RU1777210C - Three-phase converter control device - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : через резистор 8 осуществл етс  зар д конденсаторов 15-17 напр жением вторичных 2 обмоток трансформатора, причем с помощью диода 23 предотвращаетс  зар д конденсаторов через нагрузку 27,, котора  может быть выполнена, например , в виде аккумул торной батареи. После срабатывани  релаксационного генератора 1, врем  зар да конденсатора 3 которого определ ет угол включени  тиристоров, отпираетс  один из силовых тиристоров 2k - 26, блокирующий релаксационный генератор. Повторный зар д конденсатора релаксационного генератора возможен только после запирани  открытого силового тиристора, что обеспечивает симметрию импульсов управлени  силовыми тиристорами . 2 ил.Summary of the invention: through the resistor 8, the capacitors 15-17 are charged by the voltage of the secondary 2 windings of the transformer, and the diode 23 prevents the charging of the capacitors through the load 27, which can be made, for example, in the form of a battery. After the relaxation generator 1 has been triggered, the charging time of the capacitor 3 of which determines the turn-on angle of the thyristors, one of the power thyristors 2k - 26 is blocked, blocking the relaxation generator. Recharging the capacitor of the relaxation generator is possible only after locking the open power thyristor, which ensures the symmetry of the control pulses of the power thyristors. 2 ill.

Description

Изобретение относитс  к схеме управлени  преобразователем и может быть использовано в выпр мител х выполненных по трехфазной полумостовой , несимметричной мостовой схемам.The invention relates to a converter control circuit and can be used in rectifiers made according to a three-phase half-bridge, asymmetric bridge circuit.

Известна схема управлени  трехфазным несимметричным мостовым выпр мителем , содержащим релаксационный генератор на однопереходном транзисторе , подключенный плюсовой клеммой через резистор к общей точке соединени  катодов трехфазного диодного полумостового выпр мител , аноды которых подключены к анодам силовых тиристоров выпр мител , минусовой клеммой - к общей точке соединени  катодов силовых тиристоров выпр мител , управл ющие электроды которых соединены через разделительные резисторы с первой базой однопереходного транзистора 1 и 2.A known control circuit for a three-phase asymmetric bridge rectifier, containing a relaxation generator on a single-junction transistor, connected by a positive terminal through a resistor to a common point of connection of the cathodes of a three-phase diode half-bridge rectifier, the anodes of which are connected to the anodes of the power thyristor rectifiers, the negative terminal to the common point of the connection of the cathode power thyristors rectifier, the control electrodes of which are connected through isolation resistors to the first base of a single junction trans history 1 and 2.

Однако в данной схеме управлени  трехфазным выпр мителем импульс управлени  подаетс  одновременно на управл ющие электроды всех трех силовых тиристоров выпр мител  и происходит уменьшение угла управлени  при подключении в нагрузку аккумул торной батареи за счет увеличени  ЭДС аккумул торной батареи в процессе зар да.However, in this three-phase rectifier control circuit, a control pulse is simultaneously supplied to the control electrodes of all three rectifier thyristors and the angle of control decreases when the battery is connected to the load due to an increase in the emf of the battery during charging.

Х8 х|X8 x |

-ч-h

ЮYU

lolo

Цель изобретени  - уменьшение потребл емой мощности за счет подачи импульсов управлени  отдельно на каждый тиристор преобразовател , ста- билизаци  угла управлени  при подключении в нагрузку аккумул торной батарей.The purpose of the invention is to reduce the power consumption by supplying control pulses separately to each thyristor of the converter, stabilizing the control angle when connecting the battery to the load.

