необходимы четырехобмоточный трансформатор (первична  и вторична  обмотки с выводом средней точки) и два ключевых элемента, а дл  высокочастотного заполнени  импульсов - источник противофазных импульсов высокой частоты. Таким образом, выходные каскады  вл ютс  достаточно слож ными.

Кроме того, ключевые элементы поочередно (по высокой частоте) замыкаютс  лишь на интервалах выработки импульса управлени  одного вентил , а в остальное врем  закрыты. При этом высокочастотные колебани  на шинах источника питани , возникающие, при работе других каскадов, через паразитные емкости элементов могут проникать в цепи формировани  импульсов и приводить к ложным включени м вентилей .

Цель изобретени  - упрощение устройства и гю)Ы1пепие помехозащищенности.

Поставленна -1 ель достигаетс  тем, что устройство дл  управлени  мостовым много фазным вентильным преобразователем, содержащее блок импульсно-фазового управлени , выходы которого по числу подключены к входам формирователей длительности управл юпхих импульсов, и выходные каскады, выполненные на ключевых элементах , выходами подключенных к выводам первичной обмотки прансформатора, средн   точка которой через токоограничивающий резистор гюдключена к источнику питани , и двух вторичных обмотках, снабжено инверторами по числу вентилей, причем входы инверторов подключены к выходам формировател  длительности, выходы , инверторов, одноименных с вентил ми одной фазы, подключены к входам ключевых элементов .соответствующего выходного каскада, вторичные обмотки которого предназначены дл  подключени  к вентил м этой фазы.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства управлени  дл  одного вентильного комплекта; на фиг. 2 - временные диаграммы , по сн ющие формирование управл ющих импульсов дл  двух вентилей.

Устройство (фиг. 1) содержит блок 1 импульсно-фазового управлени , формирователь 2 длительности управл ющих импульсов , выходы которого (И1-И6) соединены с входами инверторов 3 - 8, и три выходных каскада 9-11. причем каждый каскад выполнен по двухтактной схеме с трансформаторным выходом с .двум  вторичными обмотками и содержит два ключевы .х элемента 12 и 13, входы которых соединены с выходами двух интервалов, а выходы - с выводами первичной обмотки трансформатора 14, средн   точка которой через токоограничивающий резистор 15 подключена к источнику питани , одни разноименные выводы вторичных обмоток через последовательно включенные диоды 16 и 17 соединены с управл ющими электродами , а другие - с катодами вентилей, подключенных к одной фазе, питающей преобразователь сети, и между управл ю1ИИМ электродом и катодом каждого вентил  включены обратные диоды 18 и 19.

VcTpoikTBo работает следующим образом .

Блок 1 импульсио-фазового управлени  (фиг. 1), синхронизированный с питающей преобразователь сетью, вырабатывает последовательности импульсов переменной длительности по числу вентилей комплекта , положение передних фронтов которых, определ етс  уровнем управл ющего напр жени  Uy. Эти имнульсы поступают на формирователь 2 (фнг. 1) и формируютс  по длительности, равной интервалам естественной проводимости вентилей. Последовательности U1 - U6 вы.чодных импульсов формировател  (фиг. 2 а - е) поступают на входь инверторов 3-8 (фиг. 1.) и преобразуютс  в новые последовательности U1 - U6 (фиг. 2 ж, з), в которых ннтервала .м проводимости вентилей соответствуют состо ни  логического «О (здесь и далее выходные импульсы отдельных блоков пронумерованы в соответствии с очередностью работы вентилей).

