SU1166240A1

SU1166240A1 - Method of controlling three-phase bridge thyristor converter

Info

Publication number: SU1166240A1
Application number: SU843689250A
Authority: SU
Inventors: Юрий Федорович Королюк; Александр Сергеевич Косов; Михаил Максович Полячек; Владимир Константинович Халевин
Original assignee: Сибирский научно-исследовательский институт энергетики
Priority date: 1984-01-10
Filing date: 1984-01-10
Publication date: 1985-07-07

Abstract

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ МОСТОВЫМ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ , заключающийс в том, что формируют импульсы синхронизации, синфазные с напр жением питающей а/ А А Af6r в с сети, формируют и подают на тиристоры преобразовател импульсы управлени , сдвинутые по фазе относительно импульсов синхронизации на угол, определ емый сигналом управлени , отличающийс тем, что, с цедью повьшени надежности и устойчивости в работе преобразовател в несимметричных и неполнофазных режимах питающего напр жени , импульсы синхронизации формируют из каждого линейного напр жени питающей сети в момент перехода его через ноль, из полученных импульсов синхронизации формируют сдвинутые по фазе импульсы управлени , которые подают на соответствующие тиристоры, (Л подключенные к фазам соответствую-:, щего линейного напр жени . 3d 05 to 4;: п О г гMETHOD FOR CONTROL phase bridge thyristor converters, comprising the steps of: generating sync pulses in phase with the voltage supply and / AA Af6r in a network form and fed to the thyristor converter control pulses, which are shifted in phase relative to the synchronization pulses to the angle defined by A control signal, characterized in that, with the goal of increasing reliability and stability in the operation of the converter in asymmetrical and incomplete-phase supply voltage modes, the synchronization pulses form From each linear voltage of the power supply network at the moment of its transition through zero, phase shift control pulses are generated from the received synchronization pulses, which are connected to the corresponding thyristors, (L connected to the corresponding-: linear voltage. ;: п About г г

Description

1 one

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл управлени многофазными тиристорными преобразовател ми.The invention relates to electrical engineering and can be used to control multiphase thyristor converters.

Известен способ управлени многофазным тиристорным преобразователем согласно которому формируют синхронизированные с сетью опорное переменое напр жение и пр моугольные симметричные импульсы с периодом, равным 240 эл. град,, сравнивают опорное напр жение и пр моугольные импульсы по величине и в моменты, когда они равны, формируют управл ющие импульсы на анодную и катодную группы тиристоров.A known method of controlling a multiphase thyristor converter, according to which, the reference alternating voltage and rectangular symmetric pulses with a period of 240 el form synchronized with the network. grad, compare the reference voltage and rectangular pulses in magnitude and at the moments when they are equal, form control pulses on the anodic and cathodic groups of the thyristors.

Распредел ют управл ющие импульсы между отдельными тиристорами в пор дке, определ емом схемой соединени обмоток трансформатора и преобразовательного моста Л .Distribute the control pulses between the individual thyristors in the order defined by the connection circuit of the windings of the transformer and the converter bridge L.

Недостатком способа вл етс неустойчивость работы преобразовател при несимметрии сети переменного тока, так как опорное переменное напр жение вл етс единым дл всех трех фаз, что предполагает полную симметрию напр жений трехфазной, сети, В несимметричных режимах моменты коммутации тиристоров могут не совпадать с моментами по влени на них напр жений, пол рность которых соответствует их открытому состо нию . Нз-за этого возможны пропус ки зажигани , что может привести к пробою тиристоров. Этот недостаток особенно сказываетс при близких коротких замыкани х и при отрывах в сети переменного тока, когда возможно исчезнование одного из фазных напр жений сети.The disadvantage of this method is the instability of the converter operation when the AC mains is unbalanced, since the reference AC voltage is the same for all three phases, which implies full three-phase voltage symmetry, the network. In asymmetric modes, the switching times of the thyristors may not coincide with the appearance on them are stresses whose polarity corresponds to their open state. Because of this, misfiring is possible, which can lead to the breakdown of thyristors. This disadvantage is especially pronounced with close short circuits and with breaks in the AC network, when the disappearance of one of the phase voltages of the network is possible.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ управлени трехфазным ностовым тиристорным преобразователем , заключающийс в том, что формируют импульсы синхронизации, синфазные с напр жением питающеь сети, формируют и подают на тиристоры преобразовател импульсы управлени , сдвинутые по фазе относительно импульсов синхронизации на угол, определ емый сигналом управлени 21 .The closest to the present invention is a method of controlling a three-phase nostatic thyristor converter, which consists of generating synchronization pulses in-phase with the supply voltage of the network, generating and sending to the thyristors of the converter control pulses that are out of phase with respect to the synchronization pulses by the angle determined by the signal management 21.

Известный способ имеет тот же недостаток, что и описанный, а именно неустойчивость работы преобразовател при несимметрии напр жений сети переменного тока из-- а того, что управл ющие импульсыThe known method has the same drawback as the one described, namely, the instability of the operation of the converter during the asymmetry of the AC mains voltage from the fact that the control pulses

402 .402.

