SU907730A1

SU907730A1 - Three-phase ac voltage regulator

Info

Publication number: SU907730A1
Application number: SU802940997A
Authority: SU
Inventors: Олег Павлович Ильин; Валерий Павлович Беляев; Олег Анатольевич Головач
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1980-06-16
Filing date: 1980-06-16
Publication date: 1982-02-23

Description

Кроме того, общим недостатком рассматриваемых устройств вл етс также отсутствие цепей сброса реактивной энергии нагрузки в момент принудительной коммутации тиристоров . В результате энерги запасаетс в коммутирующих конденсаторах и ограничивающих реакторах, поэтому эти элементы имеют большие габариты и вес. Вследствие колебательного процесса перезар да коммутирующих конденсаторов на них возникают напр жени в несколько раз превыщающие амплитудное напр жение сети, что может привести к выходу из стро других элементов схемы.In addition, a common disadvantage of the devices under consideration is the absence of load reactive energy discharge circuits at the time of the forced switching of thyristors. As a result, energy is stored in switching capacitors and limiting reactors, therefore these elements have large dimensions and weight. Owing to the oscillatory process of recharging switching capacitors, voltages several times higher than the amplitude voltage of the network arise on them, which can lead to failure of other circuit elements.

Цель изобретени - осуществление качественной щиротно-импульсной модул ции трехфазного напр жени , питающего нагрузку с индуктивным характером, при одновременном ограничении напр жени : на коммутирующих конденсаторах, т. е. расщирение функциональных возможностей, уменьщение весогабаритных показателей и повыщение надежности.The purpose of the invention is the implementation of high-quality pulse-width modulation of a three-phase voltage supplying a load with an inductive character, while simultaneously limiting the voltage: on switching capacitors, i.e., extending functionality, reducing weight and overall parameters and increasing reliability.

Поставленна цель достигаетс тем, что в известное устройство введены три дополнительных диода И каждый узел коммутации снабжен двум дополнительными тиристорами , при этом диоды, св занные с входными выводами, подключены к упом нутым выводам анодами, а их катоды соединены между собой, каждый из дополнительных диодов соединен катодом с выходным выводом соответствующей фазы, а их аноды соединены между собой, первый дополнительный тиристор узла коммутации подключен катодом к общей точке коммутирующего тиристора и конденсатора, а анодом к точке соединени катодов диодов, второй дополнительный тиристор подключен катодом к другому выводу конденсатора и точке соединени анодов дополнительных диодов, катод коммутирующего тиристора соединен с входным выводом соответствующей фазы, а анод второго дополнительного тиристора с входным выводом соответствующей фазы.The goal is achieved by introducing three additional diodes into the known device. Each switching node is equipped with two additional thyristors, while the diodes connected to the input pins are connected to these pins by anodes, and their cathodes are interconnected. the cathode is connected to the output of the corresponding phase, and their anodes are connected to each other, the first additional switching unit thyristor is connected to the common point of the switching thyristor and capacitor by the cathode, and ano th to the junction between the cathodes of diodes, a second additional thyristor cathode connected to the other terminal of the capacitor and the connection point of the anodes of additional diodes, the cathode of the switching thyristor connected to the input terminal of the corresponding phase, and the anode of the second auxiliary thyristor to the input terminal of the corresponding phase.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.

Асинхронный двигатель 1, встречно-параллельные тиристоры 2 и 3, коммутирующий и дополнительные 5 и 6 тиристоры и конденсатор 7 образуют узел 8 коммутации фазы А, при этом тиристоры 4-6 и конденсатор 7 формируют коммутирующий элемент .The asynchronous motor 1, the counter-parallel thyristors 2 and 3, the switching and the additional 5 and 6 thyristors and the capacitor 7 form the phase switching node 8 A, while the thyristors 4-6 and the capacitor 7 form the switching element.

Кроме того, устройство содержит узлы 9 и 10 коммутации фаз В и С соответственно , конструкци которых аналогична конструкции узла 8 группу И дополнительных диодов, катод каждого из которых соединен с выходным выводом соответствующей фазы, группу 12 диодов, анод каждого из которых соединен с входным выводом соответствующей фазы.In addition, the device contains nodes 9 and 10 of the switching phases B and C, respectively, whose designs are similar to the design of node 8, the group AND additional diodes, the cathode of each of which is connected to the output terminal of the corresponding phase, the group of 12 diodes, the anode of each of which is connected to the input terminal appropriate phase.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

к двигателю приложено напр жение UCA Дл прохождени положительного полупериода этого напр жени необходимо включить тиристор 2 в фазе С и тиристор 3 в фазе А. Одновременно с подачей импульсаUCA is applied to the motor. To pass the positive half-period of this voltage, it is necessary to turn on the thyristor 2 in phase C and the thyristor 3 in phase A. Simultaneously with the impulse

