Тиристорный преобразователь с нулевым выводом: особенности конструкции и принцип работы

Как устроен трехфазный выпрямитель с нулевым выводом. Какие преимущества и недостатки имеет данная схема. Как работает управляемый тиристорный преобразователь с нулевым выводом. Почему эта схема применяется редко.

Устройство трехфазного выпрямителя с нулевым выводом

Трехфазный выпрямитель с нулевым выводом представляет собой одну из базовых схем многофазных выпрямителей. Его основные элементы:

• Трансформатор с вторичными обмотками, соединенными в звезду
• Три вентиля (диода или тиристора), подключенных анодами к выводам вторичных обмоток
• Общая точка соединения катодов вентилей
• Нагрузка, подключенная между общей точкой катодов и нулевым выводом вторичных обмоток

Такая конфигурация позволяет преобразовывать трехфазное переменное напряжение в пульсирующее выпрямленное. При этом в каждый момент времени ток проводит только один вентиль, подключенный к фазе с наибольшим мгновенным напряжением.

Принцип работы трехфазного выпрямителя с нулевым выводом

Работа схемы основана на поочередном открытии вентилей в соответствии с изменением фазных напряжений:

1. В момент, когда напряжение одной из фаз становится максимальным, открывается соответствующий вентиль
2. Ток протекает через этот вентиль и нагрузку
3. Через 60° электрических градусов напряжение следующей фазы становится максимальным
4. Открывается вентиль этой фазы, а предыдущий закрывается
5. Процесс повторяется для третьей фазы

Таким образом, за один период сетевого напряжения происходит 6 переключений вентилей. Это обеспечивает 6-пульсные пульсации выпрямленного напряжения.

Преимущества и недостатки схемы с нулевым выводом

Данная схема выпрямления имеет ряд особенностей:

Преимущества:

• Простота конструкции
• Малое число вентилей (всего 3)
• Хорошее использование вентилей по току

Недостатки:

• Низкий коэффициент использования трансформатора
• Высокое обратное напряжение на вентилях
• Большие пульсации выпрямленного напряжения
• Одностороннее подмагничивание сердечника трансформатора

Из-за этих недостатков схема с нулевым выводом применяется редко, в основном в маломощных выпрямителях.

Управляемый тиристорный преобразователь с нулевым выводом

Если в схеме вместо диодов использовать тиристоры, получится управляемый выпрямитель. Его особенности:

• Возможность регулирования выходного напряжения изменением угла управления тиристоров
• Более сложная система управления с формированием импульсов для каждого тиристора
• Необходимость согласования углов управления для разных тиристоров
• Возможность работы в инверторном режиме при углах управления более 90°

Управляемые преобразователи с нулевым выводом находят ограниченное применение в специальных системах электропривода.

Почему схема с нулевым выводом применяется редко?

Несмотря на простоту, трехфазные выпрямители с нулевым выводом имеют ряд существенных недостатков:

• Низкий коэффициент использования трансформатора (около 0.67) из-за протекания постоянной составляющей тока по обмоткам
• Высокое обратное напряжение на вентилях (в 2.45 раза выше, чем в мостовой схеме)
• Большие пульсации выходного напряжения, требующие мощных сглаживающих фильтров
• Несимметричная нагрузка фаз питающей сети
• Сложности при работе на противо-ЭДС из-за однополупериодного режима

Поэтому в большинстве случаев предпочтение отдается трехфазным мостовым схемам, которые лишены этих недостатков. Схема с нулевым выводом применяется только в специальных случаях, где ее простота и малое число вентилей являются определяющими факторами.

Области применения выпрямителей с нулевым выводом

Несмотря на ограниченное использование, схемы с нулевым выводом находят применение в некоторых специфических областях:

• Маломощные источники питания радиоэлектронной аппаратуры
• Зарядные устройства аккумуляторных батарей
• Специальные системы электропривода постоянного тока
• Лабораторные источники питания
• Электролизные установки небольшой мощности

В этих применениях простота схемы и малое число силовых полупроводниковых приборов оказываются важнее других характеристик.

