SU1621126A1

SU1621126A1 - Device for controlling thyristor converter

Info

Publication number: SU1621126A1
Application number: SU874174827A
Authority: SU
Inventors: Арнольд Максович Рутштейн; Александр Иванович Назаров; Евгений Павлович Назаревский
Priority date: 1987-01-05
Filing date: 1987-01-05
Publication date: 1991-01-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике . Целью изобретени вл етс повышение точности регулировани без ухудшени динамической устойчивости системы. При увеличении напр жени на выходе преоб- разовател , а соответственно датчика напр жени 10 его потенциал превысит напр жение опорного стабилитрона 3. Ба- за-эмиттерный ток транзистора 2 откроет его, и он, в свою очередь, шунтиру база- змиттерный переход транзистора Ч. закроет его. Цепь тока через резистор 19 разорветс , посто нна времени цепей разр да конденсаторов 11 и 12 увеличитс . В случае снижени напр жени на датчике напр жени 10 транзистор 2 закроете, а током через резистор 4 откроетс транзистор 1, посто нна времени цепей разр да конденсаторов 11 и 12 снизитс . 1 ил.The invention relates to electrical engineering. The aim of the invention is to improve the control accuracy without degrading the dynamic stability of the system. With increasing voltage at the output of the converter, and accordingly the voltage sensor 10, its potential will exceed the voltage of the reference Zener diode 3. The base-emitter current of transistor 2 will open it, and it, in turn, shunt the base-emitter junction of the transistor H will close it. The current circuit through the resistor 19 is broken, the time constant of the discharge circuit of the capacitors 11 and 12 will increase. In the event of a decrease in the voltage on the voltage sensor 10, transistor 2 will close, and the current through resistor 4 will open transistor 1, the time constant of the discharge circuits of capacitors 11 and 12 will decrease. 1 il.

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, для управления стабилизированными выпрямителями устройств питания цепей служебного пользования электроподвижного состава.The invention relates to electrical engineering and can be used, for example, to control stabilized rectifiers of power supply devices for power-use circuits of electric rolling stock.

Целью изобретения является повышение точности регулирования без ухудшения динамической устойчивости системы.The aim of the invention is to improve the accuracy of regulation without compromising the dynamic stability of the system.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.The drawing shows a schematic diagram of a device.

Устройство для управления тиристорным преобразователем содержит два входных транзистора 1 и 2, точка соединения эмиттеров которых через стабилитрон 3 подключена к общей шине, точка соединения базы первого входного транзистора 1 с коллектором второго входного транзистора 2 через резистор 4 подключена к положительному выводу источника 5 постоянного тока, который, в свою очередь, подключен через балластные резисторы 6 и 7 к коллекторам выходных транзисторов 8 и 9, а база второго входного транзистора 2 через датчик 10 напряжения преобразователя подключена к общей шине, к точке соединений двух последовательно соединенных конденсаторов 11 и 12 и к отрицательному полюсу диодного моста 13, выход которого подключен к выходу источника 14 переменного тока, а разомкнутые положительные полюса подключены к свободным выводам конденсаторов 11 и 12, к базам транзисторов 8 и 9 через разрядные резисторы 15 и 16 и через резисторно-диодные цепочки 17 и 18 к точке соединения регулируемых резисторов 19 и 20. свободные выводы которых подключены к коллектору транзистора 1 и к общей шине соответственно.The thyristor converter control device contains two input transistors 1 and 2, the connection point of the emitters of which is connected via a zener diode 3 to a common bus, the connection point of the base of the first input transistor 1 and the collector of the second input transistor 2 is connected through the resistor 4 to the positive terminal of the DC source 5, which, in turn, is connected through ballast resistors 6 and 7 to the collectors of the output transistors 8 and 9, and the base of the second input transistor 2 through the voltage sensor 10 of the converter It is connected to a common bus, to the connection point of two series-connected capacitors 11 and 12 and to the negative pole of the diode bridge 13, the output of which is connected to the output of the AC source 14, and the open positive poles are connected to the free terminals of the capacitors 11 and 12, to the bases of transistors 8 and 9 through the discharge resistors 15 and 16 and through the resistor-diode chains 17 and 18 to the connection point of the adjustable resistors 19 and 20. The free terminals of which are connected to the collector of the transistor 1 and to the common bus, respectively.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Источник 14 переменного тока осуществляет поочередный заряд конденсаторов 11 и 12. Причем, если конденсатор 11 заряжается в течение первой четверти периода, то конденсатор 12 - в течение третьей четверти периода. Их заряд осуществляется до амплитуды напряжения источника 14 переменного тока. Соответственно, разряд конденсатора 11 осуществляется в течение второй, третьей и четвертой четверти периода, а разряд конденсатора 12 - в течение четвертой четверти текущего периода, первой и второй четверти следующего периода.The AC source 14 alternately charges the capacitors 11 and 12. Moreover, if the capacitor 11 is charged during the first quarter of the period, then the capacitor 12 during the third quarter of the period. Their charge is carried out to the voltage amplitude of the source 14 of alternating current. Accordingly, the discharge of the capacitor 11 is carried out during the second, third and fourth quarter of the period, and the discharge of the capacitor 12 during the fourth quarter of the current period, the first and second quarter of the next period.

