сабуров 13а вопрос

5

13. Устройство распределения импульсов по тиристорам преобразователей.

Система импульсно-фазового управления. В качестве примера рассмотрим схему формирования управляющих импульсов (СИФУ) реверсивных тиристорных преобразователей серии ЭТ6Р, представленную на рис. 2.36,а для одного канала. Система работает по вертикальному принципу с синусоидальным опорным напряжением и состоит из шести идентичных каналов, каждый из которых формирует импульсы управления катодной и анодной групп тиристоров.

Канал управления состоит из следующих узлов: генератора опорного напряжения ГОН на трансформаторе Т14. нуль-органа НО на операционном усилителе А 101 и формирователя импульсов на транзисторах VT102 и VT1Q3. На вход каждого канала подаются из блока питания СУ шесть синусоидальных напряжений, сдвинутых по фазе на 60 относительно друг друга. Отфильтрованное опорное напряжение Uоп, амплитуда которого регулируется переменным резистором R101, снимается с конденсатора С101 и в точке 4 суммируется с напряжением управления Uv, поступающим через резистор R104 с выхода СУ. Суммарный сигнал Uoп ± Uy подается на вход А101. В зависимости от значения и знака напряжения Uу усилитель А101 будет отпираться отрицательной или положительной полуволновой напряжения Uоп.

На рис. 2.36,б представлены временные диаграммы напряжений в цепях СИФУ, полученные при напряжении управления Uy = 0 (2-я строка). Напряжение на выходе A101 имеет вид, показанный в 3-й строке. В момент t₁ нуль-орган переключается и на конденсаторах С105, С106 появляется положительный импульс напряжения, под действием которого открывается диод VD103. На базах транзисторов VT101 и VT103 появляется положительное напряжение, подаваемое от источника +12 В через резисторы R106, 108 и диод VD1Q3. Эти транзисторы открываются, a VT102 закрывается. В первичной обмотке импульсного трансформа-тopa ТИ1 от источника +20 В протекает кратковременный импульс тока, под действием которого во вторичной обмотке формируется положительный импульс напряжения U_Y1, который используется для отпирания тиристора VC1 катодной группы (5-я строка).

Рис. 2.36 Система импульсно-фаэового управление тиристорным преобразователем серии ЭТ6Р: а - схема СИФУ; в - диаграмма напряжений на элементах

В момент t₂ нуль-орган снова переключается, и под действием отрицательного импульса напряжения на конденсаторах C105, С106 (4-я строка) диод VD103 закрывается, прекращается подача положительного смещения на базы транзисторов VT101, VT1O3, и они закрываются. При этом открывается транзистор VT102, так как на его базу с коллектора транзистора VT101 через резистор R107 подается положительное смещение, а со вторичной обмотки импульсного трансформатора ТИ2 поступает отпирающий импульс U_Y2 на тиристор VC2 анодной группы, сдвинутый относительно импульса U_Y1 на 180° (5-я строка).

Возникающие при открывании транзисторов VT102 и VT103 во вторичных обмотках трансформаторов TИ1 и ТИ2 отрицательные импульсы не пропускаются диодами VD107, VD108 на управляющие электроды тиристоров VC1 и VC2.

При указанной фазировке'напряжений U_ОП и U₂ управляющие импульсы в случае Uy = 0 будут формироваться в моменты времени, соответствующие углам α =90°. Если изменять напряжение Uу от 0 до ± Uy_max то синусоида опорного напряжения и^л будет подниматься или опускаться по отношению к оси абсцисс, а отпирающие импульсы будут раздвигаться или сдвигаться в, диапазоне ±90°, что отвечает требованиям согласованного управления тиристорами реверсивного преобразователя.

Резисторы R13, R14 служат для ограничения тока через первичные обмотки импульсных трансформаторов и являются общими для всех шести каналов СИФУ. Ширина генерируемых импульсов 10-12°. Диоды VD101, VD102ограничивают напряжение на входе нуль-органа A101.