Сравнение схемы с нулевым выводом и мостовой схемы

Для лучшего понимания особенностей схемы с нулевым выводом полезно сравнить ее с наиболее распространенной трехфазной мостовой схемой:

Параметр	Схема с нулевым выводом	Мостовая схема
Число вентилей	3	6
Коэффициент использования трансформатора	0.67	0.955
Относительное обратное напряжение на вентилях	2.45	1.05
Коэффициент пульсаций	0.25	0.057
Частота пульсаций	6f	6f

Как видно, мостовая схема превосходит схему с нулевым выводом по большинству параметров, что объясняет ее более широкое распространение.

Заключение

Трехфазный выпрямитель с нулевым выводом представляет собой простую схему преобразования трехфазного переменного напряжения в постоянное. Несмотря на ряд недостатков, она находит ограниченное применение в специальных случаях, где простота конструкции и малое число вентилей являются определяющими факторами. Понимание принципов работы и особенностей этой схемы важно для специалистов в области силовой электроники и электропривода.

3.6 Трехфазный выпрямитель с нулевым выводом.

Трехфазная схема выпрямления с выводом нулевой точки применяется довольно редко, так как трансформатор в ней используется плохо, и вентили должны выбираться на относительно высокое обратное напряжение. Но так как трехфазная мостовая схема, получившая преимущественное применение, состоит из двух последовательно включенных трехфазных нулевых схем, то необходимо рассмотреть принцип действия этой схемы.

В схему выпрямителя с нулевым выводом (рис. 3.22, а) входит трансформатор с вторичными обмотками, соединенными в звезду. Первичные обмотки соединяются в звезду или треугольник. Выводы вторичных обмоток связаны с анодами трех вентилей. Нагрузка подключается к общей точке соединения катодов вентилей и нулевому выводу вторичных

Рис. 3.22. Схема трехфазного выпрямителя с нулевым выводом (трехпульсная)(a) и временные диаграммы (б — ж)

обмоток.

Принцип действия схемы рассмотрим с помощью временных диаграмм (рис. 3.22, 6—ж) при чисто активной нагрузке.

Так же как и в предыдущих случаях, выпрямитель считаем идеальным.

В силу того, что нагрузка подключена к нулевому выводу вторичных обмоток трансформатора и общей точке соединения катодов вентилей, последние способны проводить ток только при положительной полярности вторичных напряжений. При этом в открытом с остоянии может находиться только вентиль, включенный в ту фазу, напряжение которой выше, чем у двух других. Каждый из непроводящих вентилей заперт обратным напряжением, равным разности напряжений его фазы и фазы проводящего вентиля.

На интервале ₁– ₂ открыт вентиль V1, на интервале ₂ – ₃ вентиль V2, на интервале ₃ – ₄ – вентиль

V3, на интервале ₄ – ₅ – вновь вентиль V1 и т. д. Таким образом, интервал проводимости каждого вентиля составляет 2/3. В результате на нагрузке действует однополярное пульсирующее напряжение u_d. При чисто активной нагрузке кривая ее тока i_d =U_d /R имеет ту же форму, что и напряжение u_d (рис. 3.22, в). Указанной очередности отпирания вентилей соответствуют кривые анодных токов, показанные на рис. 3.24, г– е.

Необходимо отметить, что трехфазный выпрямитель с нулевым диодом иногда называется трехпульсной схемой (р = 3).

Среднее значение выпрямленного напряжения (площадь заштрихованного участка на рис.3.22, в):

(3.52)

где U₂ – действующее значение фазного напряжения на вторичной обмотке трансформатора.

Средний ток вентилей I_V связан со средним значением тока нагрузки I_d соотношением

I_V = I_d/ 3 (3.53)

На рис. 3.22, ж построена кривая обратного напряжения на вентиле V1, Обратное напряжение представляет разность между потенциалами анода и катода. Изменение потенциала анода вентиля V1 определяется фазным напряжением u_a, а катода – фазным напряжением u

b при проводящем вентиле V2 или фазным напряжением u_c, при открытом вентиле V3. Напряжение U_RRM, по существу, состоит из участков кривых линейных напряжений u_ab и u_ca, в связи с чем необходимое для выбора вентиля максимальное обратное напряжение равно амплитуде линейного вторичного напряжения:

(3. 54)

Токи вторичных обмоток трансформатора i_2a , i_2b, i_2c определяются соответствующими токами вентилей. Кривые анодных токов (рис. 3.22,г – е) содержат постоянную составляющую, равную

I_d/3, которая протекает и через вторичные обмотки трансформатора, создавая в каждом из трех стержней магнитопровода поток вынужденного подмагничивания трансформатора одного направления. Этот поток замыкается от одного ярма к другому через воздух, детали крепления магнитопровода и через бак (в масляных трансформаторах). В этом случае во избежание насыщения магнитопровода приходится увеличивать его сечение, что влечет за собой увеличение массо-габаритных показателей трансформатора и всей выпрямительной установки.