фиксированы один относительно другого.fixed one relative to another.

Цель изобретени - повьпиение устойчивости и надежности работы преобразовател , в том числе обеспечение устойчивой и надежной работы при нессиметричных режимах сети переменного тока,включа неполнофазные, а также упрощение схемы замещени .The purpose of the invention is to increase the stability and reliability of the converter, including ensuring stable and reliable operation in asymmetric modes of the AC network, including a partial phase, as well as simplifying the replacement circuit.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу управлени трехфазным мостовым тиристорным преобразователем,The goal is achieved by the fact that according to the method of controlling a three-phase bridge thyristor converter,

заключающемус в том, что формируют импульсы синхронизации, синфазные с напр жением питающей сети , формируют и подают на тиристоры преобразовател импульсы управлени , сдвинутые по фазе относитель-г но импульсов синхронизации на угол, определ емый сигналом управлени , импульсы синхронизации формируют из каждого линейного напр жени питающей сети в момент перехода его через ноль, из полученных импульсов синхронизации формируют сдвинутые по фазе импульсы управлени , которые подают на соответствующие .тиристоры, подключенные к фазам соответствующего линейного напр жени .concluding that sync pulses are generated in-phase with the mains voltage, control pulses are generated and fed to the thyristors of the converter, phase-shifted relative to the sync pulses by an angle determined by the control signal, the sync pulses are generated from each linear voltage mains power at the time of its transition through zero, from the received synchronization pulses form the phase-shifted control pulses, which are fed to the corresponding .tiors connected to the phase m of the corresponding linear voltage.

На фиг. 1 изображена схемаFIG. 1 shows a diagram

трехфазного тиристорного преобразовател ; на фиг. 2 - схема управлени three-phase thyristor converter; in fig. 2 - control circuit

преобразователем; на фиг. 3 - временна диаграмма работы преобразовател при симметричном напр жении трехфазной сети; на фиг, 4 - то же, при несимметричном (отсутствует напр жение фазы А),a converter; in fig. 3 - time diagram of the converter operation with a symmetric voltage of a three-phase network; Fig. 4 is the same when asymmetrical (there is no phase A voltage),

Преобразователь содержит шесть тиристоров 1 - 6 и нагрузку 7, включенную на выпр мленное напр жение .The converter contains six thyristors 1-6 and a load 7 connected to the rectified voltage.

Схема управлени преобразователем (фиг. 2), разделена на три одинаковые независимые схемы 8 - 10, кажда из которых управл ет четырьм тиристорами , образующими однофазныйThe converter control circuit (Fig. 2) is divided into three identical independent circuits 8-10, each of which controls four thyristors forming a single phase

