SU855928A1 - Способ управлени тиристорами широтно-импульсного преобразовател и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ 1 HiMiCTOPAMH ШИРОТПОИМПУЛЬСНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относитс  к силовой преобразовательной те.хнике и может найти применение в тиристорных импульсны.х усилител х мощности электроприводов посто нного тока с широтно-импульсной модул цией . Известен способ управлени  тиристорами импульсного усилител  мощности, в котором осуществл ют поочередную коммутацию таким образом, что два тиристора каждой пары тиристоров, обеспечивающих одно направление врац.1ени  привода, выключают поочередно через такт, а включают указанные два тиристора в каждом такте коммутации одновременно 1. Недостатком такого способа управлени   вл етс  низкий коэффициент заполнени  токовой диаграммы в динамических режимах , что обусловлено снижением эквивалент ной частоты коммутации при токоограничении , особенно в тормозных режимах, когда эквивалентна  частота коммутации снижаетс  не менее, че.м в три раза. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению  вл етс  способ управлени  тиристора.ми широтно-иллульсного преобразовател , работающего на двигатель посто нного тока, сосТОЯП1ИЙ в том, что в двигательном режиме работы осуществ.ч ют поочередную коммутацию рабочих тиристоров, в тормозном режиме в каждом такте включают и отключают один из рабочих тиристоров 2. Способ реализуетс  устройством, содержаплим импульсный генератор с выходом импульсов пилообразного напр жени  и выходо .м тактовых пр моугольных импульсов, два пороговых устройства, соединенные с выходом пилооб)азного напр жени  генератора , симметричный триггер, соединенный своим счетным входом с выходом тактовых пр моугольных импульсов, а пр мым и инверсным выходом - с усилител ми импульсов коммутирующих тиристоров, усилители им11ульсов рабочих тиристоров, индикатор режима и логический блок управл емого динамического торможени . При известном способе управлени  в двигательном режиме максимальное значение отиосмтельной длительности импульсов щиротно-имиульсного модул тора, поступающих дл  управлени  тиристорами jfy, 1.

Обусловлено это тем, что в течение времени протекани  процесса в коммутирующем устройстве рабочие тиристоры не могут быть включены без нарушени  условий коммутации .

Недостатком данного способа управлени  тиристорами реверсивного импульсного усилител  мощности  вл етс  недоиспользование двигател  по моменту, обусловленное низким коэффициентом заполнени  токовой диаграммы в тормозных режимах, вызванное скачкообразным изменением тока в момент окончани  этана управл емого динамического торможени  и начала этапа торможени  противовключени .

Цель изобретени  - улучшение энергетических показателей.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу управлени  тиристорами широтно-импульсного преобразовател , работающего на двигатель посто нного тока, в тормозном режиме уменьшают длительность интервала между отключением и очередным включением рабочих тиристоров и при максимальном значении модулируемого сигнала очередной тиристор включают одновременно с отключением предыдущего тиристора .

А также тем, что в устройство управлени  тиристорами импульсного усилител  мощности электропривода посто нного тока с щиротно-импульсной модул цией, содержащее импульсный генератор с выходом импульсов пилообразного напр жени  и выходом тактовых пр моугольных импульсов, два пороговых элемента, соединенные с выходом пилообразного напр жени  генератора , симметричный триггер, соединенный своим счетным входом с выходом тактовых пр моугольных импульсов, а пр мым и инверсным выходами с усилител ми импульсов коммутирующих тиристоров, усилители импульсов рабочих тиристоров, индикатор режима и логический блок управл емого динамического торможени , введены формирователь паузы, синхронизированный импульсным генератором, логический элемент И-НЕ и два логических элемента И, причем ко входам логического элемента И-НЕ подключены выходы формировател  паузьг и индикатора режима, каждый элемент И соединен своим входом с выходом соответствующего порогового элемента, а другим- с выходом элемента И-НЕ, а выходы логических элементов И соединены через блок динамического торможени  со входами усилителей импульсов рабочих тиристоров.

На фиг. 1 приведена схема устройства дл  управлени  тиристорами импульсного усилител  мощности; на фиг. 2 - временные диаграммы работы тиристоров усилител  мощности и элементов схемы управлени .

Устройство содержит широтно-импульсный модул тор, образованный генератором

тактовых импульсов 1 и одним из пороговых элементов 2(3), вырабатывающий на выходе усилителей 4 и 5 (6 и 7) импульсов, управл ющих одной парой рабочих тиристоров , управл ющие импульсы. Максимальную длительность импульсов напр жени  на нагрузке ограничивают на указанном пределе , использу  формирователь 8 паузы, логический элемент И-НЕ 9 и логические элементы И 10(11). В двигательном режиме работы привода на выходе индикатора 12 режима сигнал логической единицы, сигнал фор.мировател  паузы через логический элемент И-НЕ 9 поступают на входы логических элементов И 10(11) и ограничивают наибольшую относительную длительность импульсов , поступающих на усилители 4 и 5 (6 и 7) импульсов рабочих тиристоров. Счетный вход симметричного триггера 13 соединен с тактовым выходом генератора 1, а каждый из выходов триггера 13 - пр мой и инверсный подключены к усилител м 14 и 15 импульсов, которые выключают коммутирующие тиристоры. Блок управл емого динамического торможени , в который вход т логические элементы 16-21, в двигательном режиме обеспечивает одновре.менное поступление импульсов на два усилител  импульсов рабочих тиристоров.