Каждый из конденсаторов 11 и 12 разряжается по двум контурам; конденсатор 11 - через резистор 15 и цепочку 17, конденсатор 12 - через резистор 16 и цепочку 18. Через резисторы 15 и 16 осуществляется неуправляемый разряд, через цепочки 17 иEach of the capacitors 11 and 12 is discharged in two circuits; a capacitor 11 through a resistor 15 and a chain 17, a capacitor 12 through a resistor 16 and a chain 18. An uncontrolled discharge is carried out through the resistors 15 and 16, through the chains 17 and

- управляемый посредством одного управляющего органа - двухкаскадного усилителя на транзисторах 1 и 2.- controlled by one governing body - a two-stage amplifier on transistors 1 and 2.

При наличии тока в цепях неуправляемого разряда через резисторы 15 и 16 соответствующие им транзисторы 8 и 9 открыты, величины напряжения на их коллекторах низкого уровня и соответствуют логическому 0. В момент окончания разряда конденсатора 11 или 12 практически исчезает ток базы соответствующего транзистора 8 или 9, он закрывается, а на его коллекторе появляется напряжение, равное напряжению источника 5 постоянного тока и соответствующее логической 1. Сигнал логической 1 является управляющим сигналом для тиристорного преобразователя.If there is a current in the circuits of an uncontrolled discharge through resistors 15 and 16, the corresponding transistors 8 and 9 are open, the voltage values on their collectors are low and correspond to a logic 0. At the end of the discharge of the capacitor 11 or 12, the base current of the corresponding transistor 8 or 9 practically disappears. it closes, and a voltage equal to the voltage of the DC source 5 and corresponding to logical 1 appears on its collector. The logic 1 signal is a control signal for the thyristor converter.

Управляемые контуры разряда через диод-резисторные цепочки 17 и 18 после объединения в общей точке разделяются на две цепи; нерегулируемую через регулируемый резистор 20 и регулируемую по сигналам датчика 10 напряжения через регулируемый резистор 19.The controllable contours of the discharge through the diode-resistor chains 17 and 18 after combining at a common point are divided into two circuits; unregulated through an adjustable resistor 20 and regulated by the signals of the voltage sensor 10 through an adjustable resistor 19.

