SU1026280A1 - Multichannel apparatus for controlling thyristorized converter - Google Patents

Abstract

МНОЮКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее в каждом, канале генератор пилообразного напр жени , синхронизирующий вход которого через R С -фильтр и синхронизирующий трансформатор предназначен дл  подключени  к питающей сети, выход подключен к первому входу нуль-органа. второй вход которого служит дл  подключени  напр жени , управлени , выход нуль-органа подключен к входу тиристорного формировател  импульсов, выход которого предназначен дл  подключени  к управл ющему электроду силового тиристора , от л и чаю щ е е с   тем, что, с целью стабилизации фазы управл ющего импульса, оно снабжено узлом формировани  опорного напр жени , выпол- ненным на разв зывающих диоцах и согласующих резисторах по числу каналов управлени , дополнительном RC -фильтре и потенциометре, причем дополнительный RC -фильтр через разв зывающие диоды подключен к выходам каждого из i генераторов пилообразного напр жени , (О cz потенциометр подключен параллельно конденсатору дополнительного RC - фильтра , а средний вывод потенциометра через согласующие резисторы подключен к второму вкоду соответствующих нульорганов кажаого канала управлени .MULTI-CHANNEL DEVICE FOR CONTROLLING THYRISTOR TRANSMITTER, containing in each channel a sawtooth voltage generator, the synchronization input of which through the R C filter and the synchronization transformer is intended to be connected to the mains, the output is connected to the first input of the zero-organ. the second input of which serves to connect the voltage, control, the output of the zero-organ is connected to the input of the thyristor pulse shaper, the output of which is intended to be connected to the control electrode of the power thyristor, from which, in order to stabilize the phase control pulse, it is equipped with a reference voltage shaping unit performed on the initiating diodes and matching resistors according to the number of control channels, an additional RC filter and a potentiometer, and an additional RC filter through The decoupling diodes are connected to the outputs of each of the i sawtooth voltage generators, (O cz the potentiometer is connected in parallel with the capacitor of the additional RC filter, and the average output of the potentiometer is connected via a terminating resistor to the second terminal of the corresponding null organs of each control channel.

Description

Изобрете те относитс  к электротехнике , а именно к устройствам управлени  тиристорными преобразовател ми, под- ключеша.1ми к автономной электроэнер1отической системе ограниченной мощности , и может быть использовано преимущественно в устройствах управлени  суцовыми тиристорными преобразовател ми .The invention relates to electrical engineering, in particular, to control devices of thyristor converters, a switch 1m to an autonomous electrically controlled system of limited power, and can be used mainly in control devices for critical thyristor converters.

Известно устройство дл  управлени  вентилем, содержащее генератор пилообразного напр жени  (ГПН), эмиттерный повторитель, схему временной задержки, формирователь импульсов и источник управл ющего напр жени , причем источник управл ющего напр жени  включен в цепь питани  ГПН, коллектор транзистора эмиатгерного повторител  подключен к минусу источника управл ющего напр жени , его база через параллельное соединение резистора и циода подключена к коллектору транзистора ГПН, а эмиттер через параллельную цепочку из резистора и диода и конденсатор - к цепи управлени  формирователем импульса l ,A valve control device is known comprising a sawtooth voltage generator, an emitter follower, a time delay circuit, a pulse shaper and a control voltage source, the control voltage source being connected to the supply voltage circuit, the emitter repeater collector is connected to minus the control voltage source, its base through a parallel connection of a resistor and a diode is connected to the collector of the GPN transistor, and the emitter through a parallel chain of a resistor and a diode and the capacitor is connected to the control circuit of the pulse shaper l,

Данное устройств о не может обеспечить нааежную работу вентилей (тиристорного преобразовател ) при отклонени х питающего напр жени  как по его амплитуде, так и по форме кривой напр жени . Кроме того, в устройстве низка чувствительность элементов сравнени .This device cannot ensure reliable operation of the valves (thyristor converter) with the supply voltage deviations both in its amplitude and in the shape of the voltage curve. In addition, in the device, the sensitivity of the comparison elements is low.