Это достигаетс  тем, что в устройство дл  управлени  трехфазным пре- образователем, выполненным в виде полумостового или несимметричного мостового выпр мител  с общими катодами силовых тиристоров, содержащее ограничительный резистор и релаксаци- онный генератор на однопереходном транзисторе, положительный вывод питани  которого соединен с катодами трех выпр мительных диодов, причем между положительными и отрицательными выводами питани  релаксационного генератора включен ограничитель напр жени , введены семь дополнительных диодов, три импульсных трансформатора , три конденсатора и транзис- тор, база которого св зана с выходом, а эмиттер - с отрицательным выводом питани  релаксационного генератора , коллектор транзистора соединен с катодами выпр мительных диодов, между анодами которых и эмиттером транзистора включены соединенные последовательно с соответствующими конденсаторами соответствующие первич ные обмотки импульсных трансформато- ров, первые выводы вторичных обмоток которых предназначены дл  подключени  к управл ющим электродам соответствующих силовых тиристоров, дл  подключени  к анодам которых предназначены аноды первых трех соответствующих дополнительных диодов, катоды которых соединены с анодами соответствующих выпр мительных диодов , причем анод четвертого дополни- тельного диода предназначен дл  подключени  к катодам силовых тиристоров а его катод соединен с вторыми выводами вторичных обмоток импульсных трансформаторов, эмиттером транзистора и первым выводом ограничительного резистора, второй вывод которого соединен с анодами трех последних дополнительных диодов, катоды которых предназначены дл  подключени  к анодам соответствующих силовых тирис- торов.This is achieved by the fact that in the device for controlling a three-phase converter made in the form of a half-bridge or single-ended bridge rectifier with common cathodes of power thyristors, containing a limiting resistor and a relaxation oscillator on a single-junction transistor, the positive power terminal of which is connected to the cathodes of three rectifiers diodes, and between the positive and negative terminals of the power supply of the relaxation generator a voltage limiter is connected, seven additional diodes are introduced s, three pulse transformers, three capacitors and a transistor, the base of which is connected to the output, and the emitter is connected to the negative output of the relaxation generator, the collector of the transistor is connected to the cathodes of the rectifier diodes, between the anodes of which and the emitter of the transistor are connected in series with the corresponding capacitors corresponding primary windings of pulse transformers, the first conclusions of the secondary windings of which are designed to connect to the control electrodes corresponding to thyristors, for connecting to the anodes of which are the anodes of the first three corresponding additional diodes, the cathodes of which are connected to the anodes of the respective rectifier diodes, the anode of the fourth additional diode is designed to connect power thyristors to the cathodes and its cathode is connected to the second terminals of the pulse secondary windings transformers, the emitter of the transistor and the first output of the limiting resistor, the second output of which is connected to the anodes of the last three additional diodes whose cathodes are designed to connect the corresponding power thyristors to the anodes.

На фиг.1 представлена принципиальна  схема управлени  трехфазным мостоFigure 1 presents a schematic diagram of the control of a three-phase bridge

д 0 5 0 ,- 5 d 0 5 0, - 5

00

вым несимметричным выпр мителем с транзистором n-p-n-типа; на фиг.2 - временные диаграммы напр жени  на конденсаторах, транзисторе и резисторе схемы управлени  дл  фиг.1, собранного по трехфазной полумостовой схеме выпр млени .a single-ended rectifier with an n-p-n-type transistor; Fig. 2 is a timing diagram of the voltage across the capacitors, transistor and resistor of the control circuit for Fig. 1, assembled in a three-phase half-bridge rectification circuit.

Устройство (фиг.1) содержит релаксационный генератор 1 на однопереходном транзисторе 2, состо щий из врем задающего конденсатора 3, регулировочного резистора ;4, сопротивлени  баз 5,6 и стабилитрона 7, подключенный положительной клеммой к обы.ей точке катодов трехфазного полумостового выпр мител  на диодах 9- 1I, аноды которых соединены с точками соединени  катодов диодов 12-1Ц и первичных выводов конденсаторов 15- 17, вторые выводы которых соединены с первичными обмотками импульсных трансформаторов 18-20, обща  точка соединени  которых и релаксационного генератора 1 соединена с эмиттером транзистора n-p-i-типа 22, который своим коллектором подключен к положительной клемме релаксационного генератора 1, базой к первой базе од- нопереходного транзистора 2, и с резистором ограничени  21.The device (Fig. 1) contains a relaxation generator 1 on a single-junction transistor 2, consisting of a master capacitor 3, an adjustment resistor; 4, a base resistance of 5.6 and a zener diode 7, connected by a positive terminal to the common point of the cathodes of a three-phase half-bridge rectifier on diodes 9-1I, the anodes of which are connected to the connection points of the cathodes of the diodes 12-1C and the primary terminals of the capacitors 15-17, the second terminals of which are connected to the primary windings of the pulse transformers 18-20, the common connection point of which is relax Discount generator 1 is connected to the emitter of transistor n-p-i-type 22 that its collector connected to the positive terminal of the relaxation oscillator 1, the base to first base noperehodnogo one-transistor 2, and a limiting resistor 21.

Минусова  клемма релаксационного генератора 1 и эмиттер транзистора 22 через ограничительный резистор 8 соединены с общей точкой анодов диодного полумоста 28-30, катоды которых подключены к фазам трехфазной системы . Между общей точкой катодов силовых тиристоров и общей точкой соединени  минусовой клеммы релаксационного генератора с эмиттером транзистора 22 и общей точкой вторичных обмоток импульсных трансформаторов 18-20 включен диод 23.The minus terminal of the relaxation generator 1 and the emitter of the transistor 22 are connected through a limiting resistor 8 to the common point of the anodes of the diode half-bridge 28-30, the cathodes of which are connected to the phases of the three-phase system. A diode 23 is connected between the common point of the cathodes of power thyristors and the common point of connection of the negative terminal of the relaxation generator with the emitter of transistor 22 and the common point of the secondary windings of pulse transformers 18-20.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