управлени на тиристоры 2 и 3 подаетс команда на включение тиристора 6. Осуществл етс зар д конденсатора 7 с пол рностью указанной на фиг. 1. После зар да конденсатора 7 тиристор 6 закроетс . Дл получени щиротно-импульсной модул ции указанного полупериода напр жени необходимо закрывать и открывать тиристор 3 по определенному закону. Закрыть тиристор 3 можно, включив тиристоры 4 и 5. При этом к открытому тиристору 3 прикладываетс control thyristors 2 and 3 are commanded to turn on thyristor 6. Capacitor 7 is charged with the polarity indicated in fig. 1. After charging the capacitor 7, the thyristor 6 closes. To obtain pulse-width modulation of the specified voltage half-period, it is necessary to close and open the thyristor 3 according to a certain law. You can close the thyristor 3 by turning on the thyristors 4 and 5. At the same time, the open thyristor 3 is applied

напр жение обратной пол рности, что приводит к его гащению. Конденсатор 7 под действием прикладываемого напр жени UCA перезар жаетс , и как только он перезар дитс до напр жени больщего U открыв1аетс диод 8 фазы С. При этом к открытым тиристорам 2 и 4 фаз С и А соответственно прикладываетс обратное напр жение конденсатора и они гас тс . Перезар д конденсатора прекращаетс , следовательно в схеме отсутствуют перенапр жеJ ни , св занные с колебательным процессом перезар да конденсатора в индуктивной цепи. Ток нагрузки фаз А и С замыкаетс по цепи: фаза А - тиристор 5 - диод 11 фазы С - фаза С, т. е. фазы нагрузки закорочены, и не оказывают вли ни на форму выходного напр жени преобразовател . После спадани тока тиристор 5 закроетс . Через промежуток времени, определ емый законом щиротно-импульсной модул ции, снова подаютс импульсы на включение тиристоров 2, 3, 6. Открытие тиристора б приводит к перезар дке конденсатора 7 напр жением с пол рностью, необходимой дл следующей коммутации тиристора 3 и т. д. в течение всего положительного полупериода питающего напр жени UCA Дл получени щиротно-импульсной модул ции отрицательного полупериода напр жени UCA следует выполнить такое же управление тиристором 3 фазы С. Поскольку коммутирующий конденсаор 7 зар жаетс от мостовой трехфазной схемы выпр млени , то независимо от момента включени зар дного тиристора 6 конденсатор 7 зар жаетс до напр жени , близкого, к амплитудному, что достаточно дл устойчивой коммутации тиристора 3.reverse polarity voltage, which leads to its suppression. The capacitor 7 under the action of the applied voltage UCA is recharged, and as soon as it recharges to a voltage greater than U, the diode 8 of phase C opens. At the same time, the reverse voltage of the capacitor is applied to the open thyristors 2 and 4, respectively, and they go out . The capacitor overcharging stops, therefore there are no overvoltages in the circuit associated with the oscillatory process of capacitor recharging in the inductive circuit. The load current of phases A and C is closed along the circuit: phase A - thyristor 5 - diode 11 phase C - phase C, i.e. the load phases are shorted and do not affect the shape of the output voltage of the converter. After the current subsides, the thyristor 5 closes. After a period of time determined by the law of pulse-width modulation, pulses are again applied to turn on thyristors 2, 3, 6. Opening the thyristor b causes the voltage across the capacitor 7 to be recharged with the polarity required for the next switching of the thyristor 3, etc. . During the entire positive half-period of the UCA supply voltage, in order to obtain a spontaneous-pulse modulation of the negative half-period of the UCA voltage, the same control of the thyristor 3 phase C should be performed. Since the switching capacitor 7 is charged from Stow-phase rectifying circuit, irrespective of the moment of switching the charging capacitor 6, a thyristor 7 is charged to a voltage close to the amplitude that is sufficient for a stable commutation thyristor 3.

0 Работа других фаз аналогична описанной .0 The operation of other phases is similar to that described.

Таким образом, устройство позвол ет выполнить щиротно-импульсную модул цию выходного напр жени при регулировании его величины и тем самым улучщить егоThus, the device allows for pulse-width modulation of the output voltage while adjusting its value and thereby improving it.

гармонический состав. Причем снижаютс габариты и вес коммутирующих элементов, уменьщаетс вли ние нагрузки на форму выходного напр жени . harmonic composition. Moreover, the dimensions and weight of the switching elements are reduced, and the influence of the load on the output voltage form is reduced.

Claims

Claim

An AC three-phase voltage regulator containing three switching elements connected between the input and output terminals of the respective phases, each of which consists of a pair of on-parallel connected thyristors and a switching node connected in parallel, containing a capacitor in series, a switching thyristor and three diodes, each of which is connected to the input terminal of the corresponding phase; characterized in that, in order to expand the functionality, improve weight and dimensions and increase reliability, three additional diodes are introduced into it, and each switching unit is equipped with two additional thyristors, while the diodes associated with the input terminals are connected to the said outputs by anodes, and their cathodes are interconnected, each of the additional diodes is connected by a cathode to the output terminal of the corresponding phase, and. their anodes are interconnected, the first additional thyristor of the switching unit is connected by a cathode to the common point of the switching thyristor and the capacitor, and the anode to the point connecting the cathodes of the diodes, the second additional thyristor is connected by the cathode to the other terminal of the capacitor and the connecting point of the anodes of the additional diodes, the switching cathode thyristor soy, dinen with the input terminal of the corresponding phase, and the anode of the second additional thyristor with the output terminal of the corresponding phase.