SU541257A1

SU541257A1 - The control method of the thyristor converter

Info

Publication number: SU541257A1
Application number: SU1719205A
Authority: SU
Inventors: Леонид Валентинович Зайцев; Георгий Николаевич Богунов; Юлий Николаевич Камынин; Всеволод Степанович Бызов
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6256
Priority date: 1971-11-29
Filing date: 1971-11-29
Publication date: 1976-12-30

Description

1one

Предлагаемый способ управлени тиристорным преобразователем относитс к области преобразовательной техники и может быть использован в электроприводе посто нного тока, в частности, дл управлени тиристорным преобразователем , используемым в регул торе скорости рудничных контактных электровозов.The proposed method for controlling a thyristor converter relates to the field of converter technology and can be used in a DC electric drive, in particular, to control the thyristor converter used in the speed controller of mine contact locomotives.

Известен способ управлени тиристорным преобразователем посто нного тока, содержащим силовой тиристор, коммутирующий тиристор и коммутирующий конденсатор, заключающийс в том, что формируют импульсы управлени силовым тиристором и через регулируемый интервал времени формируют импульсы управлени коммутирующим тиристором 1.A known method of controlling a thyristor DC converter containing a power thyristor, a switching thyristor and a switching capacitor, which consists in generating control pulses of the power thyristor and after an adjustable time interval generating control pulses of the switching thyristor 1.

Недостатком этого способа вл етс то, что при значительных колебани х напр жени источника питани и нагрузки в схеме возможен срыв коммутации, что ведет к нарущеншо работоспособности устройства.The disadvantage of this method is that with significant fluctuations in the voltage of the power source and the load in the circuit, switching failure is possible, which leads to an impairment of the device operability.

Известен также способ управлени тиристорным преобразователем, когда импульсы управлени коммутирующим вентилем формируют в моменты равенства тока нагрузки с током уставки путем сравнени последних 2.There is also known a method of controlling a thyristor converter, when the control pulses of a switching valve are formed at times of equality of the load current with the set current by comparing the last 2.

Этот способ предотвращает возможность срыва коммутации при колебани х нагрузки, однако не исключает возможности срыва при колебани х напр жени источника питани .This method prevents the possibility of breakdown of the switching during load fluctuations, but does not exclude the possibility of breakdown during voltage fluctuations of the power source.

Паиболее близким к изобретению вл етс способ управлени тиристорным преобразователем , содержащим силовой тиристор, коммутирующий тиристор и коммутирующий конденсатор , состо щий в том, что формируют импульсы управлени коммутирующим тиристором , ввод т запрет на формирование импульсов управлени силовым тиристором, сравнивают напр жение на коммутирующем копденсаторе с напр жением источника питани и при равенстве напр жений снимают этот запрет 3. Применение такого снособа управлени тирпсторным преобразователем повыщает коммутационную усдойчивость иреобразовател . Однако он не обеспечивает коммутационной устойчивости преобразовател , питающегос от источника питани с больпшми колебани ми напр жени , или при кратковременных исчезновени х напр жени .The closest to the invention is a method of controlling a thyristor converter containing a power thyristor, a switching thyristor and a switching capacitor, which consists in forming control pulses of the switching thyristor, prohibits the formation of control pulses of the power thyristor, and compares the voltage on the switching capacitor to the voltage of the power source and, with equal voltage, removes this prohibition 3. The use of such a control method by a tirpstor converter increases the The mutational stability of the transducer. However, it does not provide switching stability of the converter feeding from the power source with large voltage fluctuations, or during short-term voltage drops.

Цель изобретени - устранение срывов коммутации преобразовател пз-за недостаточного зар да коммутирующего конденсатора , т. е. повыщенпе надежности работы преобразовател .The purpose of the invention is to eliminate switching failures of the converter pz due to insufficient charge of the switching capacitor, i.e., an increase in the reliability of the converter.

Это достигаетс тем, что по предлагаемому способу пороговый уровень задают стабильным по величине.This is achieved by the fact that according to the proposed method, the threshold level is set to be stable in magnitude.

На чертеже показана схема устройства дл осуществлени предлагаемого способа управлени .The drawing shows a diagram of an apparatus for carrying out the proposed control method.

Тиристорно-импульсный преобразователь 1 содержит силовой тиристор 2, соединенный иоследовательио с нагрз-зкой 3, коммутирую1ИИЙ тиристор 4, со.ммутирую1ипй коидеисатор 5, дроссель 6 и диод 7.Thyristor-pulse converter 1 contains a power thyristor 2, connected and sequentially with a load 3, commutates a thyristor 4, co. Mutes a co-detector 5, a choke 6 and a diode 7.

В качестве источиика уиравл юииьх импульсов иримеиеиы генераторы 8 и 9. Схемы геиераторов аналогичиы. Каждый геиератор содержит катушку иидуктивности 10, дииистор И, конденсатор 12, тиристор 13, выходной имиульсный трансформатор 14 и pcsiicTop 15. Вторична обмотка выходного имиульсиого трансформатора 14 генератора 8 соединена с унравл ющим электродом силового тнрнстора 2, а генератора 9 - с унравл юииьм электродом коммутирующего тиристора 4. Катушка индуктивности 10 генератора 8 имеет иодзижиый сердечиик, нозвол ющий регулировать частоту геиератора. Частота генератора 9 - иосто ниа . Геиератор 9 подключен к тому же источнику нитани , что и тнрнсторно-имнульсный преобразователь 1, а генератор 8 - к плюсу того же источника нитани н катоду силового тиристора 2.As a source of irradiation of impulses, irimee generator 8 and 9. The circuits of geyrators are analogous. Each coil comprises geierator iiduktivnosti 10 diiistor And, the capacitor 12, the thyristor 13, an output transformer 14 and imiulsny pcsiicTop 15. The secondary winding of the output transformer 14 imiulsiogo generator 8 is connected to the gate electrode of the power unravl tnrnstora 2 and the generator 9 - with the switching electrode unravl yuiim thyristor 4. The inductance coil 10 of the generator 8 has an iodic core, which allows to adjust the frequency of the geierator. Frequency generator 9 - iosto nia. Geoerator 9 is connected to the same source of filament as the impulse-pulse converter 1, and generator 8 is connected to the plus of the same source of filament on the cathode of power thyristor 2.

При иодаче нанр жепи на вход иреобразовател 1 начинает зар жатьс коммутирующий конденсатор 5. Поскольку генератор 8, формирующий имиульсы уиравлеии силовым тиристором 2, нодключен к нлюсу нсточиика питанн н катоду силового тнрнстора, то напр жение на его входе нри закрытом силовом тиристоре 2 онредел етс нанр жеиием иа коммутирующем конденсаторе 5. Поэтому, нока коммутирующий конденсатор 5 не зар дитс до нанр женн , достаточного дл открыти динистора 11 геиератора 8, формирование управл ющих имиульсов дл силового тиристора 2 не пронсходит, н снловой тиристор не включаетс .When iodine nanrp to the input of the inverter 1, the switching capacitor 5 starts charging. Since generator 8, which forms the emulsions of uiravleia with power thyristor 2, is connected to the voltage of the cathode of the power transformer, the voltage at its input is closed with the power thyristor 2 by the radiation of a switching capacitor 5. Therefore, the switch commutation capacitor 5 is not charged until it is sufficient to open the dynistor 11 of the geerator 8, the formation of control emulsions for the power thyristor 2 is not goes on, the thyristor is not on.

Запрет на формнроваиие управл ющих импульсов дл силового тиристора 2 действует до тех пор, пока мгновенное значенне напр жени на коммутирующем конденсаторе 5 не превысит ианр л ен 1 открыти дннистора 11 генератора 8. После открыти дниистора 11 генератор 8 начинает формировать имнульс управлени , открывающий снловой тнрпстор 2.The prohibition of the formation of control pulses for the power thyristor 2 is effective until the instantaneous voltage on the switching capacitor 5 exceeds the opening 1 of the dynistor 11 of the generator 8. After the opening of the downstream 11, the generator 8 begins to generate a control pulse that opens the remote control 2

Динистор И генератора 9, формируюи1,его импульсы управлени коммутирующим тнрнстором 4, открываетс сразу после иодачн напр женн па вход преобразовател 1, так как вход генератора 9 подключен нараллельио входу преобразовател , а напр жение открыти дииистора 11 меиьще напр жени источника нитани .The dynistor AND generator 9, forming 1, its control pulses of the switching switch 4, opens immediately after the iodine voltage on the input of the converter 1, since the input of the generator 9 is connected to the input of the converter, and the voltage of the opening of the diode 11 is the meteoric voltage of the nitride source.

Поскольку генераторы 8 н 9, иосле открыти их диннсторов 11, работают аналогичио, рассмотрим работу одного из FIHX.Since the 8 and 9 generators, and after the discovery of their dynstors 11, work analogs, consider the operation of one of the FIHX.