П оток вынужденного подмагничивания может быть исключен введением дополнительных обмоток на вторичной стороне и соединением вторичных обмоток зигзагом, что показано на рис. 3.23.

Рис .3.23. Соединение обмоток трансформатора по схеме «звезда – зигзаг»

При этом токи вентилей протекают через обмотки, расположенные на одном стержне, в противоположном направлении, и постоянные составляющие компенсируются.

В выпрямленном напряжении содержатся гармонические составляющие порядков  =3, 6, 9…. Напряжение пульсации составляет U_q = 0, 19U_{di 0} .

В случае применения управляемого выпрямителя переменное напряжение например u_a определяет кривую выпрямленного напряжения лишь с момента  = когда на вентиль V1 подается импульс управления. Будем считать, что индуктивность сглаживающего реактора L_d достаточно велика и поэтому выпрямленный ток непрерывен и имеет постоянное значение L_d.

В этом случае временные диаграммы при  = 0 и   0 имеют вид, представленный на рис. 3.26, а, б. Кривая выпрямленного тока i_d =I_d состоит из импульсов прямого тока трех вентилей i_V1 , i_V2 , i_V3 . Коммутация тока происходит с вентиля V1 на V2 и с V2 на V3 при  = 0 в моменты времени  = 0; 2/3; 4/3 , а для случая   0 в моменты  = ; 2/3+; 4/3+. Поэтому токи вентилей при идеальном сглаживании независимо от угла  имеют прямоугольную форму и длительность _= 2/3.

Рис.3.24. Временные диаграммы работы трехфазного управляемого выпрямителя с нулевым выводом

при =0 (а) и 0 (б)

Рис. 3.25. Регулировочная характеристика трехфазного управляемого выпрямителя с нулевым выводом

Среднее значение выпрямленного напряжения при регулировании определяется равенством (3.18) и регулировочной характеристикой, приведенной на рис. 3.25.

Как видно из рис. 3.24, б и 3.25 при  > /6 резче увеличиваются пульсации выпрямленного напряжения. При добавлении в схему шунтирующего (нулевого) диода их можно уменьшить, что позволяет также улучшить коэффициент мощности установки (см. § 4.7).

Реверсивный тиристорный преобразователь без уравнительных реакторов

Изобретение относится к области преобразовательной техники, применяемой в реверсивном комплектном электроприводе постоянного тока. Устройство содержит шесть пар тиристоров и шесть каналов управления ими. Каждая пара получена встречно-параллельным соединением тиристоров разных комплектов. Каждый канал кроме системы импульсно-фазового управления содержит формирователь широких управляющих импульсов и импульсный селектор. Такое исполнение позволяет обеспечить технический результат — работу преобразователя без прерывистого тока нагрузки и уравнительного тока, которые имеют место в известных схемах реверсивных преобразователей. 4 ил.

 

Изобретение относится к области преобразовательной техники, получающей применение в реверсивном электроприводе постоянного тока. В указанной области широкое применение получают реверсивные вентильные преобразователи (РВП) на однооперационных тиристорах, выполняемые, как правило, по встречно-параллельной схеме соединения двух вентильных комплектов (ВК), работа которых происходит при совместном или раздельном управлении (см. Розанов Ю.К. и др. Силовая электроника. — М.: Издательский Дом МЭИ, 2007). Наиболее близкое решение представлено в книге (Лебедев А.М. и др. Следящие электроприводы станков с ЧПУ. — М.: Энергоатомиздат, 1988, стр.172, рис.7.1).

