SU964612A1 - Thyristorized power regulator and method of control of regulator - Google Patents

Description

( тиристорный РЕГУЛЯТОР мощности(thyristor POWER CONTROLLER

и СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОМand REGULATOR CONTROL METHOD

1one

; Изобретение относитс  к тиристорным регул торам мощности и способам управлени  ими и может быть использовано в регул торах температуры промышленных электронагревателей.; The invention relates to thyristor power controllers and methods for controlling them, and can be used in temperature controllers of industrial electric heaters.

Известен тиристорный регул тор трех 5 фазной шестисекционной нагрузки, содержащий 6 тиристоров в виде трех пар параллельно-встречных тиристоров, .включенных между фазными зажимами питающей сети и секци ми нагрузки, соединенными в замкнутый шестиугольник A thyristor regulator of three 5-phase six-section loads is known, containing 6 thyristors in the form of three pairs of parallel-counter thyristors, connected between the phase terminals of the power supply network and load sections connected in a closed hexagon

Данный регул тор имеет ограниченный диапазон регулировани  (;1), что  вл етс  его определенным достоинством . Известно, что импульсные-регул торы с непрерывно-ступенчатым (в том числе и ограниченным диапазоном) управлением обладают повышенной энерге-тическими .показател ми, так как коэффициент мощности на границах участков регулировани  равен единице. Чем меньше диапазон регулировани , чем выше коэффициент мощности. Поэтому реаль-.This controller has a limited adjustment range (; 1), which is a certain advantage. It is known that pulse controllers with continuous-step (including limited range) control have increased energy indices, since the power factor at the boundaries of the control sections is equal to unity. The smaller the control range, the higher the power factor. Therefore, the real.

22

ный диапазон регулировани  быть как можно ближе к требуемому. .Дл  многих потребителей нагревательных печей диапазон регулировани  4:1  вл етс  слишком большим.range of adjustment to be as close as possible to the desired one. For many heating furnace consumers, the 4: 1 adjustment range is too large.

Однако известный регул тор имеет сложную конструкцию, так как каждый тиристор должен устанавливатьс  на отдельном охладителе.However, the known controller has a complex structure, since each thyristor must be installed on a separate cooler.

Наиболее близким по технической сущности к изобрете.нию  вл етс  тиристорный регул тор мощности, содержащий трехфазный выпр мительный мост на ти- ристорах, диагональ переменного тока которого подключена к входным выводам,, а диагональ посто нного тока - к выходным выводам 2.The closest in technical essence to the invention. The thyristor power regulator containing a three-phase rectifying bridge on thyristors, the diagonal of alternating current of which is connected to the input terminals, and the diagonal of direct current - to the output terminals 2, is.

Недостатком известного регул тора  вл етс  низкий коэффициент мощности.A disadvantage of the known regulator is a low power factor.

Целью изобретени   вл етс  повышение коэффициента мощности при ограниченном диапазоне регулировани  дл  случа  вестисекционной нагрузки.The aim of the invention is to increase the power factor with a limited adjustment range for the case of front-section load.

.396/t6l24.396 / t6l24

Поставленна  цель достигаетс  тем, пирани этих тиристоров (на верхнемThe goal is achieved by the pyrani of these thyristors (on the upper

Claims (2)