Известно устройство управлени  ти ристорным преобразователем (ТП), содержащее ГПН с транзисторным коммутатором , нуль-орган, собранный на операционном усилителе, и тнристорный формирователь импульсов 2 .A thyristor converter (TP) control device is known, which contains a FPG with a transistor switch, a null organ assembled on an operational amplifier, and a triristor pulse shaper 2.

Недостатком этого устройства  вл етс  зависимость фазы управл ющего импульса от частоты, тока питающего напр жени  и формы синусоиды синхронизирующего напр жени ,A disadvantage of this device is the dependence of the phase of the control pulse on the frequency, current of the supply voltage and the shape of the sinusoid of the synchronizing voltage,

Наиболеее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  многоканальное устройство дл  управлени  тчристорным преобразователем, содержащее в каждом канале генератор пилообразного напр жени , синхронизирующий вход которого через RC -фильтр и синхронизирующий трансформатор преднаэначен дл  подключени  к питающей сети, выход подключен к первому входу нуль-органа, второй вход которого служит дл  подключени  напр жени  управлени , выход нульоргана подключен к входу тиристорного формировател  импульсов, выход которого прещшзначен дл  подключении к управл ющему электроду силов&го тиристора зThe closest in technical essence to the present invention is a multichannel device for controlling a three-crystal converter, which contains a sawtooth voltage generator in each channel, the synchronizing input of which is through an RC filter and a synchronizing transformer intended for connection to the mains, the output is connected to the first input of the zero-body The second input of which serves to connect the control voltage, the output of the nullorgan is connected to the input of the thyristor pulse shaper, the output of which is meant to be connected to a control electrode of a power & thyristor

Недостатком такого устройства  вл етс  зависимость фазы управл ющего импульса от частоты тока питающего напр жени .The disadvantage of such a device is the dependence of the phase of the control pulse on the frequency of the current of the supply voltage.

5 Цель изобретени  - стабилизаци  фазы управл ющего импульса при изменени х частоты тока питающего напр жени .5 The purpose of the invention is to stabilize the phase of the control pulse with changes in the frequency of the supply voltage.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что многоканальное устройство дл  управлени  тиристорным преобразователем снабжено узлом формировани  опорного напр жени , вьшолненным на разв зьгоающих диодах и согласующих резисторах, по числу каналов управлени , дополнитель номКС -фильтре и потенциометре, причем дополнительный (С -фильтр через разв зывающие диодь подключен к выходам каждого из генераторов пилообразного напр л ени , потенциометр подклзочен параллельно конденсатору дополнительного RC -фильтра, а средний вывод потенциометра через согласующие резисторы подключен к второму входу соответствующих нуль-органов каждогоThe goal is achieved by the fact that a multichannel device for controlling a thyristor converter is equipped with a reference voltage shaping unit implemented on developing diodes and terminating resistors, according to the number of control channels, an additional KX filter and a potentiometer, and an additional (C filter through developing diode connected to the outputs of each of the saw-tooth generators, the potentiometer is connected in parallel to the capacitor of the additional RC-filter, and the average output of the potentiometer is h Through the terminating resistors connected to the second input of the corresponding zero-organs of each

канала управлени .control channel.

На фиг. 1 представлена принципиальна  схема предлагаемотх устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы напр жений ГПН при различных значени х час30 тоты тока питающего (синхронизирующего ) напр жени .FIG. 1 is a schematic diagram of the proposed device; in fig. 2 - timing diagrams of the voltage of the FPG at different values of the current frequency of the supply (synchronizing) voltage.