Силовая часть данного преобразователя содержит силовой согласующий трансформатор с двумя трехфазными вторичными обмотками, соединенными по схеме «две противофазные звезды с объединенными нулевыми выводами» и тиристорный преобразователь, выполненный по шестифазной нулевой встречно-параллельной схеме соединения катодной и анодной групп тиристоров. Полюса этих групп объединены с помощью двух последовательно соединенных уравнительных реакторов. Их средняя точка подключена к первому зажиму цепи нагрузки, роль которой часто выполняет якорная обмотка двигателя постоянного тока, второй зажим которой соединен с нулевым выводом вторичных обмоток трансформатора. Управляющая часть данного преобразователя выполнена в виде шестиканальной системы импульсно-фазового управления (СИФУ), основным звеном каждого канала которой служит фазосдвигающее устройство (ФСУ). Каждое ФСУ имеет два входа, один из которых подключен в параллель к общему источнику задающего сигнала, а другой — к источнику опорного сигнала, роль которого в данном случае выполняет понижающий маломощный трансформатор управляющей части. У каждого канала ФСУ имеется два выхода, один из которых связан с управляющим электродом одного из двух тиристоров разных комплектов, подключенных к работающим в противофазе вторичным обмоткам силового трансформатора.

Работа известного реверсивного преобразователя происходит при совместном согласованном управлении вентильными комплектами. Это означает, что на выходах ФСУ формируются две шестифазные последовательности управляющих импульсов, одна из которых с фазовыми углами 0≤α₁<π предназначена для управления тиристорами первого вентильного комплекта (ВК1), а другая с фазовыми углами 0≤α₂<π — для управления тиристорами второго вентильного комплекта (ВК2). Регулировочные характеристики ФСУ согласованы таким образом, что при каждом значении управляющего сигнала сумма указанных углов управления должна оставаться постоянной α₁+α₂=π. При равенстве средних значений выпрямленного напряжения на выходах вентильных комплектов данный закон управления не обеспечивает равенства мгновенных значений этих напряжений, в результате в уравнительной цепи между полюсами комплектов присутствует уравнительное напряжение. Под воздействием уравнительного напряжения в силовой схеме РВП кроме тока нагрузки протекает уравнительный ток, ограничение которого требует применения уравнительных реакторов. Наличие данных элементов ведет к существенному снижению технико-экономических и массогабаритных показателей РВП и электроприводов на их основе, являясь главным недостатком рассматриваемых преобразователей.

Таким образом, причина главного недостатка известного РВП связана с несовершенством традиционного управления вентильными комплектами. Предпосылки для устранения этих причин содержатся в способе управления вентильными комплектами РВП (см. Патент РФ №2235409. Опубл. в БИ №24, 2004).

Для устранения недостатков РВП, на основе указанного решения, предлагается силовую часть преобразователя с совместным управлением выполнить в виде шести вентильных пар, каждая из которых образована встречно-параллельным соединением двух тиристоров без применения уравнительных реакторов. При этом каждая вентильная пара одним выводом должна быть присоединена к одной из вторичных обмоток согласующего трансформатора, а другим выводом — к первому зажиму цепи нагрузки. Второй зажим нагрузки, так же как в схеме прототипа, соединяется с нулевым выводом вторичных обмоток силового трансформатора. В состав управляющей части введен шестиканальный импульсный селектор, каждый канал которого, посредством расширителя управляющих импульсов, входами присоединен к выходам одного из каналов ФСУ в составе СИФУ. Выход каждого канала селектора соединен с управляющими электродами обоих тиристоров в составе той или иной вентильной пары.

Технический результат данного предложения состоит в том, что подключение вентильных комплектов друг к другу в силовой схеме предлагаемого устройства осуществляется без уравнительных реакторов, аналогично тому как это происходит в схемах РВП с раздельным управлением. Такая возможность появляется в новой конструкции РВП в связи с исчезновением в силовой схеме уравнительного напряжения и тока. Одновременно с этим в отличие от РВП с раздельным управлением исключается причина появления прерывистого тока нагрузки, что как известно, благоприятно влияет на статические и динамические свойства преобразователей и систем электропривода на их основе. Таким образом, предлагаемый преобразователь сочетает достоинства известных аналогов и не содержит их недостатков.

На фиг.1 изображена схема ближайшего аналога изобретения, принятого за прототип. Схема предлагаемого варианта преобразователя приведена на фиг.2. Представленные на фиг.3 диаграммы напряжений, токов и управляющих импульсов иллюстрируют работу известного (фиг.3а, б) и предлагаемого (фиг.3в, г) преобразователей. На фиг.4 представлены полученные компьютерным моделированием диаграммы напряжения и тока на выходе нового преобразователя в режиме отработки управляющего сигнала гармонической формы (фиг.4а) и нулевого управляющего сигнала (фиг.4б).

Силовая часть ближайшего аналога содержит трехобмоточный трансформатор (1) с двумя трехфазными вторичными обмотками, соединенными по схеме «две противофазные звезды с объединенными нулевыми выводами». К концам обмоток присоединены первый (2) и второй (3) вентильные комплекты (ВК1 и ВК2) в виде шестифазной катодной группы тиристоров v1-v6 и аналогично выполненной анодной группы тиристоров v7-v12. Полюсы вентильных комплектов объединены с помощью двух последовательно включенных уравнительных реакторов (4, 5). Цепь нагрузки (6), представленная якорной обмоткой двигателя постоянного тока, одним зажимом присоединена к средней точке уравнительных реакторов, а другим зажимом — к нулевой точке вторичных обмоток согласующего трансформатора. Управляющая часть данного преобразователя в виде аналоговой СИФУ (7) состоит из шести одинаково выполненных каналов ФСУ1-ФСУ6. На общий вход СИФУ с потенциометрического задатчика скорости привода (ЗС) подается управляющий сигнал (Uу). Вторые входы каналов ФСУ служат для подачи опорного сигнала (Uоп) с вторичных обмоток управляющего трансформатора (8). Для пояснения работы известного преобразователя в двух характерных режимах при положительном и нулевом значениях управляющего сигнала служат диаграммы на фиг.3 (а, б). Полагается, что работа СИФУ происходит по известному вертикальному принципу, согласно которому выработка управляющих импульсов происходит в моменты равенства сигналов Uу=Uоп. Благодаря симметричной форме опорных сигналов, выработка первой (U₁, U₃, U₅, U₇, U₉, U₁₁) и второй (U₂, U₄, U₆, U₈, U₁₀, U₁₂) импульсных последовательностей происходит с фазовыми углами управления α₁+α₂=π.

Представленная на фиг.2 силовая часть предлагаемого устройства содержит согласующий трансформатор Т1 с аналогичной схемой соединения вторичных обмоток. К этим обмоткам присоединены шесть вентильных пар (v1,4; v5,8; v9,12; v7,10; v11,2; v3,6), каждая из которых образована встречно-параллельным соединением двух тиристоров. Цепь нагрузки одним зажимом присоединена в параллель к выходам всех указанных вентильных пар, а другим зажимом — к нулевой точке вторичных обмоток согласующего трансформатора. Управляющая часть представлена в виде одинаково выполненных шести каналов СИФУ(КУ1-КУ6). Построение и работу этих каналов рассмотрим на примере канала КУ1, предназначенного для управления тиристорами v1,4 фазы А. Из фиг.2 видно, что кроме фазосдвигающего устройства ФСУ1 (9) в этот канал введены расширители управляющих импульсов первой (10) и второй (11) импульсных последовательностей, а также подключенный к их выходам импульсный селектор (12). Выход селектора соединен с управляющими входами обоих тиристоров v1,4 в составе вентильной пары фазы А. Управляющий вход селектора подключен к выходу датчика направления тока нагрузки (ДНТ) 13.

Необходимость подключения выходов СИФУ к управляющим входам обоих тиристоров вентильных пар предусматривается согласно Патенту РФ №2235409. Этим обеспечивается равенство не только средних, но и мгновенных напряжений на выходах вентильных комплектов. В результате устраняется любая возможность появления уравнительного напряжения, а с ним и необходимость в уравнительных реакторах. Предполагается также подача на вентильные пары широких управляющих импульсов длительностью, равной их возможному проводящему состоянию. Этим достигается мгновенная готовность РВП к изменению режима работы (выпрямительного или инверторного), а заодно — устраняется возможность прерывистого тока нагрузки. Для этого в состав СИФУ введены указанные выше расширители управляющих импульсов. Чтобы обеспечить естественную (сетевую) коммутацию тиристоров при любом из двух направлений тока нагрузки предусматривается подача на вентильные пары первой импульсной последовательности при условии положительного знака тока нагрузки или второй импульсной последовательности при условии изменения знака тока на отрицательный. Указанная замена импульсов не вызывает скачка средневыпрямленного напряжения, так как импульсы первой и второй последовательностей вырабатываются симметрично относительно точек естественной коммутации. Для проведения импульсной селекции в состав каждого канала СИФУ введен специальный селектор, управляемый с помощью логического сигнала с выхода датчика направления тока нагрузки (ДНТ).

Из диаграмм фиг.3в, г видно, что выработка управляющих импульсов первой последовательности (U₁₍₄₎,U₃₍₆₎,U₅₍₈₎,U₇₍₁₀₎,U₉₍₁₂₎,U₁₁₍₂₎) происходит в моменты равенства управляющего (Uу) с опорным (Uoп) сигналом убыващей формы в диапазоне углов α₁>0, α₂<0. В канале КУ1 эти импульсы вырабатываются на выходе расширителя 10 (RS-триггер Т11) и пропускаются на входы тиристоров v1,4 селектором 12 при условии, что сигнал знака тока нагрузки Sg(i_d)>0, поступающий с выхода датчика ДНТ (13), имеет положительный знак. В свою очередь, управляющие импульсы второй последовательности (U₍₁₎₄,U₍₃₎₆,U₍₅₎₈,U₍₇₎₁₀,U₍₉₎₁₂,U₍₁₁₎₂) формируются на возрастающих участках опорных сигналов, а потому поступают с выходов расширителя 11 (RS-триггер Т21) в диапазоне углов α₂>0, α₁<0. Для проведения естественной коммутации эти импульсы должны пропускаться селектором 12 на вентильную пару v1,4 при условии, что сигнал с выхода ДНТ (13) имеет отрицательный знак. Видно также, что импульсы первой и второй последовательностей располагаются симметрично относительно точек естественной коммутации, так как опорные сигналы имеют форму равностороннего треугольника. Аналогичным образом происходит формирование управляющих импульсов в других каналах СИФУ. Подтверждением работоспособности предлагаемой схемы РВП при новом способе управления служат результаты компьютерного моделирования на фиг.4.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет устранить из схемы тиристорного реверсивного преобразователя уравнительные реакторы, способствуя тем самым улучшению технико-экономических и массогабаритных показателей электроприводов на его основе.

Реверсивный тиристорный преобразователь без уравнительных реакторов в составе силовой и управляющей частей, силовая часть которого содержит согласующий трансформатор с двумя трехфазными вторичными обмотками, соединенными по схеме «две противофазные звезды с объединенными нулевыми выводами», и тиристорный преобразователь, выполненный по шестифазной нулевой встречно-параллельной схеме выпрямления в виде катодной и анодной групп тиристоров, полюсы которых присоединены к первому зажиму цепи нагрузки, второй зажим которой соединен с нулевым выводом вторичных обмоток согласующего трансформатора, а управляющая часть выполнена в виде шестиканальной аналоговой системы импульсно-фазового управления, каждый канал которой имеет два входа, один из которых подключен в параллель к общему источнику задающего сигнала, а другой — к источнику опорного сигнала, а также два выхода, каждый из которых связан с управляющим электродом одного из двух тиристоров разных комплектов, подключенных к работающим в противофазе вторичным обмоткам трансформатора, отличающийся тем, что силовая часть выполнена в виде шести встречно-параллельно соединенных пар тиристоров, каждая из которых одним выводом присоединена к одной из вторичных обмоток согласующего трансформатора, а другим выводом подключена к общему для всех пар тиристоров первому зажиму цепи нагрузки, причем в состав управляющей части введен шестиканальный импульсный селектор, каждый канал которого посредством расширителя управляющих импульсов входами присоединен к выходам одного из каналов системы импульсно-фазового управления, а выходом соединен с обоими управляющими электродами одной из встречно-параллельно соединенных пар тиристоров.

Моделирование и анализ тиристорного преобразователя (Конференция)

Моделирование и анализ тиристорного преобразователя (Конференция) | ОСТИ.GOV

перейти к основному содержанию

• Полная запись
• Другое связанное исследование

В этой статье мы представляем моделирование тиристорных преобразователей. Моделирование включает нелинейность, неравномерное срабатывание и коммутацию. Будут представлены несколько приложений, таких как регулировка тока, анализ частотных характеристик преобразователя и анализ помех в линии электропередач. 4 исх., 4 рис.

Авторов:

Чжан, С. Ю.

Дата публикации:

1991-01-01

Исследовательская организация:

Брукхейвенская национальная лаборатория, Аптон, Нью-Йорк (США)

Организация-спонсор:

USDOE; Министерство сельского хозяйства США, Вашингтон, округ Колумбия (США)

Идентификатор ОСТИ:

5660116

Номер(а) отчета:

БНЛ-45435; CONF-910505-245
ВКЛ.: DE91013802

Номер контракта с Министерством энергетики:  

AC02-76CH00016

Тип ресурса:

Конференция

Отношение ресурсов:

Конференция: 1991 Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE), конференция по ускорителям частиц (PAC), Сан-Франциско, Калифорния (США), 6-9 мая 1991 г.

Страна публикации:

США

Язык:

Английский

Тема:

43 УСКОРИТЕЛИ ЧАСТИЦ; ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ; МОДЕЛИРОВАНИЕ; МАГНИТЫ; ТИРИСТОРЫ; БРУХХЕЙВЕН АГС; ВОЛНОВЫЕ ФОРМЫ; УСКОРИТЕЛИ; ЦИКЛИЧЕСКИЕ УСКОРИТЕЛИ; ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ; ОБОРУДОВАНИЕ; ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ; СИНХРОТРОН; 430303* — Ускорители частиц — Экспериментальные установки и оборудование

---

Форматы цитирования

• MLA
• АПА
• Чикаго
• БибТекс

Чжан, С. Ю. Моделирование и анализ тиристорного преобразователя . США: Н. П., 1991. Веб.

Копировать в буфер обмена

Чжан, С. Ю. Моделирование и анализ тиристорного преобразователя . Соединенные Штаты.

Копировать в буфер обмена

Чжан, С.Ю., 1991. «Моделирование и анализ тиристорного преобразователя». Соединенные Штаты. https://www.osti.gov/servlets/purl/5660116.

Копировать в буфер обмена

@статья{osti_5660116,
title = {Моделирование и анализ тиристорного преобразователя},
автор = {Чжан, С. Ю.},
abstractNote = {В этой статье мы представляем моделирование тиристорных преобразователей. Моделирование включает нелинейность, неравномерное срабатывание и коммутацию. Будут представлены несколько приложений, таких как регулировка тока, анализ частотных характеристик преобразователя и анализ помех в линии электропередач. 4 исх., 4 рис.},
дои = {},
URL = {https://www. osti.gov/biblio/5660116}, журнал = {},
номер =,
объем = ,
место = {США},
год = {1991},
месяц = ​​{1}
}

Копировать в буфер обмена

---

Просмотр конференции (0,11 МБ)

Дополнительную информацию о получении полнотекстового документа см. в разделе «Доступность документа». Постоянные посетители библиотек могут искать в WorldCat библиотеки, в которых проводится эта конференция.

---

Экспорт метаданных

Сохранить в моей библиотеке

Вы должны войти в систему или создать учетную запись, чтобы сохранять документы в своей библиотеке.

Аналогичных записей в сборниках OSTI.GOV:

• Аналогичные записи

Генерация импульсов для двенадцатиимпульсного и шестиимпульсного тиристора преобразователи

Основное содержание

Генерация импульсов для двенадцатиимпульсного и шестиимпульсного тиристора преобразователи

Библиотека

Simscape / Electrical / Specialized Power Systems / Power Electronics / Power Electronics Управление

Описание

Блок генератора импульсов (тиристор) генерирует две последовательности импульсов. Они контролируют двенадцатимпульсный тиристорный преобразователь из двух трехфазных двухполупериодных тиристорных мостов (также называемые мостами Греца). В установившемся режиме каждая последовательность импульсов состоит из шесть равноудаленных прямоугольных импульсов со сдвигом между ними на 60 градусов.

Первый набор импульсов (PY) отправляется на шестиимпульсный мост подключен к вторичной обмотке преобразователя Y/Y/Delta по схеме «звезда» (Y). трансформатор. Второй набор импульсов (PD) отправляется на шестиимпульсный мост, соединенный с треугольником вторичной обмоткой трансформатора преобразователя. Импульсы PD можно настроить так, чтобы они опережали или отставали от импульсов PY на 30 электрических импульсов. градусов, в зависимости от конфигурации соединения треугольником преобразователь трансформатор.

На следующем рисунке показан пример генератора импульсов (тиристорного). блок, соединенный с двенадцатипульсным тиристорным преобразователем.

Блок генератора импульсов (тиристор) можно запрограммировать на управление шестиимпульсный тиристорный преобразователь из одного трехфазного двухполупериодного тиристорный мост. В этой конфигурации последовательность импульсов частичного разряда не сгенерированный, и блок выводит только последовательность импульсов PY. пульс поезд, переименованный в P, подходит для моста Греца, соединенного с преобразователем трансформатор без фазового сдвига между первичной и вторичной обмотками.