На фиг. 2 б показана форма импульсов на выходе порогового элемента 2. В двигательном режиме при максимальном входном сигнале (на вход порогового элемента поступают импульсы пилообразной формы, показанные на фиг. 2а), на фиг. 2 в показаны выходные импульсы формировател  6 паузы, на фиг. 2 г - импульсы на выходе логического элемента И 10(11).

Claims (2)

1. В общем случае процесс торможени  состоит из двух этапов: первого, в течение которого ЭДС двигател  превыщает значени  произведени  тока отсечки на сопротивлени   корной цепи („- R ц и второго, в течение которого ЭДС двигател  недостаточны дл  поддержани  тока на уровне тока отсечки (Е Jem- К ц ) В течение первого этапа осуществл етс  режим управл емого динамического торможени , при котором каждый период коммутации состоит из двух интервалов - интервала рекуперации и интервала динамического торможени  без дополнительного сопротивлени  в  корной цепи, изменение относительной длительности указанных интервалов позвол ет, на определенной области изменени  скорости привода (ЭДС двигател ) поддерживать неизменным значение тока  кор . На втором этапе, когда включаютс  оба рабочих тиристора, осуществл етс  режим управл емого противовключени , при котором каждый период коммутации состоит из двух интервалов - интервала противовключени  и интервала динамического торможени  без дополнительного сопротивлени  в  корной цепи. Условием полного использовани  двигател  по моменту в тормозном решении есть отсутствие скачков тока при окончании одного этапа в начале другого. Сохранение током одного и того же значени  при изменении этапов торможени  может осуществл тьс  только при условии эквивалентности режима, которым заканчиваетс  этап управл емого динамического торможени , режиму, которым начинаетс  этап управл емого торможени  противовключением. Режим управл емого торможени  противовключением начинаетс  при относительной длительности управл ющих импульсов, равной нулю. Дл  того, чтобы рехшм управл емого динамического торможени  был ему эквивалентен , относительную продолжительность включени  каждого из тиристоров в режиме торможени  довод т до единицы. В тормозном режиме в каждом такте включают только один из рабочих тиристоров и измен ют относительное значение интервала времени между очередным включением тиристора и его отключением от нул  до значени  соответствующего длительности рабочего участка пилообразного напр жени  (0,99-0,95). Включение только одного тиристора в каждом такте обеспечиваетс  блоком управл емого динамического торможени . В тормозном режиме на выходе элемента И-НЕ 9 логическа  единица и сигнал формировател  паузы не ограничивают относительное значение максимальной длительности широтно-модулированных импульсов на выходе логического элемента 10(11) на уровне 0,7-0,8. В этом режиме длительность широтно-модулированных импульсов на выходе элемента И 10(11) измен етс  в соответствии с выходом порогового элемента 2 от О до 0,990-0,995. Одновременно устройстБО управл емого динамического торможени  обеспечивает в этом режиме блокировку в каждом такте одного из усилителей 4 или 5 импульсов. При этом в каждом такте включают только один рабочий тиристор , тот, который выключаетс  при очередном включении тиристора коммутирующего устройства. Интервалы работы тиристоров в режиме торможени  при максимальном входном сигнале на входе порогового устройства модул тора отмечены на фиг. 2 ж и 3. В тормозном режиме коэффициент заполнени  импульсов, управл ющих рабочими тиристорами, довод т практически до единицы, что позвол ет повысить использование двигател  в тормозных режимах. Формула изобретени  I. Способ управлени  тиристорами щиротно-импульсного преобразовател , работающего на двигателе посто нного тока, состо щий в том, что в двигательном режиме работы осуществл ют поочередную коммутацию рабочих тиристоров, в тормозном режиме в каждом такте включают и отключают один из рабочих тиристоров, отличающийс  тем, что, с целью улучщени  энергетических показателей, в тормозном режиме уменьшают длительность интервала между отключением и очередным включением рабочих тиристоров и при максимальном значении модулируемого сигнала очередной тиристор включают одновременно с отключением предыдущего тиристора. 2. Устройство дл  управлени  тиристорами широтно-импульсного преобразовател , содержащее генератор с выходом импульсов пилообразного напр жени  и выходом тактовых пр моугольных импульсов, два пороговых элемента, соединенные с выходом пилообразного напр жени  генератора, симметричный триггер, соединенный своим счетным входом с выходом тактовых пр моугольных импульсов, а пр мым и инверсным выходами - с усилител ми импульсов коммутирующих тиристоров и с логическим блоком динамического торможени , усилители импульсов рабочих тиристоров, индикатор режима и логический блок управл емого динамического торможени , отличающеес  тем, что в него введены формирователь паузы , логический элемент И-НЕ и два логических элемента И, причем ко входам логического элемента И-НЕ подключены выходы формировател  паузы и индикатора режима, каждый из элементов И соединен одним своим входом с выходом соответствующего порогового элемента, а другим - с выходом элемента И-НЕ, а выходы логических элементов И соединены через блок динамического торможени  со входами усилителей импульсов рабочих тиристоров. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Гольц М. Е. и др. Автоматизированные электроприводы посто нного тока с широтно-импульсными преобразовател ми. М., «Энерги , 1972, с. 58-61.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2500897/24-07, кл. Н 02 Р 13/16, 1977.