SU1173498A1 - Способ управлени двухконтурным генератором коммутирующих импульсов тока - Google Patents

Abstract

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХКОНТУРННМ ГЕНЕРАТОРОМ КОММУТИРУНИЦИХ ИМПУЛЬСОВ ТОКА, выполненным в виде однофазного тиристорного моста с цепочкой из двух последовательно соединенных коммутирующих LC -контуров в диагонали переменного тока этого моста, причем точка соединени  этих контуров и выводы посто нного тока моста предназначены дл  подключени  к коммутируемым тиристорам , путем формировани  дл  каждой пары тиристоров моста, подключенных к одному и тому же его выводу посто нного тока, пары сдвинутых между собой по фазе управл ющих импульсов, отличающийс  тем, что, с целью снижени  коммутационных потерь, пор док следовани  сдвинутых во времени импульсов S управлени  измен ют в каждом послеСЛ дующем периоде в следующем пор дке: первый - второй, второй - первый, первый - второй и т. д... СР 1 00

Description

Изобретение относитс  кпреобра нательной технике и может быть ис пользовано в преобразовател х час тоты. Цель изобретени  - уменьшение коммутационных потерь при управле нии двухконтурньтм генератором ком мутирующих импульсов тока. На фиг. I приведена принципиальна  схема устройства дл  реализации предложенного способа;на фиг.2 временные диаграммы процессов в схе ме по фиг. 1; на фиг. 3 - блок-схе ма системы управлени  устройством по фиг. 1 и временные диаграммы, по сн ющие ее работу. Устройство (фиг.1 ) содержит формирователь импульсов управлени  (ФС) 1, распределитель импульсов (РИ) 2, двухконтурный генератор коммутирующих импульсов тока (ДГКИТ) 3, коммутирующие тиристоры которого 4 и 5 подсоединены- анода-, ми к положительной шине источника питани , соедин ющей тиристорный преобразователь (ТП) 6 с ДГКИТ 3, коммутирующие тиристоры 7 и 8, подсоединенные катодами к отрицател ной шине источника питани , главные тиристоры 9 и 10 одной фазы ТП 6, подсоединенные с шинами источника питани , обратные дио ды преобразовател  11 и 12, шунтиру ющие главные тиристоры в обратном направлении. ДГКИТ 3 содержит коммутирующие LC - цепи 13-14, ISIS , подсоединенные к общим точкам соединени  коммутир-ующих тиристоров 4, 7,5, 8 и главных тиристоров преобразовател  9 и 10. Устройство по известному способу работает следующим образом. I Предположим, что бьш включен главный тиристор инверстора 9 и кеденсаторы 13 и 15 коммутирующих LC -цепей зар жены пол рностью, указанной на фиг. 1. Дл  запирани  тиристора 9 в момент времени t (фиг.2) включают тиристор 4, и коммутирующий конден сатор 13 разр жаетс  по цепи: дрос сель 14 - тиристоры 9 и 4 - конденсатор 13. Тиристор 9 запираетс , и конденсатор 13 перезар жаетс  по це дроссель 14 - тиристоры 11 и 4. Падение напр жени  на диоде 11 прикладываетс  к тиристору 9 в обратном направлении в течение времени. 1 8.2 необходимого дл  восстановлени  его запирающих свойств. В момент времени t со сдвигом во времени включают тиристор 5, и конденсатор 15разр жаетс  по цепи: дроссель 16- тиристоры 11 и 5 - конденсатор 15. Форма суммарного коммутирующего импульса тока показана на фиг. 2а. В момент времени t , когда ток коммутирующего импульса становитс  меньше коммутирующего тока нагрузки , включают главный тиристор 10 и происходит дозар д коммутирующих конденсаторов до напр жени  источника питани  с противоположной пол рностью. Коммутирующий конденсатор 15 зар жаетс  до значени  напр жени , превышающего напр жение конденсатора 13, так как дозар д его происходит до окончани  суммарного коммутирующего . импульса тока (фиг.2а). В момент времени t дл  запирани  тиристора 10 включают тиристор 7 и конденсатор 13 перезар жаетс  по цепи: тиристоры 7 и 10 - дроссель 14. Тиристор 10 запираетс , и конденсаперезар жаетс  по цепи: тирис7 и 12 - дроссель 14. В МОмент tg- включают тиристор 8, и конденсатор 15 разр жаетс  по цепи: тиристоры 8 и 12 - дроссель 16. Амплитуда коммутирующего импульса тока конденсатора выше, чем в предыдущей коммутации, так как выше его первоначальное напр жение. В момент времени tg включают тиристор 5 и происходит дозар д коммутирующих конденсаторов, причем конденсатор 15 зар жаетс  снова до напр жени  более высокого, чем коденсатор 13. Это приводит к искажению суммарного коммутирующего импульса тока (фиг.26) и к увеличению коммутационных потерь. Напр жение на коммутирующем конденсаторе повышаетс  до тех пор, пока потери при коммутации будут равны потер м при дозар де и сбалансируютс  на уровне, значительно превышающем уровень напр жени  источника питани . Устройство согласно предлагаемому способу работает следующим образом (фи.2б). На интервале времени Т его работа совпадает с прототидом и описана выше. В момент времени t4 включают тиристор о и конденсато 15 перезар жаетс  по цепи: тиристоры 8 и 12 - дроссель 16. В моме времени включают тиристор 7 и конденсатор 13 .перезар жаетс  по цепи: тиристоры 7 и 12 - дроссель 14. Коммутирующий импульс LC - це пи 15 и 16 выше по амплитуде, чем LC - цепи 13 и 14, так как ко денсатор 15 зар жен .в предыдущем периоде до значени  напр жени  более высокого, чем конденсатор 13. В момент времени t включают тиристор 9 и осуществл ют дозар д конденсаторов 13 и 15, причем кон денсатор 13 зар жаетс  до напр жени  вьпие, чем напр жение источника питани . Б момент времени t включают тиристор 4 и начинает перезар жатьс  конденсатор 13, затем в момент времени t,, начинают перезар д конденсатора 15. Форма суммарного коммутирующего импульса тока получаетс  более симмет ричной, так как напр жение обоих конденсаторов выше напр жени  ист ника питани . Через несколько периодов работы напр жение обоих LC - цепей сбалансируетс  на уро второй LC - цепи по известному способу управлени , поэтому по сравнению с известным способом управлени  форма суммарного коммутирующего импульса получаетс  симметричной. За счет этого можно снизить, емкость коммутирующих конденсаторов обоих LC - цепей и получить расчетную амплитуду коммутирующих импульсов тока, тем самым снизить коммутационные поте В случае применени  двухконту ного генератора коммутирующих импульсов тока дл  коммутации ти ристоров 9 и 10 преобразовател  6 посто нного напр жени  в переменное в качестве ФС используетс  регул тор частоты (РЧ) 17 (фйг.З). На вход РЧ 17 поступает напр жение сигнала задани  частоты U.f , с выхода РЧ 17 снимаютс  два сигнала + U и - U д , поступа ющие на вход двух каналов РИ 2. Каждый канал РИ содержит формирователи импульсов (ФИ)18-20, одновибраторы 21 и 22, логический элемент ИЛИ 23. Рассмотрим работу первого канала РИ 2. По заднему фронту сигнала ФИ 18 формируют иммульс элемент ИЛИ 23, поступающий на первый выход РИ.Одновресигнал +К подаетс  на менно входы одновибраторов 21 и 22. Одновибратор 21 формирует импульс t., (фиг. 2а,б). длительностью По заднему фронту этого импульса ФИ ..19 формирует импульс поступающий на второй выход РИ 2. Одновибратор 22 формирует импульс длительностью t - t.,, по заднему фронту которого ФИ 20 формирует импульс, поступающий на включение тиристора 10 преобразовател  и одновременно поступающий через логический элемент И1Б1 23 на первый выход РИ 2 . Второй канал РИ работает аналогично- . По заднему фронту импульса - U в ФИ 18 формируетс  импульс - К, поступающий через элемент ИЛИ 23 на четвертый выход РИ. Одновременно импульс - К по- даетс  на одновибраторы 21 и 22. С задержкой времени, равной tj. - t, на величину длительности импульса одновибратора 21 ФИ 19 формирует импульс, поступающий на третий выход РИ, С задержкой времени, равной tj - t4, на величину длительности импульса одновибратора 22 в ФИ 20 формируют импульс, поступающий на управление тиристором 9 и одновременно через элемент ИЛИ 23 - на четвертый выход РИ2. Таким образом импульсы управлени  тиристорами двухконтурно-i го генератора коммутирующих импульсов тока подаютс  на его входы в следующей последовательности: I - II, затем 1У - III входы и т.д. , что обеспечивает попеременное изменение пор дка следовани  коммутирующих импульсов тока каждого LC -контура в .отдельности. ; Как показывают исследовани , напр жение на коммутирующем конденсаторе второй LC -цепи при управлении по известному способу балансируетс  на уровне, превыщающем напр жение источника питани  на 25 - 40%. Тогда соотнощение коммутирующих емкостей и реакторов по известному и предлагаемому спо-

