Управление трехфазным тиристорным регулятором тока

Alex9797 · 17.11.2010, 10:51

Несколько лет назад сделал трехфазный полууправляемый регулятор - три тиристора, и три диода. Были некоторые проблемы с формированием импульсов управления, но их удалось решить.
А сейчас понадобилось сделать полностью управляемый - все шесть тиристоров. И тут оказалось, что для этой схемы формирование импульсов - проблема серьезная. Хотя поначалу казалось, что не намного сложнее, чем для полууправляемого.

Поиск схемных решений в интернете заставил удивиться еще больше. Два дня интенсивно роюсь, но натыкаюсь только на ошметки форумов многолетней давности, на устаревшие ссылки с них, или на сайты изготовителей силовой техники. Забавно, что на многих форумах, если кто-то задает подобный вопрос, то ему советуют "порыться в интернете, там этих тем и готовых схем - навалом!"

Для большей ясности напомню, в чем собственно проблема.
Запускающий импульс для каждого тиристора должен попадать в ворота, длительностью 120угловых градусов сетевой частоты. Причем надо обеспечить жесткую синхронизацию этих ворот с фазой сети. Если импульс не попадет в эти ворота, тиристор просто не откроется.

На полууправляемом можно было снимать напряжение на каждом тиристоре, это позволяли диоды. А тут одни тиристоры.
В общем, я пока пришел к такому решению - из шести маломощных диодов спаять мост Ларионова, и снимать напряжение с каждого диода. Получится шесть интервалов по 120градусов.

Нутром чувствую, что в этом решении кроется лажа.

В общем, рассчитываю на помощь и критику специалистов и теоретиков!

Заранее благодарен за ссылки на готовые решения, или любую полезную информацию по этой теме.

jump · 17.11.2010, 16:20

а что мешает для каждой фазы ловить переход ч/з "0"? соответственно пара будет переключаться этим сигналом и для трех фаз (сдвиг 120 град.) выполняется условие "попадать в ворота, длительностью 60 угловых градусов сетевой частоты".
контроллером же фазовое и число-импульсное управление выполнить можно с привязкой к переходу ч/з "0"

Alex9797 · 18.11.2010, 02:28

jump, это был бы классный способ, но он работает в идеализированных условиях - при идеальной синусоиде в каждой фазе, и одинаковости их амплитуд. А суровая действительность все портит. Искажения формы, и перекосы фаз приводят к тому, что эти ворота возникают не ровно через 30 градусов после перехода через ноль.
Кстати, прошу прощения, я ошибочно указал ширину ворот 60 градусов, а на самом деле должно быть 120 градусов. В тексте я уже исправил.

Falconist · 18.11.2010, 02:55

Сообщение от Alex9797

...он работает в идеализированных условиях - при идеальной синусоиде в каждой фазе, и одинаковости их амплитуд. А суровая действительность все портит.

Уважаемый Alex9797, Вы не указали, чем именно хотите управлять: 3-фазным трансформатором по первичке, непосредственно нагрузкой (мотором и т.п.) или чем-то другим? А проблема действительно имеется, на "Паяльнике" человек совсем недавно задал очень похожий вопрос. Готового решения нет. Вернее, одно есть, но схема довольно старая, управление током светодиодов оптронов параметрическое, т.е., нестабильность параметров и их несимметричность обеспечена заведомо.

Gnider · 18.11.2010, 03:07

Сообщение от Alex9797

На полууправляемом можно было снимать напряжение на каждом тиристоре, это позволяли диоды. А тут одни тиристоры.
В общем, я пока пришел к такому решению - из шести маломощных диодов спаять мост Ларионова, и снимать напряжение с каждого диода. Получится шесть интервалов по 120градусов.

Нутром чувствую, что в этом решении кроется лажа.

Ну все правильно - делается виртуальная земля и относительно нее все меряется.

В свое время тоже делал подобноена симисторах,для управления двигателм. Ничего не получилось ибо двигатель был не в восторге.
В итоге сделал на классический инвертор.

