SU788333A1

SU788333A1 - Method of control of power-diode converter with direct coupling

Info

Publication number: SU788333A1
Application number: SU792713103A
Authority: SU
Inventors: Игорь Васильевич Нежданов; Марк Миронович Юхнин
Original assignee: Предприятие П/Я М-5374
Priority date: 1979-01-15
Filing date: 1979-01-15
Publication date: 1980-12-15

Description

tt

Изобретение относитс к способам управлени вентильными преобразовател ми с непосредственной св зью, служащими дл преобразовани энергии одной частоты в энергию пониженной 5 частоты (преобразователи частоты с непосредственной св зью, управл емые выпр мители, в том числе реверсивные , и т. д. ) .The invention relates to methods of controlling direct-coupled converter converters, which serve to convert energy of one frequency into energy of a lower 5 frequency (direct-connected frequency converters, controlled rectifiers, including reversing, etc.).

Известен способ управлени вентиль-О ными преобразовател ми с непосредственной св зью, состо щий в том, что формируют модулирующее и опорные напр жени . Эти опорные напр жени , количество которых равно числу питаю- 15 щих фаз, синхронизируют с фазным или линейным напр жением питающей сети. Опорное и модулирующее напр жение сравнивают и в моменты их равенства формируют импульсы управлени сило- 20 выми тиристорами, причем и опорные и модулирующие напр жени формируют относительно нулевой точки земли источника питани 1 .A known method of controlling direct-coupled gate converters is that the modulating and reference voltages are formed. These reference voltages, the number of which is equal to the number of supply phases, are synchronized with the phase or line voltage of the supply network. The reference and modulating voltages are compared and, at the moments of their equality, generate control pulses of the thyristors, and the reference and modulating voltages form relative to the ground zero point of the power source 1.

Недостаток этого способа управлени вентильным преобразователем заключаетс в том, что в случае наличи на выходе вентильного преобразовател батареи конденсаторов фильтра ти- 30The disadvantage of this control method of a valve converter is that in the presence of a battery of filter capacitors at the output of the valve converter,

ристоры могут выходить из стро изза инверсного режима их работы.Ristors can break down due to their inverse operation mode.

Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемоь у способ управлени вентильным преобразователем с непосредственной св зью, состо щий в том, что формируют опорное и модулирующее напр жени , сравнивают их и формируют импульсы управлени силовыми тиристорами в момент равенства указанных напр жений .The closest in technical essence and the achieved result to the proposed method of controlling a valve converter with direct connection consists in forming the reference and modulating voltages, comparing them and generating control pulses of the power thyristors at the moment of equality of the indicated voltages.

Однако данный способ характеризуетс недостаточно высокой надежностью из-за наличи инверсного режима работы силовых тиристоров и низким коэффициентом мощности.However, this method is characterized by insufficient reliability due to the presence of the inverse mode of operation of power thyristors and low power factor.

Цель изобретени - повышение надежности путем исключени инверсного режима работы силовых тиристоров и увеличение коэффициента мощности.The purpose of the invention is to increase reliability by eliminating the inverse mode of operation of power thyristors and increasing the power factor.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе управлени вентильным преобразователем с непосредственной св зью синхронизируют начала опорных напр жений сигналами разности питающего и выходного напр жений, причем количество опорных напр жений выбирают равным числу плеч преобразовател , а в случае расположени силовыхThis goal is achieved by the fact that in the control method of a valve converter with direct connection, the beginnings of the reference voltages are synchronized by the signals of the difference between the supply and output voltages, and the number of reference voltages is chosen equal to the number of arms of the converter

тиристоров преобразовател межлу источником питани и нагрузкой и модулирующее напр жени формируют относительно потенциала нагрузки преобразовател .The thyristors of the converter between the power supply and the load and the modulating voltage are formed relative to the potential load of the converter.

На .фиг. 1 и 2 представлены эпюры, иллюстрирующие предлагаемый способ управлени ; на фиг. 3 - блок-схема системы управлени , источник питани расположен между тиристорами и нагрузкой; на фиг. 4 - .то же, тиристоры расположены ме;вду источником питани и нагрузкой.On .fig. 1 and 2 are diagrams illustrating the proposed control method; in fig. 3 is a block diagram of the control system, the power source is located between the thyristors and the load; in fig. 4 - the same, the thyristors are located i; I enter the power source and the load.