собу можно определить из следующих уравненей ;

-(Г7с7 ,

1.25 -Uco

fF

ПЯ , C - индуктивность и

емкость коммутирующих LC - цепей в известном способе;

Lp. , Cf, - индуктивность и емкость j коммутирующих LC - цепей ,в предлагаемом способе управлени .

Реша  эту систему уравнений, получаем: .

С .

Lp 1.25 Ln ; 1,25

4S

(риг.З

is

Claims (1)

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХКОНТУРНЫМ ГЕНЕРАТОРОМ КОММУТИРУЮЩИХ ИМПУЛЬСОВ ТОКА, выполненным в виде однофазного тиристорного моста с цепочкой из двух последовательно соединенных коммутирующих LC -контуров в диагонали переменного тока этого моста, причем точка соединения этих контуров и выводы постоянного тока моста предназначены для подключения к коммутируемым тиристорам, путем формирования для каждой пары тиристоров моста, подключенных к одному и тому же его выводу постоянного тока, пары сдвинутых между собой по фазе управляющих импульсов, отличающийся тем, что, с целью снижения коммутационных потерь, порядок следования сдвинутых во времени импульсов управления изменяют в каждом последующем периоде в следующем порядке: первый - второй, второй - первый, первый - второй и т. д...

   SU „„ 1173498

   1173498.