Устройство содержит RC -фильтр, собранный на резисторе 1 и конденсаторе 2, генератор пилообразного напр жени ,The device contains an RC filter assembled on a resistor 1 and a capacitor 2, a sawtooth generator,

35 собранный на резисторах 3 - 5, конденсаторе 6, диоде 7 и транзисторе 8, нуль-орган, собранный на операционном усилителе 9, резисторах 10 - 13, стабилитроне 14 и диоде 15, тиристорный35 assembled on resistors 3 - 5, capacitor 6, diode 7 and transistor 8, null-organ assembled on operational amplifier 9, resistors 10 - 13, zener diode 14 and diode 15, thyristor

40 формирователь импульсов, собранный на тиристоре 16, диодах 17 - 20, резне- торах 21 - 23, конденсаторе 24, импульсном трайеформаторе 25, узел формировани  сшорного напр жени , завис -40 pulse generator assembled on thyristor 16, diodes 17-20, reznatorov 21-23, capacitor 24, pulse traformator 25, unit of stator voltage formation, frozen -

45 мог© ©т частоты тока питающего напр жви  , собранный на диодах 26, резистхгфах 27 и 28 и конденсаторе 29, синхронизирующий трансформатор ЗО и силовой тиристор 31.45 could © © t the frequency of the current supply voltage, collected on the diodes 26, resistors 27 and 28 and the capacitor 29, the AOR synchronizing transformer and the power thyristor 31.