На фиг. -1 и 2 показаны кривые 1 выходного напр жени вентильного преобразовател с батареей конденсаторов на выходе, крива 2 напр жени одной фазы, крива 3 разности выходного и питающего напр жени , крива 4 опорного напр жени одной фазы и одной пол рности.FIG. -1 and 2 show output voltage curves 1 of a valve converter with a capacitor battery at the output, curve 2 of the voltage of one phase, curve 3 of the difference between the output and supply voltage, curve 4 of the reference voltage of one phase and one polarity.

На фиг. 3 и 4 представлены силовые тиристоры 5-10 одной фазы венTHnbHOi o преобразовател , нагрузка 11, блок 12 кor дeнcaтopoв, двухпол рный источник 13 и 14 питани системы управлени ,формируемый относительноFIG. Figures 3 and 4 show the power thyristors 5-10 of a single phase of the VINTHBHOi o converter, the load 11, the block 12 of the cortex of the sensors, the two-polar power supply 13 and 14 of the control system, formed relative to

потенциала нагрузки, устройство 15-17 управлени ка ддой пары тиристоров, синхронизатор 18 опорного напр жени по сигналам анод-катод тиристоров, формирователь 19 опорного напр жени , нуль-орган 20 сравнени опорного и модулирующего напр жений, элемент 21 выдержки времени, определ ющий ширину импульсов управлени , выходной каскад 22 и источник 23 модулирующего напр жени .load potential, a thyristor pair caddy control device 15-17, a reference voltage synchronizer 18 based on anode-cathode thyristor signals, a reference voltage driver 19, a zero-body comparison reference voltage and a modulating voltage, a time delay element 21 defining the width control pulses, an output stage 22 and a modulating voltage source 23.

Суть предлагаемого способа заключетс , в том, что синхронизаци опорных напр жений вентильного преобразовател осуществл етс за счет напр жени анод-катод каждой пары встречно включенных тиристоров, т.е..напр жением синхронизации вл етс сигнал разности входного и выходного напр жений преобразовател . В этом случае опорное пилообразное напр жение формируетс только при положительном анодном напр жении на соответствующем силовом тиристоре, а при отрицательном напр жении происходит сброс пилооб5 азного опорного напр жени и, следовательно, сравнение эталонного щ пилообразного напр жений может проискод ить только при положительном анодном напр жении на тиристоре. Это потшостью исключает инверсный режим работы силовых тиристоров, так как разрешенна зона их работы ограничена толь| о интервалом времени, когда имеет место положительное анодное напр жение.The essence of the proposed method lies in the fact that the synchronization of the reference voltages of the gate converter is carried out due to the voltage of the anode-cathode of each pair of counter-connected thyristors, i.e. the synchronization voltage is the signal of the difference between the input and output voltages of the converter. In this case, the reference sawtooth voltage is formed only at a positive anode voltage on the corresponding power thyristor, and at a negative voltage, the sawtooth reference voltage is reset and, therefore, a comparison of the reference sawtooth voltage can occur only at a positive anodic voltage on thyristor. This eliminates the inverse mode of operation of power thyristors, since the allowed zone of their operation is limited to only | o the time interval when a positive anode voltage occurs.

В случае коммутационного провала напрйжени на входе преобразовател (фиг. 2, интервал ) опорное напр жение также сбрасываетс , чем предотвращаетс возможность поступлени импульсов управлени на силовые тиристоры в этот момент времени, причем количество опорных напр жений равно количеству силовых тиристоров вентильного преобразовател .In the case of a switching voltage failure at the converter input (Fig. 2, interval), the reference voltage is also reset, thus preventing control pulses from entering the power thyristors at this point in time, and the number of reference voltages is equal to the number of power thyristors of the valve converter.

Кроме того, предлагаемый способ дает возможность легко реализовать такое преимущество непосредственного преобразовател частоты, как обратимость передачи энергии. Действительно , в случае известной синхронизации опорных напр жений дл перевода преобразовател в обратимый режим и раскрутки питающего генератора в двигательном режиме необходимо переключать цепи синхронизации или цепи управлени встречно ВКЛЮЧЁННЫМИ тиристорами . Данный способ позвол ет обойтись без дополнительных переключений, так как опорное напр жение будет формироватьс только у тех тиристоров, у которых в данный момент анодное напр жение положительное.In addition, the proposed method makes it possible to easily realize the advantage of a direct frequency converter, such as the reversibility of energy transfer. Indeed, in the case of the known synchronization of the reference voltages, it is necessary to switch the synchronization circuits or the control circuits of the opposite ON of the thyristors in order to translate the converter into reversible mode and spin the supply generator in the motor mode. This method allows you to do without additional switching, since the reference voltage will be formed only for those thyristors, which at the given moment have an anode voltage positive.

Формирование опорных и модулирующих напр жений относительно потенциала нагрузки вентильного преобразовател в случае построени последнего с расположением силовых тиристоров между источником питани и нагрузкой дает возможность свести к минимуму величину порога напр жени синхронизации/ который определ етс в этом случае только величиной входного тока устройств синхронизации.The formation of the reference and modulating voltages relative to the load potential of the valve converter in the case of building the latter with the arrangement of power thyristors between the power source and the load makes it possible to minimize the threshold voltage of the synchronization voltage, which in this case is determined only by the input current of the synchronization devices.

Устройство, представленное на фиг. 3 и 4, работает следующим образом .The device shown in FIG. 3 and 4, works as follows.

Когда анодное напр жение тиристора , например, 9 больше напр жени на конденсаторе 12 фильтра переключаетс синхронизатор 18, выполненный, например , на операционном усилителе, и начинает формироватьс пила в источнике 19 опорного напр жени . При сравнении в блоке 20 пилы и управл ющего (модулирующего) напр жени , поступающего от блока 23, вырабатываетс импульс управлени , который через блок 18 выходных каскадов поступает на включение силового тиристора 9..When the anode voltage of the thyristor, for example, 9 is greater than the voltage on the filter capacitor 12, the synchronizer 18 switches, for example, on an operational amplifier, and the saw begins to form in the reference voltage source 19. In comparison, in saw unit 20 and control (modulating) voltage coming from unit 23, a control impulse is produced, which, through output stage unit 18, is applied to turn on the power thyristor 9.

В случае построени опорного напр жени со сбросом пилы вводитс дополнительный блок 21 выдержки времени, величина которой выбираетс равной требуемой ширине импульсов управлени тиристорами. При этом, как видно из фиг. 4, блоки 18-21 системы управлени преобразователем пи гаютс от источника 13-14, средн точка которого подключена к точке соединени нагрузки преобразовател , следовательно, блоки 18-23 формируют выходные сигналы также относительноIn the case of a reference voltage with a saw reset, an additional time delay unit 21 is introduced, the value of which is chosen equal to the required width of the thyristor control pulses. In this case, as can be seen from FIG. 4, the blocks 18-21 of the converter control system of the converter are supplied from the source 13-14, the midpoint of which is connected to the connection point of the load of the converter;

Claims

0 load connection points. FIG. 3, blocks 13 and 14 are located relative to the zero point (demley) of the power source, relative to which the blocks 18-23 form their output signals. The proposed control method improves the reliability and power factor of the converter by eliminating the inverse mode of operation of the power thyristors. Claim 1. A method of controlling a directly coupled valve converter, which consists in forming a reference and modulated voltage handles, compares them and forms control impulses of power thyristors at times of equality of said voltages, characterized in that increase reliability by eliminating the inverse mode of operation of power thyristors and increasing the power factor The oriental stresses are chosen equal to the number of transducer arms. 2. A method according to claim 1, characterized in that, in order to increase reliability when the power thyristors of the converter are located between the power source and the load, the reference and modulating voltages are formed relative to the potential load of the converter. Sources of information taken into account in the examination 1.Gemerov GG Directly coupled thyristor frequency converters. M., Energie, 1977, p. 212-219.

2. Chizhenko I.M. and other Fundamentals of converting equipment M., Higher School, 1974, p. 319-322. 2 j