что устройство дополнительно снабжено трем  выходными выводами, каждый из которых соединен с соответствующим входным выводом. Известен способ управлени  тиристорным регул тором мощности, заключающийс  в том, что на тиристоры регул тора подают в циклической последовательности импульсы управлени  и из мен ют их фазу в функции сигнала управлени  С that the device is additionally equipped with three output pins, each of which is connected to a corresponding input pin. There is a known method of controlling a thyristor power regulator, which consists in that the thyristors of the regulator are supplied in a cyclic sequence of control pulses and change their phase as a function of the control signal C 2. Недостатком известного способа управлени   рп етс  низкое значение коэффициента мощности на среднем участке регулировочной характеристики, генерирование в сеть высокого уровн  вы сших гармоник тока. Целью изобретени   вл етс  дальнейшее повышение коэффициента мощное ти и снижение уровн  высших гармоник в питающей сети. Поставленна  цель достигаетс  тем, что импульсы управлени  подают на тиристоры анодной и катодной групп через 2kO эл. град., при этом на тиристоры пропускаемой фазы импульсы управ лени  в начале диапазона регулировани  не подают, а в конце подают в точ ках их естественного зажигани . На фиг.. 1 приведена принц| иальна  схема устройства; на фиг. 2 - диаграм мы напр жений,иллюстрирующие способ. Кажда  из двух трехфазных секций шестисекционной нагрузки 1 и 2 соединена звездой, параллельно которым включены катодна  3 и анодна  4 трехвентильные группы шести тиристоров 510 . Отпирание тиристоров и изменение фазы импульсов управлени  производитс  системой управлени  11. Согласно предлагаемому способу управлени  в процессе регулировани  непрерывно измен ют фазы одной группы импульсов управлени  в каждой вентиль ной группе, т. е. импульсы следуют в циклической последовательности через эл. град. Например, в катодной группе тиристоров чередование управл емых по фазе импульсов имеет вид 5, 9, 7, 5, в анодной группе тиристоров это чередование 6, 10, 8, 6. На тирис торы, изменение фазы импульсов которых на данном участке регулировани  пропускаетс  второй группы импульсов управлени  либо совсем не подаютс  (на нижнем участке регулировочной характеристики ) , либо подаютс  импульсы управлени  при естественном угле отучасткерегулировочной характеристики ) . На фиг. 2 а, б показаны диаграммы напр жений общих точек (а и Ь) трехфазных секции, нагрузки 1 и 2 на границе нижнего- и верхнего участков регулировочной характеристики. На некотором интервале питающего напр жени  (фиг, 2а) в данном режиме системой управлени  поданы импульсы управлени  на тиристоры 5 (UQ) и 9 (Uc). В катодной группе (фиг. 2 б) на этом же периоде питающего напр жени  поданы импульсы управлени  на тиристоры 10 (-УС) и б (-Ufc). На тиристоры 7 (и) и 8 (-Uoi) на этом периоде импульсы управлени  не подавались (фиг. 2а,5). Уменьшение уровн  потребл емой энергии производитс  увеличением угла ре-. гулировани  ct (задержкой фазы включени  соответствующих тиристоров). Дл  увеличени  уровн  потребл емой энергии производитс  переход на верхний участок регулировочной характеристики, тиристоры 5, 9,10, 6 открывают при углах их естественной коммутации и непрерывно измен ют фазы группы импульсов управлени , подаваемых на те тир.исторы, которые на предыдущем участке не открываютс  (7 и 8 и т. д.). Использование предлагаемого способа управлени  обеспечивает снижение до нул  высших гармоник тока сети на границе верхнего и нижнего участков регулировочной характеристики (фиг.2а-в) и повышение коэффициента мощности регул тора на всем диапазоне регулировани , т. е. искусственно достигаетс  получение двух участков регулировани ,на границах которых коэффициент мощности близок к единице. Одновременно с этим повышение энергетических показателей достигаетс  за счет уменьшени  общего диапазона регулировани . Техническа  реализаци  предлагаемого устройства не требует значительных затрат - могут быть использованы серийно выпускаемые регулируемые выпр мители (наприь ер, тир.ист.орные агрегаты типа АТЕР) или регул торы переменного напр жени  типа РНТТ. Техническа  реализаци  предлагаемого способа управлени  сводитс  к модернизации системы управлени  5 оснащением последней блоками зонно-непрерывного регулировани  и блоками распределени  импульсов управлени  (в тех we серийных издели х). Формула изобретени  1. Тиристорный регул тор мощности содержащий трехфазный выпр мительный мост на тиристорах, диагональ переменного тока которого подключена к входным выводам, а диагональ посто нного тока - к выходным выводам, отличающийс  тем, что, с целью повышени  коэффициента мощности при ограниченном диапазоне регулировани  дл  случа  шестисекционной нагрузки, он дополнительно снабжен трем  выходными выводами, каждый из которых соединен с соответствующим входным выводом . 2 Способ управлени  регул тором, закгвочающийс  в том, что на тиристо9 2 ры регул тора в циклической последо вательности подают импульсы управлени  и измен ют их фазу в функции сигнала управлени , отличающийс   тей, что, с целью дальнейшего повышени  коэффициента мощности и снижени  уровн  высших гармоник в питающей ceти импульсы управлени  подают на тиристоры анодной и катодной групп через 2Ц эл. град.,при этом на тиристоры пропускаемой фазы импульсы управлени  в начале диапазона регулировани  не подают, а в конце подают в точках естественного зажигани . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 657519, кл. Н 02 J 3/00, 1979. 2,Полупроводниковые выпр мители. Под ред. Ф. И. Ковалева. М., Энерги , 1978, с. 91.2. A disadvantage of the known method of control is the low value of the power factor in the middle section of the regulating characteristic, the generation of high harmonics of the current into the network. The aim of the invention is to further increase the power factor and reduce the level of higher harmonics in the supply network. The goal is achieved by the fact that the control pulses are supplied to the thyristors of the anodic and cathodic groups through 2kO el. hail, while the thyristors of the transmitted phase do not drive the control pulses at the beginning of the control range, but at the end they are delivered at their natural ignition points. Fig .. 1 shows the prince | The overall device layout; in fig. 2 - we chart the stresses illustrating the method. Each of the two three-phase sections of the six-section load 1 and 2 is connected by a star, in parallel with which the cathode 3 and anodna 4 three-valve groups of six thyristors 510 are connected. The unlocking of the thyristors and the change of the phase of the control pulses are performed by the control system 11. According to the proposed control method, the phases of one group of control pulses in each valve group are continuously changed in the control process, i.e., the pulses follow in a cyclic sequence through the el. hail. For example, in the cathode group of thyristors, the alternation of phase-controlled pulses is 5, 9, 7, 5; in the anode group of thyristors, this alternation is 6, 10, 8, 6. On thyristors, the change in the phase of the pulses in this control region passes the second the control pulse groups are either not fed at all (in the lower part of the adjustment characteristic), or the control pulses are applied at the natural angle of the control characteristic). FIG. 2 a, b shows voltage diagrams of common points (a and b) of a three-phase section, loads 1 and 2 on the border of the lower and upper sections of the regulating characteristic. At a certain interval of the supply voltage (Fig 2a) in this mode, the control system sends control pulses to thyristors 5 (UQ) and 9 (Uc). In the cathode group (Fig. 2b), control pulses are applied to the thyristors 10 (-LC) and b (-Ufc) for the same period of the supply voltage. Thyristors 7 (and) and 8 (-Uoi) during this period did not apply control pulses (Fig. 2a, 5). A decrease in the level of energy consumed is produced by increasing the angle pe. ct control (delay of the turn-on phase of the corresponding thyristors). To increase the level of energy consumed, a transition is made to the upper part of the regulation characteristic, the thyristors 5, 9, 10, 6 are opened at the corners of their natural switching and continuously change the phases of the group of control pulses fed to those thyristors that did not open in the previous section (7 and 8, etc.). The use of the proposed control method ensures the reduction to the zero of the higher harmonics of the network current at the border of the upper and lower sections of the regulating characteristic (Fig. 2a-b) and an increase in the power factor of the regulator over the entire adjustment range, i.e., the boundaries of which the power factor is close to unity. At the same time, an increase in energy performance is achieved by reducing the overall range of regulation. The technical implementation of the proposed device does not require significant costs - commercially available adjustable rectifiers (for example, ATER, tir.istornyh units like ATER) or variable voltage regulators of the type РНТТ can be used. The technical implementation of the proposed control method is reduced to the modernization of the control system 5 by equipping the latter with zones-continuous control units and control-pulse distribution units (in those commercial products). Claim 1. Thyristor power regulator containing a three-phase rectifying bridge on thyristors, the diagonal of alternating current of which is connected to the input terminals, and the diagonal of direct current to the output terminals, characterized in that, in order to increase the power factor with a limited control range for case of six-section load, it is additionally equipped with three output pins, each of which is connected to the corresponding input pins. 2 Controller control method, which is caused by control pulses on the thyristor 2 controllers in a cyclic sequence and changing their phase as a control signal, which is designed to further increase the power factor and reduce the level of higher harmonics In the supplying network, control pulses are supplied to the thyristors of the anodic and cathodic groups via 2C el. hail., while on the thyristors of the transmitted phase, control pulses are not fed at the beginning of the control range, but at the end are served at natural ignition points. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 657519, cl. H 02 J 3/00, 1979. 2, Semiconductor Rectifiers. Ed. F.I. Kovalev. M., Energie, 1978, p. 91. AcjZ Вс0Сс0ПAcjZ VC0CS0P aa Фиг, 2FIG 2