Система управления тиристорами

Система импульсно-фазового управления тиристорами (СИФУ) предназначена для формирования токов управления тиристорами с требуемой амплитудой, формой и длительностью в моменты времени, определяемые управляющим воздействием, согласно заданному закону управления.

СИФУ универсального стенда многоканальная, аналоговая, построенная по вертикальному принципу. Параметры системы управления приведены в табл. 7.1.

Рис. 7.5. Структурная схема блока СИФУ

Блок СИФУ включает следующие узлы (рис. 7.5):

- выключатели SA 1 и управляющие реле SA 2, осуществляют подачу напряжения питания 380 В на блок СИФУ и выбор схемы соединения первичных обмоток трансформатора синхронизации ТС. Переключение группы соединения обмоток ТС осуществляется без напряжения питания. Под напряжением функция переключения группы соединения заблокирована.

- трансформатор синхронизации ТС, предназначен для формирования шести сдвинутых на 60 град. эл. опорных синусоид, а также напряжений питания узлов СИФУ. Схема соединения обмоток ВН «звезда» или «треугольник». Схема соединения обмоток синхронизации (НН) – «две обратные звезды». Обмотки выведены на гнезда a 1, b 1, c 1, a 2, b 2, c 2.

- блок питания БП, предназначенный для питания узлов СИФУ;

- шесть идентичных каналов управления;

- органы управления и индикации.

Таблица 7.1

Параметры СИФУ

Канал управления СИФУ

На рис. 7.6 сопоставлены функциональная (рис. 7.6а) и принципиальная (рис. 7.6б) электрические схемы канала СИФУ. Для пояснения работы канала СИФУ на рис. 7.6в –7.6и приведены диаграммы напряжений и токов в контрольных точках.

Напряжение опорной синусоиды U _ОП (рис. 7.6в), напряжения управления U _УПР и смещения U _СМ подаются на сумматор, выполненный на резисторах R 1… R 3. Сумматор выполняет функции фазосдвигающего устройства (ФСУ). Диод VD 1 шунтирует отрицательные продукты суммирования. Положительные продукты суммирования формируют ток базы i _Б (рис. 7.6.г) транзистора VT 1, на котором выполнен «нуль-орган» (НО), сравнивающий сумму напряжений с нулем. Резистором R 4 осуществляется коррекция результирующей характеристики узлов НО+ФСУ.

Рис. 7.6. Схема одного канала управления (канал №6)

Полученный сигнал, близкий по форме к прямоугольному, соответствует переходам суммы U _УПР+ U _СМ+ U _ОП через ноль (рис. 7.6д).

Инвертор, выполненный на элементе DD 1:1 типа «2И-НЕ» меняет значение импульса (рис. 7.6е) и приближает фронты импульса к вертикальным (работает как триггер Шмидта). Дифференцирующее устройство, состоящее из конденсатора С 1, выходных и входных сопротивлений микросхем DD 1:1 и DD 2 выделяет фронты импульса (рис. 7.6ж). По отрицательному фронту полученных импульсов происходит запуск одновибратора, выполненного на микросхеме DD 2. Т. е. элементы инвертора, дифференцирующего устройства и диод VD 1 выполняют функцию селекции фронта (момента времени), по которому производится формирование импульса управления. Длительность импульса, формируемого одновибратором (рис. 7.6з), определяется постоянной времени RC -цепи, подключенной к выводам R и С микросхемы. Комбинация параметров C 2 и R 6 обеспечивает формирование импульса длительностью 6,7 мс (120 град. эл.). При подаче +5 В на клемму «10^о» переключателем SA 3 (рис. 7.5) параллельно резистору R 6 подключается резистор R 5 и формируются импульсы длительностью 10 град. эл.. При подаче +5 В в цепь «Съем имп.» работа одновибратора DD 2 блокируется и импульсы не формируются. Сформированный импульс можно наблюдать с помощью осциллографа на гнезде 62 – «Контроль импульса». Сформированный импульс управления подается на ключ VT 2, который подает ток управления на светодиод оптронного тиристора. Напряжение на светодиоде оптрона можно проконтролировать на гнезде 61, расположенном на панели тиристорного преобразователя.

Гальваническая развязка силовой части тиристорного преобразователя и элементов системы управления выполнена оптической на основе оптронных тиристоров (см. п. 4.4).