Зар д конденсаторов 15,16,17 производитс  через резистор 8, второй ; вывод которого соединен с анодной группой дополнительного диодного полумостового выпр мител  28,23,30 (фиг.1). Диод 23 предотвращает зар д конденсаторов 3,15,16,17 через нагрузку 27. Например, с момента времени ц (фиг.26,в) зар д конденсатора 3 происходит по цепи: фаза А вторичной обмотки 12-9- -3-3-29 Фаза А вторичной обмотки силового трансформатора и конденсатора 15 поThe capacitors 15,16,17 are charged through resistor 8, the second; the output of which is connected to the anode group of an additional diode half-bridge rectifier 28,23,30 (Fig. 1). The diode 23 prevents the charging of capacitors 3,15,16,17 through the load 27. For example, from the moment of time c (Fig. 26, c), the charging of the capacitor 3 takes place along the circuit: phase A of the secondary winding 12-9-3-3 -29 Phase A of the secondary winding of the power transformer and capacitor 15

517517

цепи: Лаза А вторичной обмотки сило- вого трансформатора 12-15-18-8-29 фаза А вторичной обмотки елового трансформатора. В момент времени LJ достижени  напр жени  на конденсатор 3 до величины отпирани  Iэм {фиг .26,в отпираетс  однопереходной транзистор 2 и на транзистор 22 через резистор 21 подаетс  импульс, при котором транзистор 22 формирует контур разр да по цепи 15-9-22-18-15. Ток разр да на вторичной обмотке импульсного трансформатора 15 индуцирует импульс управлени  дл  силового ти- ристора фазы А-2А. Отпирание тиристора 24 блокирует схему управлени . На схему управлени  прикладываетс  напр жение равное суммарному падению напр жени  на открытом тиристоре 2k и диоде 23, т.е. 0, 3 до момента tз (фиг.26,в) до по влени  положительного напр жени  на силовом тиристоре 25 фазы В. С момента времени t т, процесс зао да конденсаторов 3, 16 повтор ет предыдущий цикл, только зар д происходит за счет Фазы В и диодов 13 и 10. В зависимости от времени отпирани  и параметров стабилитрона 7 (L ст ) конденсаторы 15-17 мо- гуг быть зар жены до напр жени  стабилизации с учетом допустимого пр мого напр жени  дл  однопереходного транзистора L 30 В. В период времени зар да конденсаторов 15-17 от rj- tЈ и L-J- 14- к диоду 23 прикладываетс  обратное напр жение и диод находитс  в запертом состо нии, т.е. а в моменты открытого состо ни  силовых тиристоров через откры- тый диод 23 протекает гок нагрузки резистора 8 и обратное отрицательное напр жение прикладываетс  при по влении на последующем силовомCircuits: LAZ A of the secondary winding of the power transformer 12-15-18-8-29 Phase A of the secondary winding of the spruce transformer. At the time LJ, when the voltage across the capacitor 3 reaches the unlock value Iem {Fig. 26, a single-junction transistor 2 is turned on and a pulse is applied to the transistor 22 through the resistor 21, in which the transistor 22 forms a discharge circuit along the circuit 15-9-22- 18-15. The discharge current on the secondary side of the pulse transformer 15 induces a control pulse for the phase thyristor A-2A. Unlocking the thyristor 24 blocks the control circuit. A voltage equal to the total voltage drop across the open thyristor 2k and diode 23 is applied to the control circuit, i.e. 0, 3 to the time t3 (Fig. 26, c) until the positive voltage appears on the power thyristor 25 of phase B. From time t t, the process of switching capacitors 3, 16 repeats the previous cycle, only the charge occurs due to Phases B and diodes 13 and 10. Depending on the unlocking time and the parameters of the zener diode 7 (L st), the capacitors 15-17 can be charged to the stabilization voltage, taking into account the permissible forward voltage for a single-junction transistor L 30 V. B the charging time period of the capacitors 15-17 from rj-tЈ and LJ-14- to the diode 23 is applied the opposite way the state and the diode are in a locked state, i.e. and at the moments of the open state of the power thyristors through the open diode 23, the load shock of the resistor 8 flows and the reverse negative voltage is applied when it appears on the subsequent power

тиристоре пр мого положительного напthyristor direct positive

р жени .p.

Таким образом схемы управлени  преобразователем в выпр мительном режиме обеспечивают плавное регулирование посто нного тока трехфазного i моста в пределах от 25 до 100% максимального значени  напр жени , обеспечива  угол управлени  от 0 до 120 эл.градусов.Thus, the control circuits of the converter in rectifier mode provide smooth regulation of the direct current of the three-phase i bridge within the range from 25 to 100% of the maximum voltage value, providing a control angle from 0 to 120 electric degrees.

