Системы управления выпрямительно-инверторными преобразователями.

Требования к системам управления делятся на две группы:

1. Зависящие от физических процессов в тиристоре.

Для мощных тиристоров схема управления должна обеспечить на управляющем электроде напряжение до 10 В и ток до 2 А.

2. Зависящие от режима работы преобразователя.

α= 0…60 Эл- диапазон регулирования

β=15…60 Эл- диапазон угла опережения инвертора

порядок чередования по фазам

Применяются системы с фазоимпульсным управлением.

А

Синхро-низация

Фазо-сдвиг

Усилии-тель

U_c

К

управление

Рассмотрим устройство синхронизации

Чтобы получить синхронизирующие импульсы можно применить амплитудный ограничитель, подключенный к вторичным обмоткам трехфазного трансформатора

A B C

a в с

R₁ R₂ R₃

U_вых

V D1-VD6

Рассмотрим временную диаграмму работы трехфазного амплитудного ограничителя.

a b c a b c

a₁

b₁

c₁

U_вых

Амплитуда импульсов на выходе схемы ~ 1 В, поэтому для дальнейшей работы импульсы надо усилить. Чтобы не изменить фазу импульсов нужно применить усилитель по схеме с общей базой.

+ Е_к

R_k

Е_к

R_Б

На выходе усилителя получены импульсы, амплитуда которых достаточна для дальнейшей обработки, которую нужно преобразовать, чтобы по каждому фронту и каждому срезу вырабатывался короткий импульс логической единицы, т.е. применить формирователь импульсов.

Рассмотрим схему формирователя импульса по фронту и срезу импульса синхронизации.

вых

синхр

t_u≈ RC

Эти импульсы опережают момент естественной коммутации на 30° Эл, поэтому для инвертора их можно использовать непосредственно, а для выпрямителя сформировать задержку. Задержка может быть сформирована в фазосдвигающем устройстве. Фазосдвигающее устройство может быть реализовано в цепи с зарядом конденсатора и сравнении напряжения на конденсаторе с опорным регулирующим напряжением.

U_oп

α

α

+U_П

U_оп

Чтобы получить угол α применяют формирователь пилообразного напряжения, например, на интегрирующей цепи с диодом для ускоренного разряда конденсатора. Это напряжение сравнивается с регулируемым опорным напряжением и в момент равенства этих напряжений, определяемый с помощью компаратора, формируется импульс управления. Чтобы одновременно управлять большим числом тиристоров в вентильном плече импульс с выходного компаратора необходимо усилить. Это осуществляется в выходном устройстве, в котором применяются или мощные транзисторы или тиристоры.

Рассмотрим схему выходного устройства с тиристором.

T2

R2 VS A

II

L_Ф C_ф

VD3

R1

C1

VS1

T1 I II R3 VS B

VD2

I II

II