Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНКОВЫМИ ПРЕОРАЗОВАТЕЛЯМИ




Регулирование напряжения тиристорных преобразовате­лей (ТП) осуществляется путем изменения угла открывания тиристоров а. С этой целью каждый ТП оснащается системой управления, которая обеспечивает формирование управляю­щих импульсов, а также сдвиг этих импульсов по фазе отно­сительно анодного напряжения тиристоров. Такие системы управления называют импульсно-фазовыми.

Системы импульсно-фазового управления тиристорными преобразователями (СИФУ) должны удовлетворять ряду спе­цифических требований, которые можно разделить на две группы:

1. Требования, относящиеся к управляющему импульсу.

2. Требования, обусловленные схемой выпрямления и используемыми режимами ТП.

Для надежного открывания тиристора на его управляю­щий электрод нужно подать импульс определенной полярно­сти и длительности. Для надежного открывания любого тири­стора данной серии применяемая СИФУ должна обеспечить ток и напряжение управления, превышающие наибольший ток и напряжение управления, указываемые для тиристоров данной серии. Кроме того, мощность потерь, выделяющихся в цепи управляющий электрод - катод, также ограничивается максимально допустимым значением.

Минимальная длительность управляющего импульса долж­на быть больше времени включения тиристора, а за время существования импульса ток в анодной цепи тиристора дол­жен успеть вырасти до уровня тока удержания.

Крутизна переднего фронта напряжения управляющего импульса должна быть достаточной для обеспечения быстро­го нарастания тока управления, четкого отпирания тиристора и уменьшения потерь при включении. При малой крутизне из-за различия параметров цепей управления тиристоров в многофазных схемах может появиться асимметрия выпрям­ленного напряжения.

Особенно высоки требования к крутизне управляющих импульсов при последовательном и параллельном соединении тиристоров, так как недостаточная крутизна приводит к их неодновременному открыванию. При параллельном соедине­нии это приводит к кратковременной перегрузке тиристора, который открывается раньше, а при последовательном соеди­нении все анодное напряжение может быть приложено к ти­ристору, открывающемуся последним. В обоих случаях неод­новременное открывание тиристоров может привести к вы­ходу их из строя.

Обычно управляющий импульс формируется с крутизной переднего фронта 0,2 – 2 А/мкс. При последовательном и па­раллельном соединении тиристоров крутизну следует выби­рать ближе к верхнему пределу.

Необходимый максимальный диапазон регулирования утла α для ТП, работающего как в выпрямительном, так и инверторном режимах, теоретически составляет 1800. Однако максимальный угол регулирования из-за возможности опро­кидывания инвертора ограничивается 150–1600.

Под опрокидыванием инвертора понимают аварийный процесс нарастания тока, связанный с нарушением правиль­ной коммутации тока с одного полупроводникового прибора на другой.

СИФУ должна обеспечивать симметрию управляющих им­пульсов по фазам. Асимметрия вызывает неравномерную нагрузку тиристоров из-за различной продолжительности их работы и приводит к ухудшению условий работы питающего трансформатора и сглаживающего дросселя. Допустимая ве­личина асимметрии управляющих импульсов не более 30.

Быстродействие системы управления ТП является одним из важнейших ее показателей. С целью достижения макси­мального быстродействия преобразователя СИФУ выполня­ются практически безынерционными.

Наиболее распространенными являются многоканальные синхронные системы управления ТП, построенные по «вер­тикальному» принципу. В синхронных СИФУ отсчет угла α выполняется от моментов естественного отпирания для каж­дого плеча моста (или для каждой пары противофазных плеч). Синхронизация с питающей сетью заключается в том, что управляющие импульсы для каждого тиристора ТП генерируются в диапазоне, жестко связанном с периодичностью повторения анодного напряжения.

Особенностью многоканальных СИФУ является то, что формирование и фазовый сдвиг импульсов осуществляется в отдельном канале для каждого вентильного плеча многофаз­ного ТП.

Функциональная схема одного канала СИФУ показана на рис. 23. Каждый канал, как правило, содержит фазодвигающееся устройство ФСУ и формирователь импульсов ФИ. Фазосдвигающее устройство, в свою очередь, содержит уст­ройство синхронизации с сетью С, генератор развертки ГР и пороговое устройство (нуль-орган) НО. На вход НО подается кроме опорного напряжения Uоп сигнал управления ТП Uy. В общем случае напряжение Uy может подаваться через спе­циальное входное устройство, осуществляющее согласование параметров сигнала управления ТП со входом СИФУ.

В момент равенства опорного напряжения Uоп и напряже­ния управления Uy пороговое устройство переключается и формирователь импульсов ФИ в этот же момент времени вы­дает управляющий импульс. Все перечисленные элементы могут иметь различное исполнение и отличаться по принципу работы.

В СИФУ используют два вида опорных напряжений: ли­нейно изменяющееся во времени и косинусоидальное. В по­следнем случае при соответствующей фазировке напряжения развертки относительно моментов естественной коммутации тиристоров результирующая регулировочная характеристика ТП получается линейной В многофазных системах число каналов СИФУ соответст­вует числу фаз ТП. Работа каждого канала синхронизируется с соответствующей фазой напряжения сети.

Для обеспечения симметрии работы системы управления узел введения сигнала управления ТП Uy выполняется общим для всех каналов.

Рис.23 Функциональная схема одного канала СИФУ

Достоинством многоканальных СИФУ является простота структурной схемы.

Основной недостаток — необходимость подстройки кана­лов с целью их симметрирования. Асимметрия импульсов по каналам Δα на практике составляет 20 — 30. Недостатком также являются повышенные аппаратурные затраты, увеличиваю­щиеся пропорционально числу каналов.

При «горизонтальном» принципе управления фазовый сдвиг управляющего импульса достигается использованием фазовращающих устройств. Этот принцип управления широ­ко использовался на ранней стадии развития силовых стати­ческих преобразователей, а затем утратил свое значение. Од­нако к нему начинают возвращаться при создании цифровых систем управления.

Для формирования СИФУ в настоящее время широко ис­пользуются серийно выпускаемые интегральные микросхемы общего применения (например, операционные усилители се­рии К553УД2, логические интегральные микросхемы серии К511, гибридные интегральные микросхемы и др. Ведутся работы по созданию специальных микросхем, реализующих в одном корпусе отдельные узлы или полный канал системы управления, а также по применению микропроцессорной техники для управления преобразователями.




Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2019 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных