9. Системы управления тиристорными преобразователями, их типы, структура, параметры и характеристики.

СИФУ – система импульсно-фазового управления тиристорами.

СИФУ:

▪ аналогового типа

▪ цифрового типа.

СИФУ аналогового типа:

▪ многоканальные: синхронные, асинхронные

▪ одноканальные(оказались провальными): синхронные, асинхронные

СИФУ цифрового типа:

▪ многоканальные: синхронные, асинхронные (почти не используются)

▪ одноканальные: синхронные, асинхронные (почти не используются)

Нужна точка отсчета фаз для преобразователя, для чего используется синусоида напряжения сети.

Пример многоканальной СИФУ (для каждой фазы преобразователя используется отдельный канал).

Внутренняя структура СИФУ:

УС – узел синхронизации

ГОН- генератор опорного напряжения

К – компаратор (усиливающее устройство), является ФСУ (фазо-смещающим устройством)

ФИ – формирователь импульсов

УИ – усилитель импульсов

ИТ – импульсный трансформатор

Асинхронные СИФУ: наугад пускают импульсы в работу и смотрят сигнал на выходе. Система обязательно замкнута. Можно регулировать входные импульсы и получать желаемых выходной сигнал. Не требуется синхронизация.

По способу отсчета угла открывания α СИФУ делят на многоканальные и одноканальные. В многоканальных СИФУ отсчет угла α для каждого тиристора выпрямителя производится в собственном канале, в одноканальных — в одном канале для всех тиристоров. В промышленном электроприводе преимущественное применение получили многоканальные СИФУ с вертикальным принципом управления.

В цифровых СИФУ разделение на многоканальные и одноканальные условное, т.к. все реализуется на логических элементах и определяется последовательностью расчета.

Вертикальный принцип регулирования фазы:

На входе усилительное устройство с большим коэффициентом усиления, осуществляется сравнение регулируемого постоянного сигнала управления и переменного опорного напряжения, обычно особой формы. Сравнение осуществляется таким образом, чтобы в момент равенства мгновенных значений этих напряжений на выходе усилительного устройства генерируется импульс с крутым передним фронтом.

Суть вертикального принципа: меняется сигнал U_y’ на горизонтали, а импульс меняется по вертикали.

В зависимости от формы опорного напряжения характеристики СИФУ будут меняться.

φ=f(U_y) – основная регулировочная характеристика.

Требования к СИФУ

1. Диапазон D≥165°

2. Стабильность: сдвиг фазы δα<(2..5) °

3. Несимметрия: δα< ± (1..2) °

4. Ограничение: α_min α_max

5. U_имп ≈ 10..15 В

6. I_имп ≈ 100..400 mA

7. Ширина импульса b_имп = (10..12) эл.гр. (если будет мала, то тиристор не откроется)

8. Крутизн импульса (время настройки фронта) Δt ≈ 1 мкс

В случае прерывистого режима, если подать U_y1, то тока в нагрузке не будет, т.к. второй тиристор закрыт. Аналогично U_y2, U_y3 и др.

Если перед U_y1 подать U_y6, то ток пойдет.

В мостовых схемах должны одновременно открываться тиристоры в анодной и катодной группах, иначе ток не пойдет. Чтобы было так, нужно первый импульс сделать широким δ=72°, тогда одновременно будут открываться V₁ и V₂.

Габариты импульсного трансформатора (ИТ) зависят от параметров импульсов.

Пока существует импульс, должна увеличиваться индукция при данном числе витков.

, чтобы увеличить E, нужно увеличить W – потери в обмотке, либо увеличить Sст (массу, габариты). Sст – площадь сечения стали.

Вместо широкого импульса целесообразно использовать 2 узких, т.е. при подаче импульса на i-тую фазу, второй импульс (i-1)-ой фазы - это первый импульс i-той фазы, поданный на (i-1)-ю фазу.

Второй импульс называется подтверждающим.

Характеристика СИФУ: