Содержание курса лекций по дисциплине: “Устройства преобразовательной техники”, страница 7

C – закорачивает пики напряжения через себя

VD₀ – нулевой диод

R – ограничивает ток через конденсатор

СИФУ тиристорных преобразователей

СИФУ построены на принципе импульсно-фазового управления, заключающегося в изменении момента включения тиристора относительно точки естественного зажигания (в многофазных схемах – это точка пересечения фазных ЭДС). Состав основных блоков представлен на рис. 27.

Рис. 27. Блок-схема СИФУ.

Функциональное назначение блоков:

Вх. Устр-во (синхр.) – синхронизирует работу канала СИФУ с фазой анодного напряжения (U_a) тиристора на участке времени, где VS может включиться.

ФСУ – позволяет смещать момент включения (U_{У СИФУ}) относительно точки естественного зажигания (А, А’).

ВК – формирует форму, амплитуду, длительность импульса, необходимого для включения VS.

Рис. 28. Временные диаграммы напряжений.

Требования к СИФУ

Определяются:

Ø типом вентиля (VS, VT);

Ø режимом работы преобразователя (“В” или “И”);

Ø характером нагрузки (R_н, L_н, E_о).

Ø К амплитуде управляющего импульса.

U_и – 20В, I_и – 2А – VS;  U_и – 0,5В, I_и – 0,1¼2А – VТ.

Ø К крутизне переднего фронта (не менее 10 В/мкс – VS).

Ø К ширине диапазона изменения угла регулирования (зависит от типа преобразователя, режима работы, характера нагрузки). Так для трёхфазной мостовой схемы a составляет: R_н : 0<a<120°; L_н : 0<a<90°; в инверторном режиме: a_min < a < 170°.

В реверсивных преобразователях:

Ø Ограничение b_min (или a_max): a_min.

Ø Установка 0 < a_о < 120°.

·  К симметрии управляющих импульсов по фазам (чем больше асимметрия импульсов, тем больше: поток вынужденного намагничивания, неравномерность загрузки вентилей, искажение формы тока). Допустимый разброс: (1,5 ¸ 2,5)° эл.

·  К длительности импульса управления, t_и > t_вкл тиристора, при t_и < y с E_o VS не включается, t_и - 60° - в мостовых трёхфазных схемах или два спаренных импульса через 60° эл.

·  Быстродействие – допустимое время запаздывания импульса СИФУ разное в зависимости от числа фаз преобразователя и f_пит.

Так для f_пит = 50 Гц трехфазная схема допускает t_зап < 3,3 мс,

однофазная t_зап < 20 мс.

Если f_пит = 400 Гц, то трехфазная t_зап < 420 мкс, однофазная t_зап < 2,5 мс.

·  Синхронизация a = 0 с анодным напряжением тиристора (U_а).

·  Ограничение изменения , т.к. переход из “И”® “В” осуществляется быстрее, чем из “В” ® “И”.

Классификация электронных СИФУ

Ø По количеству каналов формирования импульсов:

·  одноканальные;

·  многоканальные (два и более).

Ø По принципу изменения угла регулирования:

·  с горизонтальным управлением;     

·  с вертикальным управлением;

·  с цифровым управлением.

Ø По способу синхронизации с U_а:

·  синхронные (a отсчитывается от определённой фазы U_сети);

·  асинхронные (a отсчитывается от момента поступления предыдущего импульса управления).

Синхронные СИФУ

Горизонтальное управление

Рис. 29. Функциональная схема СИФУ с горизонтальным управлением.

Состав блоков:

СУ – синхронизирующее устройство.

МФУ – мостовое фазовращающее устройство.

ГПН – генератор переменного (синусоидального) напряжения, синхронизированного с напряжением анодного  питания тиристора.

МФУ – мостовое фазовращающее устройство, предназначенное для смешения точки прохождения синусоиды U_ГПН через ноль влево или вправо. U_ГПН смещается влево или вправо в зависимости от величины U_у.

ФИ – формирователь импульсов (по форме, амплитуде, длительности);

ВК – выходной каскад, необходим для усиления импульса по мощности и создания гальванической развязки.