Порядок импульсов в последовательности импульсов соответствует естественному порядок коммутации трехфазного тиристорного моста, как показано на рис. следующий рисунок.

В таблице ниже приведены коммутационные напряжения для тиристоров в зависимости от трансформатора. связь. Подключение трансформатора отражает фазовый сдвиг между источником переменного тока и тиристоры.

Thyristor to be ignited	1	2	3	4	5	6
Thyristor to be extinguished	5	6	1	2	3	4
Commutating voltage for a Y-Y connection	Vac	Vbc	Vba	Vca	Vcb	Vab
Для y -d1 (отставание)	-VC	VB	-VA	VC	-VB	VA
для A -D -D -D1101.	для A -D1198 (				(		VA
для A -D1198 (			VA
	VA
	. Вб	-Va	Vc	-Vb

Блок генератора импульсов (тиристор) управляется альфа опорным сигналом угла и сигналом синхронизации wt . Сигнал wt представляет собой угол, изменяющийся от 0 до 2*pi радиан, синхронизированный о переходах через нуль основной (положительной) фазы A первичного напряжения трансформатора преобразователя. Весовой сигнал обычно получается из системы фазовой автоподстройки частоты (PLL).

Блок генератора импульсов (тиристор) генерирует внутренний вес рампы для управления импульсами. Угол задержки альфа выражается в электрические градусы, на которые импульс задерживается относительно угла ноль его коммутирующего напряжения. На рисунке показано, как импульс PY поезд сгенерирован.

Блок генератора импульсов (тиристор) можно настроить для работы в двухимпульсном режиме. В этом режиме на каждый тиристор подается два импульса: первый импульс при достижении угла альфа, а затем второй импульс Через 60 градусов, когда сработает следующий тиристор. На этом рисунке показано двойные импульсы в последовательности импульсов PY.

Параметры

Тип генератора

Выберите тип тиристорного преобразователя для управления. Возможные варианты: 6-импульсный и 12-импульсный . Если установлено значение 6-pulse , последовательность импульсов частичного разряда

Соединение обмотки треугольником

Укажите тип соединения вторичной обмотки треугольником преобразователь трансформатор. При установке на D1 (отставание) (по умолчанию), импульсы PD отстают от импульсов PY на 30 градусов. При установке на D11 (ведущий) , импульсы PD опережают импульсы PY на 30 градусов.

Ширина импульса (градусы)

Укажите ширину импульсов в градусах. По умолчанию 60 .

Двойной импульс

Если этот флажок установлен, генератор импульсов (тиристорный) блок реализует технику двойного импульса. Значение по умолчанию очищено.

Время расчета

Укажите время расчета блока в секундах. Установите на 0 на реализовать непрерывный блок. По умолчанию 0 .

Входы и выходы

альфа

Сигнал угла альфа задержки, в градусах. Этот вход может быть подключен к блоку констант, или он может быть подключен к контроллеру система управления импульсами генератора.

Вес

Угол, в радианах, от 0 до 2*pi, синхронизированный о переходах через нуль основной (положительной) фазы A первичного напряжения трансформатора преобразователя. Весовой сигнал обычно получается из системы фазовой автоподстройки частоты (PLL).

Блокировать

При значении true (логическое значение 1) блокирует работу генератора. Импульсы отключаются и блокируют работу генератора.

ПЯ, П

Вывод шестиимпульсных сигналов для отправки на шестиимпульсный тиристор преобразователь, подключенный ко вторичной обмотке Y трансформатора преобразователя. Выход называется PY , когда генератор Параметр типа установлен на 12-импульсный и называется P, когда Тип генератора Параметр установлен на 6-импульсный .

PD

Вывод шестиимпульсных сигналов для отправки на шестиимпульсный тиристор преобразователь, подключенный к треугольнику (D) вторичной обмотки преобразователя трансформатор. Этот выход не существует, когда генератор Параметр типа установлен на 6-импульсный .

Характеристики

Время выборки	Указывается в параметре Время выборки
Scalar Expansion	No
Dimensionalized	No
Zero-Crossing Detection	Yes

Examples

The power_PulseGenerator example показаны различные варианты использования генератора импульсов.