При запертом состоянии транзистора 1 постоянная времени разряда конденсаторов 11 и 12 максимальна, соответственно, фаза формируемого выходного сигнала 1 максимальна. При насыщенном состоянии транзистора 1 фаза формируемого сигнала 1 минимальная. При запертом состоянии транзистора 1 посредством резистора 20 устанавливается максимально допустимая фаза появления выходного сигнала 1. При полностью открытом (насыщенном) состоянии транзистора 1 посредством резистора 19 устанавливается минимально допустимая фаза выходного сигнала 1, поэтому при любых ложных сигналах датчика напряжения, которые неизбежны при переходных процессах, фаза выходного сигнала не выйдет из заданного диапазона. Настройка резисторов 19 и 20 должна производиться на каждом конкретном устройстве в процессе его наладки, так как должна компенсировать все имеющие место разбросы параметров элементов устройства, источников питания, цепей нагрузки.When the state of the transistor 1 is locked, the discharge time constant of the capacitors 11 and 12 is maximum, respectively, the phase of the generated output signal 1 is maximum. With a saturated state of transistor 1, the phase of the generated signal 1 is minimal. When the transistor 1 is locked, the maximum permissible phase of the appearance of the output signal 1 is set by means of the resistor 20. When the transistor 1 is fully open (saturated), the minimum permissible phase of the output signal 1 is set by the resistor 19, therefore, for any false signals of the voltage sensor, which are unavoidable during transients , the phase of the output signal does not go out of the specified range. Resistors 19 and 20 must be configured on each specific device during its adjustment, as it must compensate for all the variations in the parameters of the device elements, power supplies, and load circuits.

При увеличении напряжения на выходе преобразователя, а соответственно, датчика напряжения 10 его потенциал превышает напряжение опорного стабилитрона 3, базаэмиттерный ток транзистора 2 открывает его, и он, в свою очередь, шунтируя базаэмиттерный переход транзистора 1, закрывает последний. Цепь тока через резистор разрывается, постоянная времени цепей разряда конденсаторов 11 и 12 увеличивается. В случае снижения напряжения на датчике 10 напряжения транзистор 2 закрывается, а током через резистор 4 открывается транзистор 1, постоянная времени цепей разряда конденсаторов 11 и 12 снижается.When the voltage at the output of the converter, and accordingly, the voltage sensor 10 increases, its potential exceeds the voltage of the reference zener diode 3, the base-emitter current of transistor 2 opens it, and it, in turn, bypassing the base-emitter junction of transistor 1, closes the latter. The current circuit through the resistor breaks, the time constant of the discharge circuits of the capacitors 11 and 12 increases. In the event of a decrease in voltage at the voltage sensor 10, the transistor 2 closes, and the current through the resistor 4 opens the transistor 1, the time constant of the discharge circuits of the capacitors 11 and 12 decreases.

Таким образом, введение регулировочного резистора в коллекторной цепи первого транзистора позволяет ограничить выходное напряжение по верхнему пределу (минимум фазы выходного импульса), введение регулировочного резистора между общей точкой диод-резисторных цепочек и общей шиной позволяет ограничить нижний предел выходного напряжения (максимум фазы), а питание коллекторной цепи второго транзистора от стабилизированного источника постоянного тока обеспечивает точность регулирования при установившихся режимах.Thus, the introduction of an adjustment resistor in the collector circuit of the first transistor allows you to limit the output voltage to the upper limit (minimum phase of the output pulse), the introduction of an adjustment resistor between the common point of the diode-resistor chains and the common bus allows you to limit the lower limit of the output voltage (maximum phase), and power supply to the collector circuit of the second transistor from a stabilized DC source provides accurate control under steady-state conditions.

Claims

Claim

A device for controlling a thyristor converter containing two input transistors, the connection point of the base of the first of which is connected to the output of the second resistor, the emitter of the second is connected via a zener diode to a common bus, to which the emitters of two output transistors are connected, and the negative terminal of the DC source is positive the output of which through ballast resistors is connected to the collectors of output transistors, the bases of which through discharge resistors are connected to yuschim open the positive pole of the diode bridge, between which the counter includes two resistor-diode chains and two series-connected capacitor connection point which is connected to a common bus and to the negative pole of the diode bridge, the input of which is connected to an output alternating current source, characterized. that, in order to increase the accuracy of regulation without impairing the dynamic stability, it is equipped with a voltage sensor of the converter and two adjustable resistors connected by one terminal to the junction point of the cathode diodes of the resistor-diode circuits, and the other one to the collector of the first input transistor, and the other to the common a bus connected through a voltage sensor to the base of the second input transistor, the emitter of which is connected to the emitter of the first input transistor, the other output of the limiting resistor p dklyuchen to the positive terminal of the DC source.