JQ Синхронизирующее напр жение снимаетс  с трансформатора 30, подключенного через R С -фильтр (1 и 2) на вход ГПН. Второй вход ГПН через резисторы 4 и 5 подключен к плюсу стабилизированного напр жени  посто нного тока U , выход ГПН соединен через резистор 12 с входом операционного усилител  9, а через разв зьгоающие ДИОДЬ 26 - с RC -фильтром 27, 29, выхоа KOTOpoio через потенциометр 28 и согласующие резисторы 11 соединен с другими входами операционных усилителе 9,. к которым через резисторы 10 подключено также управл ющее напр жение и U . Выход операционного усилител  9 через стабилитрон 14, резистор 1 соединен с управл ющим электродом тиристора 16 формировател  импульсов, выход которого через диоды 18 и 19 и импульсный трансформатор 25 соединен с управл ющим входом силового тиристора 31, Устройство работает следующим образом . Синхронизирующее , напр жение U к подаетс  на вход ГПН в такой фазе, что бы закрытому состо нию транзистора 8 соответствовала отрицательна  поЛуволна напр жени  на аноде тиристора 31. В этот полупериод осуществл етс  зар д конденсатора 6 от напр жени  U через резисторы 4 и 5. Величина напр жени  зар да конденсатора 6 U Q,p (фиг,2) зависит от длительности полупе риода синхронизирующего напр жени  (частоты) и величины напр жени  зар да U , При неизь1енном (стабильном) напр жении зар да U амплитуда пилооб разного напр жени  и :jgp на конденсаторе 6 пропорциональна только длитель ности полупериода (частоте) синхронизирующего напр жени  Уц . При увеличении частоты тока в автономной судовой сети и (фиг.2) по отношению к номинальной Uj; , амплитуда напр жени зар да конденсатора У за врем  T/j уменьшитс  по сравнению с амплитудой ДЛ  номинальной час тоты, при которой конденсатор 6 зар р жаетс  за врем  Т/ . При уменьщении частоты тока питающего (синхронизирующего) напр жени  Uy увеличиваетс  ьрем  Т. зар да кон денсатора 6 по сравнению с временем Т дл  номинальной частоты, что приводит к увеличению амплитуды напр жени  зар да конденсатора -Таким образом , амплитуда напр жени  зар да конденсатора 6 ГПН уменьшаетс  с увеличением частоты и увеличиваетс  с умен шенкем частоты тока питающего напр жени . Подключение выходов шести ГПН (дл симметричной шестипульсной юcтoвoй 1 8О схемы тиристорного преобразовател ) через разв зывающие диоды-26 в одну точку позвол ет получить на делителе 27 и 28 посто нное напр жение, амтитуда которого будет зависеть только от частоты тока питающего напр жени . Пульсации посто1шного напр жени  сглаживаютс  конденсатором 29. Это посто нное напр жение снимаетс  с движка потенциометра 28 и через со гласующие резисторы 11 как напр жение смещени  подаетс  на один вход операционного усилител  9, куда также через резистор 1О подаетс  напр жение управлени , а на другой вход операционного усилител  9 подаетс  через резистор 12 напр жение зар да конденсатора 6. В момент времени, когда пилообразное напр жение зар да конденсатора 6, поступающее через резистор 12 на операционный усилитель 9, сравниваетс  по ампл туде с суммарной величиной напр жений управлени , поступающего через резистор 1О, и смещени , поступающего через резисторы 11, на выходе усилители 9 по вл етс  импульс управлени , который отпирает тиристор 16 формировател  импульсов. Тиристор 16, в свою очередь, разр жает конденсатор 24, зар женный от напр жени  Lз через диоды 17 и 2О и резистор 21. Разр д конденсатора 24 проходит через тиристор 16, обмотку трансформатора 25 и диод 19. При этом открываетс  силовой тиристор 31, подключенный к вторичной обмотке импульсного трансформатора 25, При отсутствии управл ющего напр жени  с помощью движка потенциометра 28 устанавливаетс  начальный угол включени  силовых тиристоров rtl(j (а 9о ), Изменением велич1шы и пол рности управл ющего напр жени  тиристорный преобразователь переводитс  в вьтр ми- тельный или инверторный режимы работы . Таким образом, в св зи с тем, что амплитуда напр жени  смещени  в предлагаемом устройстве автоматически измен етс  при отклонени х частоты тока питающего напр жени  по отношению к его номинальному значению, обеспечиваетс  стабтшизацп  4азы управл ющего импульса при -любых отклонени х частоты .JQ The clock voltage is removed from the transformer 30 connected via an R C filter (1 and 2) to the input of the FPG. The second input of the FPU through resistors 4 and 5 is connected to the positive voltage of the stabilized direct current U, the output of the FPG is connected through the resistor 12 to the input of the operational amplifier 9, and via the DIOD 26 to the RC filter 27, 29, and the KOTOpoio output via a potentiometer 28 and the terminating resistors 11 are connected to other inputs of the operational amplifier 9,. to which the control voltage and U are also connected through resistors 10. The output of the operational amplifier 9 through the Zener diode 14, the resistor 1 is connected to the control electrode of the thyristor 16 of the pulse shaper, the output of which is through diodes 18 and 19 and the pulse transformer 25 is connected to the control input of the power thyristor 31, The device operates as follows. The synchronizing voltage U k is supplied to the input of the FPG in such a phase so that the closed state of the transistor 8 corresponds to the negative wave voltage of the thyristor anode 31. In this half-period, the capacitor 6 is charged by voltage U through resistors 4 and 5. The magnitude of the charging voltage of the capacitor 6 UQ, p (FIG. 2) depends on the duration of the synchronizing voltage half-period (frequency) and the magnitude of the charging voltage U, For an unchanged (stable) charging voltage U, the amplitude of the saw voltage is different : jgp on capacitor 6 pr only half-time duration (frequency) of the synchronization voltage Yc is proportional to. With increasing frequency of the current in the autonomous ship network and (figure 2) with respect to the nominal Uj; The amplitude of the voltage of the charge of the capacitor Y during the time T / j decreases in comparison with the amplitude DL of the nominal frequency at which the capacitor 6 charges during the time T /. Decreasing the current frequency of the supply (synchronizing) voltage Uy increases by three T. of the charge of the capacitor 6 compared to the time T for the nominal frequency, which leads to an increase in the amplitude of the charge voltage of the capacitor — Thus, the amplitude of the charge voltage of the capacitor 6 The FPG decreases with increasing frequency and increases with a decrease in the frequency of the supply voltage. Connecting the outputs of six FPGs (for a symmetric six-pulse 1 8O thyristor converter circuit) through single-point decoupling diodes 26 allows a constant voltage to be obtained at divider 27 and 28, the amount of which will depend only on the frequency of the supply voltage. The ripple of the constant voltage is smoothed by the capacitor 29. This constant voltage is removed from the slider of the potentiometer 28 and through matching resistors 11 as a bias voltage is applied to one input of the operational amplifier 9, where the control voltage is also applied to the other input operational amplifier 9 is supplied through a resistor 12 to charge voltage of the capacitor 6. At the time when the sawtooth voltage to charge the capacitor 6 through the resistor 12 to the operational amplifier 9 is compared by l tude with the total value of the control voltage zheny flowing through resistor 1D and bias supplied through the resistor 11, the output of amplifier 9 is a control pulse which opens the thyristor 16, the pulse shaper. The thyristor 16, in turn, discharges the capacitor 24 charged from the voltage L3 through the diodes 17 and 2O and the resistor 21. The discharge of the capacitor 24 passes through the thyristor 16, the winding of the transformer 25 and the diode 19. This opens the power thyristor 31, connected to the secondary winding of the pulse transformer 25. In the absence of a control voltage, the starting angle of the power thyristors rtl (j (a 9o)) is set by the potentiometer slider 28. The change in the magnitude and polarity of the control voltage the thyristor converter is translated At the same time, the flashing or inverter modes of operation. Thus, in connection with the fact that the amplitude of the bias voltage in the proposed device automatically changes when the frequency of the supply voltage varies with respect to its nominal value, the control unit stabilizes pulse with any frequency deviations.

