Выбор типа преобразователей для привода постоянного и переменного тока, страница 3

СИФУ включает в себя следующие узлы (рис. 7.2 ):

1.  источник синхронизирующего напряжения ИСН;

2.  три формирователя импульсов Фи (на рис 7.2 изображен один ФИ);

3.  управляющий орган УО;

4.  шесть усилителей импульсов УИ;

5.  6 импульсных блоков (БИ).

Формирователь импульсов состоит в свою очередь из следующих функциональных узлов: фильтра Ф, двух пороговых элементов ПЭ1,ПЭ2, формирователя синхроимпульсов F, генератора пилообразного напряжения Г, нуль-органа НО, RS-триггера Т, формирователя длительности импульсов S.

Схема работает следующим образом:

Синхронизирующее фазное напряжение, поступающее на ИСН (обмотки W1 трансформатора Т блока управления) сдвигается фильтром Ф на угол 30 эл. градусов. С выхода фильтра напряжение с помощью ПЭ1 и ПЭ2 преобразуется, соответственно, в противофазные прямоугольные импульсы. Длительность указанных импульсов определяет зону разрешения выдачи управляющих импульсов соответственно для фазы “a” и “x” и составляет для каждой фазы примерно 176 эл. градусов, что исключает одновременную выдачу управляющих импульсов в двух противофазных вентилях выпрямительного моста.

При сигнале “0” на выходах обоих ПЭ на выходе F формируется синхроимпульс (сигнал “1”), которым осуществляется разряд интегрирующей емкости генератора пилообразного напряжения Г до нуля. В момент исчезновения синхроимпульса напряжение на выходе Г начинает снова линейно нарастать от нуля до 8-9 В. Момент превышения напряжения Г над управляющим напряжением (которое подается от управляющего органа) фиксирует НО, который изменяет свое состояние из “1” в “0”. При этом триггер Т переключается и на его выходе появляется сигнал “0”, который вызывает появление на выходе S управляющего импульса длительностью 10-15 эл. градусов. Этот импульс проходит на вход одного из усилителей (УИ “a” или УИ “х”) в соответствии с сигналами ПЭ1 иПЭ2.

После УИ усиленный импульс поступает на блок импульсный БИ комплекта тиристоров (КТ) “Вперед (В)” или “Назад (Н)”, осуществляющее гальваническую развязку цепей управления и силовой цепи. Триггер Т после появления “0” на выходе НО сохраняет свое состояние до тех пор, пока с F на другой его выход не поступит синхроимпульс, который подготавливает триггер для выдачи очередного управляющего импульса. Триггер Т может подготовиться к выдаче управляющего импульса также и сигналом с УЛ (пропадание и последующее появление напряжения разрешения  выдачи импульсов).

Усилитель импульсов УИ собран по схеме составного транзистора, нагрузкой которого являются блоки импульсные БИ. УИ имеет два входа: один для “своего” импульса, другой – для “чужого”идущего с другого формирователя импульсов. Сдвоение импульсов необходимо для управления трехфазным мостовым полностью управляемым выпрямителем.

Блок импульсный служит для гальванической развязки силовой цепи и цепи управления и состоит из разделительного трансформатора, защитных и развязывающих диодов, а также резисторов, один из которых ограничивает ток в первичной обмотке трансформатора и защищает таким образом от перегрузки УИ, а второй шунтирует управляющий переход тиристора, повышая его помехоустойчивость.

Работа СИФУ  поясняется диаграммой напряжений узловых точек схемы одного канала, представленными на рис. 7.3.

В состав функциональных узлов одного канала СИФУ реверсивного преобразователя входят следующие элементы принципиальной схемы (панель №1):

1.  фильтр (Ф) – элемент R1, R2, R20, C1;

2.  первый пороговый элемент (ПЭ1) – элемент V1, V3, R3, R5;

3.  второй пороговый элемент (ПЭ2) – V2, V4, R4, R6;

4.  формирователь синхронизирующих импульсов (F) – логические элементы 3, 4 микросхемы Д1, R12;

5.  ГПН (Г) – элементы V8, A1, C3...C5, R8, R9, R11, R13, R16;

6.  НО – элементы A2, V9, V10, R17...R19;

7.  формирователь длительности импульсов (S) – V6, V7, R7, R10, R14, C2;

8.  усилитель импульсов (УИ) – элементы R81, R82, R93, V57, V58, V69, V75;

9.  RS – триггер – логические элементы “И-НЕ” 3,4 микросхемы Д2;

10.управляющий орган (УО) – элементы R41...R50, A5, C12, C13, V15, V43.

Резистором R1 устанавливается сдвиг синхронизирующего напряжения по фазе на угол 30 эл. градусов (подбирается требуемая для этого постоянная времени фильтра Ф), а также в процессе наладки устраняется междуфазная асимметрия управляющих импульсов при минимальном угле регулирования ().

С помощью сменного резистора R11 обеспечивается изменение наклона “пилы” генератора опорного напряжения, с целью устранения возможной “палочки” (участка насыщения) в конце  “пилы”,  а также сведение до минимума междуфазной асимметрии управляющих импульсов при максимальном угле регулирования ().

Сдваивание управляющих импульсов осуществляется путем подключения к выходам УИ через резисторы R82, R84, R86, R88, R90, R92 соответствующих выводов управляющих импульсов.

7.1.2.3  Устройства защиты.

В преобразователе серии ТЕ4-220/230Н-1-2УХЛ4 предусмотрены многие виды защит, которые обеспечивают стабильную и надежную работу как самого преобразователя, так и двигателя.

В преобразователе предусмотрены следующие виды защит:

-  от перенапряжения;

-  максимально-токовую “сеточную”, действующую при аварийных токах;

-  от токовых перегрузок;

-  от недопустимого снижения напряжения в питающей сети;

-  от радиопомех;

-  от прекращения охлаждения.

В преобразователе возможны перенапряжения, вызванные следующими причинами:

-  перенапряжения, идущие из питающей сети переменного тока;

-  перенапряжения, обусловленные коммутацией тиристоров;

Учитывая, что перенапряжения, идущие из питающей сети переменного тока, не могут быть больше , а силовые тиристоры преобразователя применены 7-го класса для сети 220 В и 10-го класса для сети 380 В, параллельно каждому из которых установлены RC-цепочки (R = 20 Ом, С = 0,5 мкФ. Кроме того, RC-цепочки осуществляют ограничение скорости нарастания  прямого напряжения. При указанных выше параметрах RC-цепей максимальное значение  составляет 16 В/мкс.