мост, включенный на одно из трех линейных напр жений. Так, схема 8 управлени управл ет тиристорами 4, образующими однофазный мост, включенный на линейное напр жение U,,-, схема 9 - тиристорами 3-6 (мост, включенный на напр жение и , схема 10 - тиристорами 1, 2, 5 и 6 (мост,включенный на наКажда из схем 8-10 пр жение управлени состоит из формировател 11 импульсов и врем задающего блока 12. Устройство работает следующим образом. На схемы 8-10 управлени подаютс соответственно напр жени Ugj , В формирователе 11 импуль Ube « со .ленив разсов синусоидальное дел етс на положительные и отрицательные полуволны, которые преобразуютс в пр моугольные импульсы напр жени синхронизации. Положительна полуволна напр жени преобразуетс .в напр жение U (фиг. 4), отрицательна - в напр жение V положительна полуволна напр жени Ui - в напр жение U,,, отрицательна в напр жение U, положительна полу волна напр жени - в напр жение , отрицательна - в напр жение и. Напр жени Uj - Uig поступают во врем задающие блоки 12, где задаетс угол зажигани тиристоров. Врем задакицие блоки 12 могут быть выполнены как таймеры, отсчитывающие, интервал времени t- , равный углу зажигани от момента по влени переходных фронтов импульсов напр жений Uj - с.выходов формирователе 11 импульсов. На выходе врем задающих блоков 12 формируютс короткие импульсы напр жений Ujg- через врем i от момента по влени на их входах напр жений U() - U. Короткие импульсы ) - с выходов врем за дак цих устройств 12 подаютс на управл ющие входы тиристоров. Временна диаграмма работы устро ства при симметричном трехфазном напр жении переменного тока и угле зажигани , равном 90 эл. град, изоб ражена на фиг. 3. Напр жени 11)-U с выходов формирователей 11 импульсов сдвинуты на временной оси ,на равные интервалы времени, соответствующие 60 эл. град. Соотверл. ственно, на выходах врем задающих устррй:ств формируютс короткие импульсы напр жений Ujq - Uj,,, интервалы времени между по влением которых также соответствует 60 эл. град. Во врем задающем устройстве 12 короткие импульсы напр жений Uj;, формируютс попарно и подаютс на управл ющие входы тиристоров, образующих диагонали , однофазных мостов, т.е. от положительной полуволны напр жени управл ютс тиристоры 1 и 4, от отрицательной - тиристоры 2 и 3,соответственно от напр жени пары тиристоров Зи6и4и5, от напр жени Uja пары тиристоров 5 и 2, 6 и 1. На нагрузке 7 напр жение U имеет периодический характер с периодом 60 эл. град. Аналогично работает устройство и при несимметричных напр жени х сети переменного тока. На фиг. 4 изображена временна диаграмма работы устройства при неполнофазном режиме сети переменного тока - отключена фаза А. Напр жение 1 осталось без изменени , а линейные напр жени иаби соответственно ранны (напр жение Цд равно нулю). Так как напр жени сети несимметричны, то интервалы между по вление напр жений Uj| - U(j не равны 60 зл. град. Соответственно напр жени - Uj также по вл ютс не через одинаковые интервалы , и напр жение UT имеет периодический характер с периодом,соответствующим 180 эл. град. За счет того, что управл ющие импульсы формируютс не от одного опорного напр жени , а от независимых трех, исключаетс пропуск зажигани тиристоров и их опрокидывание в несимметричных режимах. Благодар этому повыш;а )тс надежность и устойчивость работы преобразовател .bridge connected to one of three line voltages. Thus, the control circuit 8 controls the thyristors 4, forming a single-phase bridge connected to the linear voltage U ,, -, the circuit 9 - to the thyristors 3-6 (the bridge connected to the voltage and, the circuit 10 - to the thyristors 1, 2, 5 and 6 (the bridge connected to each of the control circuits 8-10 consists of a pulse shaper 11 and a master unit time 12. The device operates as follows. The control circuits 8-10 are respectively supplied with voltage Ugj, B shaper 11 pulses Ube "c The lined wave sinusoidal is divided into positive and negative half waves, The signals are converted into square-wave pulses of the synchronization voltage. A positive half-wave voltage is converted into a voltage U (Fig. 4), a negative voltage is converted to a voltage V A positive voltage half-wave Ui is negative to a voltage U , the positive semi-voltage wave is voltage, the negative voltage is voltage, and the voltage Uj - Uig is received during driver blocks 12, where the firing angle of the thyristors is set. The timing of the blocks 12 can be executed as timers counting, the time interval t- equal to the ignition angle from the moment of the appearance of transitional fronts of voltage pulses Uj - s.equalities of the driver 11 pulses. At the output of the time of the master blocks 12, short pulses of the voltage Ujg are formed through time i from the moment when the voltage U () - U is appeared at their inputs. Short pulses) - from the outputs, the time for the devices 12 is fed to the control inputs of the thyristors. The time diagram of the operation of the device with a symmetrical three-phase AC voltage and an ignition angle of 90 e. hail shown in FIG. 3. Voltages 11) -U from the outputs of the formers 11 pulses are shifted on the time axis, at equal intervals of time, corresponding to 60 el. hail. Sootverl. As a matter of fact, at the outputs of the time of the driving devices: STS, short pulses of voltages Ujq - Uj ,, are formed. The time intervals between the appearance of which also corresponds to 60 el. hail. During driver 12, short pulses of voltages Uj; are formed in pairs and fed to the control inputs of the thyristors forming the diagonals of the single-phase bridges, i.e. thyristors 1 and 4 are controlled from the positive half-wave voltage, thyristors 2 and 3 are controlled from negative, respectively, from the voltage of thyristor pair Zi6 and 4 and 5, from voltage Uja, thyristor pair 5 and 2, 6 and 1. On load 7, voltage U has a periodic character with a period of 60 e. hail. The device operates similarly with asymmetrical voltages of the AC network. FIG. Figure 4 shows the time diagram of the device operation in the case of an incomplete AC mains mode — Phase A is disconnected. Voltage 1 remains unchanged, and linear voltages iabi are correspondingly wounded (DC voltage is zero). Since the network voltages are asymmetric, the intervals between the occurrence of voltages Uj | - U (j is not equal to 60 zł. Hail. Accordingly, the voltage - Uj also does not appear at regular intervals, and the voltage UT is periodic in nature with a period corresponding to 180 e. Degree. Due to the fact that control pulses are generated not from a single reference voltage, but from independent three, the omission of ignition of thyristors and their overturning in asymmetrical modes is excluded. Thanks to this increase;

Фиг 3Fig 3

ГR

UaUa

UcaUca

Claims

METHOD FOR CONTROL OF A THREE-PHASE BRIDGE THYRISTOR CONVERTER, which consists in generating synchronization pulses in phase with the supply voltage, generating and supplying control pulses to the converter thyristors, which are phase-shifted relative to the synchronization pulses by an angle determined by the control signal, characterized in that In order to increase the reliability and stability in the operation of the converter in unbalanced and non-phase modes of the supply voltage, synchronization pulses are formed from each line At the moment of its transition through zero, from the received synchronization pulses form phase-shifted control pulses, which are fed to the corresponding thyristors connected to the phases corresponding to :. line voltage.

Figure 1

1 166240