Фазировка системы управления тиристорами. Для правильной и надежной работы тиристоров в управляемом преобразователе необходимо тщательно сфазировать СУ вентилями, т.е. нужно обеспечить строгую последовательность подачи отпирающих импульсов на тиристоры по отношению к питающему напряжению. Рассмотрим процесс фазировки СУ на примере трехфазной мостовой схемы выпрямления (рис. 2.37,а), в которой применяется полупроводниковая СУ, обеспечивающая подачу на каждый тиристор двух узких импульсов, сдвинутых по фазе на 60°.

Рис. 2.37 Фазировка системы управления трехфазной мостовой схемы выпрямления: а - схема включения тиристоров; б - градуировка осциллографа; в -кривые напряжений на тиристорах и расположение отпирающих импульсов при α = 90⁰

Ранее было отмечено, что в трехфазной мостовой схеме одновременно работают два тиристора, поэтому напряжение Uвых каждой пары блоков входного устройства СИФУ преобразователем синхронизируется с одной из фаз вторичной обмотки трансформатора, к которой подключены два последовательно соединенных вентиля, составляющих одно плечо вентильного моста.

Проверка фазировки системы управления производится с помощью электронного осциллографа/например типов С1-18Б, С1-10 и других, горизонтальную развертку которого и усиление по вертикали следует отрегулировать так, чтобы на экране укладывалась синусоида напряжения U_2ф (рис. 2.37,6) в удобном для наблюдения и отсчета начальных углов управления а0 масштабе.

Отрегулировав развертку осциллографа и отключив питание СУ, следует поочередно просмотреть на экране и зарисовать на миллиметровой бумаге кривые фазных напряжений, подаваемых на аноды (катоды} тиристоров V1 - V3 - V5(V4 - V6 - V2), и отметить на оси времени (рис. 2.37,е) начала и концы положительных полупериодов напряжений и U₂a, U₂б и U₂с, последовательность фаз которых должна соответствовать принятой в энергосистемах, т.е. А — В- С.

Затем следует отключить силовой трансформатор и включить питание СУ. Поочередно присоединяя к выходным зажимам ВУ осциллограф, необходимо убедиться в том, что каждая пара отпирающих импульсов на тиристорах катодной VI — V3—'V5 и анодной V4—V6- V2 групп сдвинута на 120° и имеет такой же порядок чередования, как и напряжения U₂a, U₂б и U₂с на тиристорах V1(V4), V3(V6) и V5(V2}.

Далее производят начальную установку отпирающих импульсов со сдвигом на 90° относительно точек а, б, в и к, л. м естественного открывания соответствующих тиристоров. Это достигается подбором соединения первичных и вторичных обмоток входного трансформатора блока ФСУ, вследствие чего происходит сдвиг по фазе пилообразных напряжений ип каналов управления тиристорами.

Сдвиг на 90 начальных импульсов управления каждой пары относительно точек естественного открывания тиристоров соответствует на диаграмме трехфазного напряжения началам положительных полуволн напряжений последующих фаз (моменты t₁, t₂, t₃, t₅ ... на рис. 2.37,e) для тиристоров VI — V3— V5 и концам тех же полуволн напряжений (моменты t₄, t₆, t₈) для тиристоров V4 — V6 — V2. Точная установка начального значения угла регулирования α = 90° для каждого тиристора схемы выпрямления в режиме непрерывного тока производится изменением напряжения смещения

После проведения фазировки системы управления следует произвести пробное включение преобразователя и регулировку выпрямленного напряжения. Для этого к выходным зажимам выпрямителя необходимо подключить нагрузочный резистор соответствующего сопротивления, вольтметр постоянного тока и электронный осциллограф. Затем подается питание на СУ, силовой трансформатор Т и задающий потенциометр, с которого снимается напряжение Uy для подачи в систему управления.

Плавно изменяя напряжение на входе СУ, следует убедиться в соответствующем изменении напряжения на выходе выпрямителя по вольтметру и с помощью осциллографа просмотреть форму выходного напряжения Ud при различных значениях углов регулированияα. При правильной работе преобразователя все тиристоры должны быть равномерно загружены током, а напряжение Ud должно иметь форму, соответствующую схеме выпрямления.