Alex9797 · 18.11.2010, 03:42

Сообщение от Falconist

Вы не указали, чем именно хотите управлять: 3-фазным трансформатором по первичке, непосредственно нагрузкой (мотором и т.п.) или чем-то другим?

Эта штука для питания мощной дуговой установки. Регулирует ток дуги. Отсюда и все проблемы. Подобно сварочной установке, нагрузка здесь очень неудобная для регулирования. Короткое замыкание при поджиге, и нелинейная ВАХ при горении дуги, да еще и нестабильность параметров дуги ы процессе горения. Поэтому схема управления должна работать четко, цепь ОС по току не должна вводить систему в колебания. Иначе возможно или резкое повышение тока, с возникновением аварийного режима, или не менее неприятное явление - срыв дуги из-за резкого уменьшения тока.

Трехфазный трансформатор стоит перед тиристорным мостом, для гальванической развязки сети от нагрузки. Ведь один из электродов нагрузки заземляется. Трансформатор тоже портит условия для формирователя импульсов. Все было бы классно - если бы не эти тиристоры!

Когда они начинают отпираться, то сами же и портят форму синусоиды. И фазы колбасит по полной. Какой уж там переход через ноль!

Сообщение от Gnider

Ну все правильно - делается виртуальная земля и относительно нее все меряется.

Да, многие проходят через эту попытку. А потом уходят.

Учитывая все вышесказанное, виртуальная земля не будет иметь нулевого потенциала относительно физической земли, или относительно нулевого провода источника питания. Это возможно только в случае идеальных синусоид, и одинаковой нагрузки по фазам. А в данном случае и синусоиды кривые, и нагрузка импульсная. Поэтому виртуальная земля будет описывать круги и зигзаги довольно приличной амплитуды относительно физической земли.

Сообщение от Gnider

В итоге сделал на классический инвертор.

Несколько лет назад я тоже рад был бы такому варианту. Но очень уж большая мощность, и напряжения, поэтому подходящей элементной базы не нашлось. Поэтому вместо полностью управляемого пришлось сделать полууправляемый.

vidask · 18.11.2010, 10:15

Сообщение от Alex9797

jump, это был бы классный способ, но он работает в идеализированных условиях - при идеальной синусоиде в каждой фазе, и одинаковости их амплитуд. А суровая действительность все портит. Искажения формы, и перекосы фаз приводят к тому, что эти ворота возникают не ровно через 30 градусов после перехода через ноль.
Кстати, прошу прощения, я ошибочно указал ширину ворот 60 градусов, а на самом деле должно быть 120 градусов. В тексте я уже исправил.

Ну что вам могу сказать

Приходилось просматривать схемы промышленных мощных регуляторов
. Во всех применен отдельный трехфазный синхронизирующий маломощный трансформатор питается он прямо из сети,( равно как и силовой транс ). С выхода последнего сигнал идет на RC фильтр, который сдвигает сигнал примерно на 30 градусов. И с этого сигнала получают синхроимпульс. На каждую фазу- отдельный формирователь импульсов. Очевидно, при таком построении схемы искажения формы сетевого напряжения мало влияют на работу регулятора

jump · 18.11.2010, 11:15

ну я ж не знал о вашей задаче - для нагревателей проходит, в приводах ПТ отдельные трансы на фазах и сдвигающие RC-цепочки (на 3-4град.) - стандартное решение

Alex9797 · 18.11.2010, 14:49

jump, В любом случае, спасибо за совет.

Я сейчас пытаюсь выбрать один вариант из нескольких возможных, и взвешиваю их плюсы и минусы. У всех свои недостатки. Поэтому полезна любая информация, которая поможет выбору.

Alex9797 · 18.11.2010, 14:55

Сообщение от vidask

Приходилось просматривать схемы промышленных мощных регуляторов

Сообщение от jump

в приводах ПТ отдельные трансы на фазах и сдвигающие RC-цепочки (на 3-4град.) - стандартное решение

А может кто-нибудь выложить схему промышленного регулятора тока? Пусть даже не очень подробную, хотя бы саму идею посмотреть.