Система импульсно-фазового управления

Системаимпульсно-фазового управления формирует для управления тири­сторами сдвоенные прямоугольные импульсы, фаза которых относительно сило­вого напряжения на тиристорах изменяется пропорционально напряжению, по­ступающему на управляющий орган СИФУ. Функциональная схема СИФУпри­ведена на рис. 4.31 и включает в себя следующие узлы:

— источник синхронизирующего напряжения (ИСН );

— три идентичных формирователя импульсов (ФИ );

— управляющий орган (УО);

— шесть усилителей импульсов (УИ);

— двенадцать импульсных трансформаторов (ИТ).

В качестве ИСН используется вторичная обмотка W3 трансформатора T1 питания и синхронизации преобразователя. При соединении силового трансформатора по схеме Y/Yнапряжения синхронизации совпадают по фазе с силовыми напряжениями одноименных фаз на тиристорах.

Каждый ФИ синхронизирован со своей фазой и формирует импульсы уп­равления двумя противофазными тиристорами этой фазы, т. е. импульсы проти­вофазных каналов каждого ФИ (а и , bи , с и ) сдвинуты друг относительно друга на 180 эл. град., а импульсы одноименных каналов разных ФИ (а, b, с или , ,) сдвинуты друг относительно друга на 120 эл. град.

На усилителях импульсов, кроме усиления по мощности, осуществляется сдваивание импульсов для управления тиристорами. Для этого на второй вход заводятся импульсы с того канала формирователей импульсов, где имеется отставание их на 80 эл. град, от импульсов на первом входе УИ. Временная диа­грамма формирования сдвоенных импульсов приведена на рис. 4.32. Сдвоенные импульсы с выхода каждого УИ поступают одновременно на два ИТпринадле­жащих разным комплектам тиристоров.

Однако передача импульсов на тиристор тем или иным импульсным трансформатором определяется состоянием ключей В1 и Н1. Принципиальная схема УИ и двух относящихся к нему ИТканала «а» приведена на рис. 4.33. В исходном состоянии транзисторы V69, V75заперты положительным смещением на базу через цепочку R 93, V 58, V 57. С появлением на входах a или импульса и нулевого уровня транзисторы V69, V75открываются. В этот момент к одному из выводов первичной обмотки ИТ прикладывается напряжение +12 В. Передача импульса на тиристор в этот момент будет производиться тем ИТ, на второй вывод первичной обмотки которого подано ключом В1 или Н1 напряжение питания -12 В.

Резисторы R1 служат для ограничения тока в цепи первичной обмотки ИТ в аварийном (установившемся) режиме. Диоды V 1.2 предотвращают перенапряжения на коллекторах транзисторов V 69, V 75, V 25, V 26 при их закрывании. Дио­ды V1.1 предназначены для защиты ИТ от помехи в виде импульсного падения напряжения на ключах V 25 и V 26 в открытом состоянии.

Принципиальная схема формирователя импульсов приведена на рис. 4.34 и включает в себя следующие узлы: фильтр Ф, пороговые элементы ПЭ1 и ПЭ2, формирователь синхронизирующих импульсов F, генератор пилообразного на­пряжении ГПН, нуль-орган НО, RS-триггер Т, формирователь длительности импульсов ФДИ. Временные диаграммы сигналов на выходах названных узлов приведены на рис. 4.35.

Фильтр осуществляет сдвиг синхронизирующего напряжения на угол 30 эл. град, совмещая тем самым начало зоны разрешения выдачи импульса на ти­ристор с точкой естественной коммутации силового напряжения на тиристорах. Выходное напряжение фильтра с помощью пороговых элементов ПЭ1 и ПЭ2 пре­образуется в две противофазные последовательности прямоугольных импульсов.

Величина порога (зоны нечувствительности) определяется падением напря­жения на переходах база — эмиттер транзисторов V 1 и V 2. Длительность импуль­са единичного уровня (около 176 эл. град) определяет зону разрешения выдачи управляющих импульсов на соответствующий тиристор. В промежуток времени перекрытия импульсов нулевого уровня на входах Д1.3, Д1.4 на выходе F фор­мируется синхроимпульс единичного уровня длительностью около 8 эл. град. Этот импульс открывает транзистор V 8, осуществляющий разряд интегрирую­щей емкости С3 до нулевого напряжения. После исчезновения синхроимпульса напряжение на выходе ГПН начинает линейно возрастать от 0 до 10 вольт за счет подачи на инвертирующий вход усилителя А1 напряжения -15В через резисторы R11, R13. Уровень возрастания выходного напряжения ГПН до прихода очередного синхроимпульса может изменяться сменным резистором R11.

Момент равенства по абсолютной величине разнополярных напряжений ГПН и УИ фиксирует нуль орган, выполненный на операционном усилителе А2, полярность выходного напряжения которого в этот момент меняется с положительной на отрицательную. Триггер Т воспринимает отрицательное выходное напряжение А2 как логический сигнал нулевого уровня, изменяя при этом свое состояние, соответствующее изменению логического сигнала на выходе Д2.2 с единичного уровня на нулевой. Появление на входе ФДИ нулевого сигнала приводит к разряду конденсатора С2 по цепи R14, выход Д2.2, V7. Во время разряда, определяемого элементами R14, С2 на диоде V7 соз