Фив 2Thebes 2

Claims (1)

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее в каждом, канале генератор пилообразного напряжения, синхронизирующий вход которого через RС -фильтр и синхрони- ' зирующий трансформатор предназначен для подключения к питающей сети, выход ' подключен к первому входу нуль-органа, ι второй вход которого служит для подключения напряжения, управления, выход нуль-органа подключен к входу тиристорного формирователя импульсов, выход которого предназначен для подключения к управляющему электроду силового тиристора, о т л и чаю щ е ;е с я тем, что, с целью стабилизации фазы управляющего импульса, оно снабжено узлом формирования опорного напряжения, выполненным на развязывающих диодах и согласующих резисторах по числу каналов управления, дополнительном RC -фильтре и потенциометре, причем дополнительный RC -фильтр через развязывающие диоды подключен к выходам каждого из генераторов пилообразного напряжения, потенциометр подключен параллельно конденсатору дополнительного RC - фильтра, а средний вывод потенциометра через согласующие резисторы подключен к второму входу соответствующих нульорганов каждого канала управления.A MULTI-CHANNEL DEVICE FOR CONTROL OF A THYRISTOR CONVERTER, containing in each channel a sawtooth voltage generator, the synchronizing input of which through an RC filter and a synchronizing transformer is designed to be connected to the mains, the output 'is connected to the first input of the zero-organ, the second input of which serves to connect voltage, control, the output of the zero-organ is connected to the input of the thyristor pulse shaper, the output of which is designed to connect to the control electrode of the power tiri It should be noted that, in order to stabilize the phase of the control pulse, it is equipped with a node for generating a reference voltage made on decoupling diodes and matching resistors according to the number of control channels, an additional RC filter and a potentiometer, moreover, an additional RC filter through the decoupling diodes is connected to the outputs of each of the sawtooth voltage generators, the potentiometer is connected in parallel to the capacitor of the additional RC filter, and the middle output of the potentiometer is connected via matching resistors It is connected to the second input of the corresponding null organs of each control channel. S и ... 1026280 фиг.1S and ... 1026280 figure 1