После открыти диннстора II начинает зар жатьс конденсатор 12, носле его зар да динистор 11 закрываетс , а конденсатор 12 начинает разр жатьс через резистор 15 и уиравл ющнй иереход тиристора 13. Тиристор 13 открываетс , и конденсатор 12 разр жаетс через пепБичную обмотку нмиульсногоAfter opening the dynstor II, the capacitor 12 begins to charge, and when charged, the dynistor 11 closes, and the capacitor 12 begins to discharge through the resistor 15 and the accumulator and the transition of the thyristor 13. The thyristor 13 opens, and the capacitor 12 is discharged through the pendulum

трансформатора 14. На выходной обмотке трансформатора формируетс управл ющий имнульс. Зар д конденсатора 12 генератора 8 начинаетс позже, чем геиератора 9, однако унравл ющий нмиульс иа выходе может по витьс раиьще чем в геиераторе 9, поскольку индуктивность катущкн 10 генератора 8 регулируетс . Если управл ющий имнульс иа включениеtransformer 14. A control impulse is formed on the output winding of the transformer. The charge of the capacitor 12 of the generator 8 begins later than that of the geyrator 9, however, the control terminal output may appear more dramatically than in the geyrator 9, since the inductance of the catches 10 of the generator 8 is regulated. If the controlling impulse is

коммутнрующего тнристора 4 будет сформироваи раиьще уиравл юи1его импульса иа 15ключение силового тиристора 2, то тиристор 4 ие откроетс , так как силовой тиристор 2 закрыт и измеиеиий в работе нреобразовател switching commistor 4 will form a lower pulse voltage and 15 switching on the power thyristor 2, then the thyristor 4 will not open, since the power thyristor 2 is closed and a change in the operation of the transducer

не произойдет. После прихода нмиульса с выхода геиератора 8, силовой тир 1стор 2 открываетс , и иа выходе нреобразовател 1 по витс иаир женне, а ннтанне генератора 8 прекратитс , так как его вход окажетс защуитирован незначительиым сопротивлением дроссел 6 и открытого силового тнристора 2. После ирихода нмиульса управлени с генератора 9 на включеине гас щего тиристора 4, иоследиий открываетс , а коммутирующийwill not happen. After the arrival of the Nmials from the output of the geerator 8, the power shooting gallery 1stor 2 opens, and the output of the converter 1 goes to the world, and the generator 8 does not stop, because its input will be protected by a slight resistance of the drossel 6 and the open power generator 2. from generator 9 on the turn-on of the extinguishing thyristor 4, and the next opens, and the switching

коидеисатор 5 перезар жаетс и через диод 7 закрывает тиристор 2. Затем коммутирующий конденсатор 5 начинает зар жатьс от источиика ннтанн , и циклы работы .устройства повтор ютс . Ипдуктивиость катушки 10 генератора 8 нри ее макснмальном значении не иревышает иидуктивиости катущкн 10 генератора 9, иоэтому работа устройства синхроинзирована и выдача импульсов с генераторов 8 н 9 будет нронсходить поочередио, носкольку ннтаиие на генератор 8 нодаетс только после закрыти тиристора 2, т. е. после прихода унравл ющего импульса на коммутирующий тирнстор 4. Выбор в этом устройстве динистора 11 геиератора 8 с таким нанр жение.м отпирани , веЛ1гчииа которого равна значению наир жеии па коммутирующем кондеисаторе 5, нри котором ироисходит закрытие силового тиристора 2 ири максимальном токе иагрззки 3, устрап ет срыБь 1 ко.ммутанин иреобразовател изза недостаточного зар да коммутирующего коидеисатора, а следовательно повышает надежность иреобразовател .The co-detector 5 is recharged, and through the diode 7 it closes the thyristor 2. Then the switching capacitor 5 begins to charge from the source and the devices are repeated. The inductance of the coil 10 of the generator 8, at its maximum value, does not exceed the inductances of the caster 10 of the generator 9, and therefore the operation of the device is synchronized and the issuance of pulses from the generators 8 and 9 will alternate between the alternator and the generator 8 only after the closure of the thyristor 2 turns. the arrival of the control pulse to the switching tyrnstor 4. The choice in this device of the dynistor 11 of the geyerator 8 with such a setting of unlocking, the value of which is equal to the value of the na on the switching terminal 5, Hur iroiskhodit closing force iri 2 thyristor overcurrent iagrzzki 3 ustrap is sryB 1 ko.mmutanin ireobrazovatel due to insufficient charge switching koideisatora and hence increases the reliability ireobrazovatel.

Claims

1. Control of semiconductor power static converters. M., “Science, 1970, p. 27, fig. 2

2. Avt. St. No. 295825, cl. H 02 P 13/16, 1970.

3. Avt. St. 333669, cl. H 02P 13/16, 1970 (prototype).