18.Функция системы импульсно-фазового управления -сифу. Структурная схема сифу. Классификация сифу. Требования к сифу.

Система импульсно-фазового управления (СИФУ) называется так, поскольку управляющий сигнал имеет форму импульса, а фаза этого импульса может регулироваться.

СИФУ предназначена для выполнения следующих двух функций.

1. Определение моментов времени, в которые должны быть включены те или иные конкретные вентили. Эти моменты времени задаются величиной напряжения управления U_у, которое подается на вход СИФУ и определяет значения выходных параметров преобразователя: таких, как среднее значение тока и напряжения на выходе выпрямителя или действующее значение тока или напряжения на выходе ППН, т.е. в зависимости от величины напряжения управленияU_уопределяются фазы открывания (угол) тиристоров.

2. Формирование открывающих импульсов, передаваемых в нужные моменты времени на управляющие электроды тиристоров, по длительности и мощности и обеспечение гальванической развязки между СИФУ и силовой схемой преобразователя.

Для выполнения этих функций СИФУ содержит два основных узла:

1. ФСУ (фазосмещающее устройство) – осуществляет задачу преобразования напряжения управления U_ув угловой интервал.

2. ВФ (выходные формирователи)- формируют открывающие импульсы по длительности, форме и мощности и обеспечивают потенциальную развязку между системой управления и силовой схемой преобразователя.

Рисунок 22.1 Структурная схема СИФУ

Классификация СИФУ.

На данный момент разработано большое количество различных СИФУ, удовлетворяющих самым разнообразным требованиям.

Все свойства различных СИФУ определяются некоторой совокупностью признаков, к числу которых относятся:

1. Вид развертываемого сигнала:

а) вертикальные – развёртывается опорный сигнал, а U_у=const;

б) интегрирующие – развёртывается управляющее напряжение, а U_ОП=const.

2. Способ отсчета угла :

а) одноканальные (отсчет в одном канале для всех тиристоров);

б) многоканальные (отсчет для каждого тиристора (пары противофазных тиристоров) производится в своем канале).

3. Тип синхронизации

а) синхронные – определение требуемого момента включения вентиля производится путем отсчёта временного интервала от момента естественного открывания ключа;

б) асинхронные – определение требуемого момента включения вентиля производится путем отсчёта временного интервала от момента предыдущего включения тиристора.

4. По форме преобразования информации:

а) аналоговые;

б) цифровые.

Задача 9 Выбрать тиристоры по току для 3-фазного мостового с/у выпрямителя, работающего на ДПТ 2ПФ200Lсо следующими номинальными данными:

19.Типовые блоки сифу и их назначение. Принцип действия вертикальной сифу.

Рассмотрим на примере однофазного мостового выпрямителя. СИФУ формирует открывающие импульсы для тиристоров VS1иVS4 в положительные полупериоды питающей сети, а для тиристоровVS2иVS3 – в отрицательные.

Рисунок 23.2 Структурная схема вертикальной СИФУ

Рисунок 23.3 Временные диаграммы работы вертикальной СИФУ

Типовыми блоками СИФУ вертикального типа являются: устройство синхронизации (УС), генератор развертываемого (пилообразного) напряжения (ГРН), компаратор (К), формирователь длительности импульсов (ФДИ), распределитель импульсов (РИ), выходной формирователь (ВФ), генератор высокочастотных импульсов (ГВИ).

УС­­ – устройство синхронизации обеспечивает связь с питающей сетью и согласование напряжений, их фильтрацию, т.е. получение из напряжения, питающего преобразователь, неискаженного, синусоидального напряжения, потенциально развязанного с сетью, с соответствующей амплитудой и фазой. УС отмечает переходы через ноль сетевого напряжения (U_синх) и формирует разрешающее сигналыU_Р1 иU_Р2, соответствующие положительным и отрицательным полупериодам сетевого напряжения.

ГРН – генератор развертываемого напряжения формирует, в данном случае пилообразное опорное напряжение U_п на основании входного сигналаU_оп, возвращаясь в исходное состояние в момент подачи импульсовU_синх.

НО – нуль-орган (компаратор) сравнивает на входе пилообразное напряжение U_пил с напряжением управленияU_ув момент их равенства меняет свое выходное состояние. КомпараторКпреобразуетU_ув фазовый сдвиг, т. е. уголα.

ФДИ – формирователь длительности импульсов по переднему фронту сигнала U_но формирует прямоугольные импульсы с длительностью, достаточной для надежного открывания тиристоров силового блока.

РИ – распределитель импульсов управляется сигналами U_р1 и U_р2 с выхода УС и служит для распределения импульсовU_GT по тиристорамVS1…VS4.Он формирует на выходе открывающие импульсыU_GT1 и U_GT .

ВФ1, ВФ2 – выходные формирователи формируют открывающие импульсы по мощности, необходимой для надежного включения тиристоров, и обеспечивают потенциальную развязку СУ с силовым блоком.

ГВИ – генератор высокочастотных импульсов генерирует импульсы высокой частоты. Он необходим, если управление тиристорами осуществляется широкими импульсами (для исключения насыщения импульсных трансформаторов ВФ).

При изменении U_у изменяется уголα, что приводит к изменению длительности проводящего состояния тиристоров СБ и регулированию величины выпрямленной ЭДСЕ.

В данном случае, уменьшению U_у соответствует уменьшению углаαи, следовательно, увеличению выходной ЭДСЕ,что неудобно, т.к. приU_у = 0,Е=E_max, а необходимо, чтобы приU_у = 0Е=0.Для исключения этого вводится напряжения смещенияU_см, подаваемое на компараторКдополнительно кU_у иU_п .