Основными преимуществами данных схем управлени  преобразовател ми  вл ютс  простота, компактность, высока  надежность и низка  стоимость. На каждой схеме управлени  по комThe main advantages of these converter control circuits are simplicity, compactness, high reliability and low cost. On each control scheme for whom

|Л 5 0 5 0 л | L 5 0 5 0 l

55

4545

,-, , -,

О6O6

плсгчту-IL.HM экономитсч 12 транзисторов и по 10 резисторов и конлснсл i ров (например на установке типа ЗЛ-150- ЗС имеетс  14 транзисторов).plschtu-IL.HM saves 12 transistors and 10 resistors and konslsl i ditches each (for example, there are 14 transistors on a plant like ZL-150-ZS).

Данные схемы управлени  обеспечивают симметричные выходные импульсы во всех фазах, не требу  специального согласовани  и настройки управл ющих цепей отдельных тиристоров, не требует отдельного источника писани  дл  блока управлени .These control circuits provide symmetrical output pulses in all phases, without requiring special coordination and tuning of the control circuits of individual thyristors, and do not require a separate writing source for the control unit.

Формупо изобретени Form of invention

Устройство дл  управлени  трехфазным преобразователем, выполненным в виде полумостового или несимметричного мостового выпр мител  с общими катодами силовых тиристоров, содержащее ограничит пы-.чи резистор и релаксационный генератор на одно- переходном транзисторе, положительный вывод питани  которого соединен с катодами трех выпр мительных диодов, причем между положительным и отрицательным выводами питани  релакса ционного генератора включен ограничитель напр жени , отличающеес  тем, что, с цепью уменьшени  потоеСл емой мощности, введены семь дополнительных диодов, три импульсных трансформатора, три конденсатора и транзистор, база которого св зана с выходом, а эмиттер - с отрицательным выводом питани  релаксационного генератооа, коллектор транзистора соединен с катодами вып- р мительньх диодов, между анодами которых и эмиттером транзистора включены соединенные последовательно с соответствующими конденсаторами соответствующие первичные оомотки импульсных трансформаторов, BDI- воды вторичных обмоток которых предназначены дл  подключени  к управл ющим эпектродам соответствующих силовых тиристоров, дл  подключени  к анодам которых предназначены аноды первых трех соответствующих дополнительных диодов, катоды которых соединены с ачодами соответствующих выпр мительных диодов, приием анод четвертого дополнительного диода предназначен дл  подключени  к катодам силовых гиристороч, а его анод соединен с вторыми выводами вторичных обмоток импульсных трансформаторов, омиттером транзистора и первым выводом ограничительного резистора, второй вывод которого соединен с анодами трех последних дополнительныхA device for controlling a three-phase converter made in the form of a half-bridge or single-ended bridge rectifier with common cathodes of power thyristors, containing a resistor and a relaxation oscillator on a single-junction transistor, the positive output of which is connected to the cathodes of three rectifier diodes, moreover between the positive and negative terminals of the power supply of the relaxation generator, a voltage limiter is connected, characterized in that, with a reduction circuit, the power is So, seven additional diodes, three pulse transformers, three capacitors and a transistor, the base of which is connected to the output, and the emitter to the negative output of the power supply of the relaxation generator, the collector of the transistor is connected to the cathodes of the rectifier diodes between the anodes of which and the emitter of the transistor are introduced connected in series with the respective capacitors are the corresponding primary windings of pulse transformers, the BDI waters of the secondary windings of which are intended for connection to the control the ectrodes of the corresponding power thyristors, for connecting to the anodes of which the anodes of the first three corresponding additional diodes are intended, the cathodes of which are connected to the cathodes of the corresponding rectifier diodes, the anode of the fourth additional diode is designed to connect the cir- cuits of the power gyros, and its anode is connected to the second terminals of the secondary windings pulse transformers, the transistor omitter and the first output of the limiting resistor, the second output of which is connected to the anodes of three last one additional

диодов, катоды которых предназначены дл  подключени  к анодам соответствующих силовых тиристоров.diodes whose cathodes are designed to connect the corresponding power thyristors to the anodes.

иand

(А(AND

t/e kct / e kc

а) fca) fc

S JS j

п/S t,n / s t

Vm SwJOVm swjo

uu

nn

зs

/;/;

rr

з|s |

- -

ь t, ttt, tt

-/ - /

b-ts Ц ts 4b-ts c ts 4

HISHis

//

У|| п%|| P%

«"

. Г . R

Jт-, . Jt-,.

if :f -чиif: f

i2 i2

Ufi && UcUfi && Uc

HISHis

ucrucr

/C / C

UftfOLTl UftfOLTl