Выходные импульсы каждых двух инверторов , входы которых соединены с выходами формирователей, обеспечивающими формирование длительности импульсов управлени  дл  вентилей, подключенных к одной фазе питающей преобразователь сети, управл ют работой ключевых элементов выходного каскада, обеспечивающего выработку управл юн1их импульсов дл  этих вентилей, поскольку инвертированные импульсы (fjl-U4-, U3-U6 и U5-UZ) на интервалах времени, когда работа вентилей данной фазы запрен1ена, перекрываютс  (на фиг. 2 ж, 3 за1нтрихова1т), оба ключевых элемента выходного каскада на этих интервалах открыты, а первична  обмотка трансформатора замкнута накоротко. При этом обе полуобмотки трансформатора обтекаютс  токами, величина которых определ етс  токоограничивающим резистором 15 (фиг. I) , в противоположных направлени х , и напр жение на зажимах вторичных обмоток отсутствует. На других интервалах (не зап1Трихованные зоны на фиг. 2 ж,з) когда открыт лишь один из ключевых элементов , соответствующа  половина первичной обмотки подключаетс  к источнику питани , и на вторичных обмотках возникают напр жени , пол рность которого на одной из обмоток  вл етс  отпирающей дл  после довательного диода, что приводит к подаче импульса управлени  на управл ющий пере ход одного вентил , а на другой - обратной , и импульс управлени  на другом вентиле отсутствует. При этом величина тока управлени  ограничиваетс  резистором 15 (фиг 1), а трансформатор 14 намагничиваетс  в одном направлении. На интервале одиночной работы другого к.пючевого элемента пол рность напр жени  на вторичных обмотках измен етс  на противоположную , что приводит к по влению управл ющего импульса на переходе другого вентил , а трансформатор перемагничиваетс  в противоположном направлении. Управл ющие импульсы дл  первого и четвертого вентилей приведены на фиг. 2 и, к. Дл  поJiyчeни  плоской вершины (штриховые ли0 НИИ) трансформатор должен работать на линейном участке кривой намагничивани , что приводит к неиспользованию стали сердечника . Поскольку первична  обмотка подключена к источнику через резистор, а при очередном переключении сердечник перемагничиваетс  по полному циклу, материал сер аечника можно использовать максимально (до глубокого насып1ени  при каждом такте). При этом габариты выходного транс, форматора уменьшаютс , а импульс управg Ленин принимает оптимальную форму (спло щные линии на фиг. 2 и, к).

В предлагаемом устройстве количество выходных каскадов сокращаетс  в два раза, сами выходные каскады упрощаютс , что делает проще всю систему управлени , и

5 обеспечивает передачу птроких импульсов управлени , форма которых близка к ог1ти мальной , без применени  высокочастотного заполнени  при хорошем использовании .материала сердечника трансформатора. Уст ройство отличаетс  повып1енной помехо0 зазищенностью, поскольку на интервалах отсутстви  управл ющих импульсов первична  обмотка замыкаетс  накоротко через открытые ключевые элементы.

Таким образом, предлагаемое устройство проще, имеет меньп1не габариты и в нем выше помехозащищенность. У1 Kl КЧ Ч93 КЗ Кб Т ТТ -У6У5 К5 Л2 yZ т .

W

Р

и

п

вк

ГТ.

(/Э

uz

ш

Ф

i i 11 I Л

м

т т т

5

U6

U5

1/4

И1

1::

иг

t:

i:

(

1:

И5

и

И6

И

t/f

жшк

ич

11Ш1Г

и

Г

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МОСТОВЫМ МНОГОФАЗНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее блок импульсно-фазового управ- ления, выходы которого по числу вентилей подключены к входам формирователя длительности управляющих импульсов, и выходные каскады, выполненные на ключевых элементах, выходами подключенных к выводам первичной обмотки трансформатора, средняя точка которой через токоограничивающий резистор подключена к источнику питания, и двух вторичных обмотках, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения помехозащищенности, оно снабжено инверторами по числу вентилей, причем входы инверторов подключены к выходам формирователя длительности, выходы инверторов, одноименных с вентилями одной фазы, подключены к входам ключевых элементов соответствую щего выходного каскада, вторичные обмотки которого предназначены для подключе ния к вентилям этой фазы.

   (Л с ю

   ел ю

   СО >.