SU1029353A1

SU1029353A1 - Device for three-phase voltage control

Info

Publication number: SU1029353A1
Application number: SU813270882A
Authority: SU
Inventors: Валерий Павлович Беляев; Олег Анатольевич Головач
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт; Предприятие П/Я В-2129
Priority date: 1981-04-09
Filing date: 1981-04-09
Publication date: 1983-07-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее управл емые ключи, каждый из которых включен между соотвётствукхцими входным и выходным выводами и выполнен в виде двух диодно-Транзисторных пар, одни выводы коллекторов транзисторов и катодов диодов которых пофазно соединены с входными выводами, а эмиттеры транзисторов и аноды диодов их соединены между собой, отличающеес тем, что, с целью улучшени качества выходного напр жени и повышени энергетических.показателей, другие выводы коллекторов транзисторов и катодов диодов всех диодно-транзистррны .х пар соединены между собой, а выходные выводы пофазно подключены к общим точкам соединени эмиттеров транзисторов и анодов диодов соответствующих диодно-транзисторных пар. О) 10 со са ел соDEVICE FOR REGULATION PHASE VOLTAGE comprising controllable keys, each of which is connected between sootvotstvukhtsimi input and output terminals and configured in the form of two diode-transistor pair, one collector terminal of transistors and the cathodes of diodes which each phase are connected to the input terminals, and the emitters of transistors and anodes their diodes are interconnected, characterized in that, in order to improve the quality of the output voltage and increase the energy indices, other terminals of the transistors and to todov diodes of diode tranzistrrny .x pairs are interconnected, and output terminals of each phase are connected to the common connection point of transistors the emitters and respective anodes of diodes of diode-transistor pair. O) 10 co sa ate co

Description

tt

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к преобразовэтельной технике и может быть использовано , например, дл широтно-импульсного регулировани напр жени питани асинхронных двигателей.The invention relates to electrical engineering, in particular, to converter technology and can be used, for example, for the pulse-width control of the supply voltage of asynchronous motors.

Известно устройство дл регулировани трехфазного напр жени , содержащее управл емые ключи и согласующий трансформатор С 11Недостатками этого устройства вл ютс невысокие энергетические показатели наличи накопителей реактивной энергии и возникновение перенапр жений на коммутирующих элементах в процессе работы.A device for controlling three-phase voltage is known, which contains controllable switches and a matching transformer. 11 The disadvantages of this device are the low energy indicators of the presence of reactive energy accumulators and the occurrence of overvoltages on the switching elements during operation.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс устройство дл .регулировани трехфазного напр жени , содержащее управл емые ключи, каждый из которых включ между соответствующим входным и выходным выводом и выполнен в виде двух диодно-транзисторных пар, одни выводы коллекторов транзисторов и катодов диодов которых соединены пофазно с входными выводами, а эмиттеры транзисторов и аноды диодов их соединены между собой f2.The closest technical solution to the present invention is a device for controlling three-phase voltage, containing controllable keys, each of which is included between the corresponding input and output terminals and is made in the form of two diode-transistor pairs, one of the collectors of transistors and cathodes of diodes are connected phase with input pins, and the emitters of the transistors and the anodes of their diodes are interconnected f2.

Недостатками этого устройства в|л ютс искажение формы выходного напр жени и невысокие энергетические показатели из-за невозможности свободной циркул ции реактивной энергии и наличи перенапр жений на управл емых ключах.The disadvantages of this device are the distortion of the shape of the output voltage and the low energy indices due to the impossibility of the free circulation of reactive energy and the presence of overvoltages on the controlled keys.

Цель изобретени - улучшение качества выходного напр жени и повышение энергетических показателей.The purpose of the invention is to improve the quality of the output voltage and increase the energy performance.

Поставленна цель достигаетс тем что в устройстве дл регулировани трехфазного напр жени , содержащем управл емые ключи, каждый из которых включен между соответствующим входным .и выходным выводом и выполнен в виде двух диодно-транзисторных пар, одни выводы коллекторов транзисторов и катодов диодов которых соединены пофазно с входными выводами, а эмиттеры транзисторов и аноды диодов их соединены между собой, другие выводы коллекторов транзисторов и катодов диодов всех диодно-транзисторных пар соединены между собой, а выходные выводы пофазно подключены к общим точкам соединени эмиттеров транзисторов и анодов диодов соответствующих диодно-транзисторных пар.The goal is achieved by the fact that in a device for regulating a three-phase voltage containing controllable keys, each of which is connected between the corresponding input and output terminals, it is made in the form of two diode-transistor pairs, one of the collectors of transistors and cathodes of diodes of which are connected in phase with the input pins, and the emitters of the transistors and the anodes of their diodes are interconnected, the other terminals of the collectors of the transistors and cathodes of the diodes of all diode-transistor pairs are interconnected, and the output pins Each phase is connected to common points of connection of the emitters of the transistors and the anodes of the diodes of the corresponding diode-transistor pairs.

293532293532

На чертеже приведена функциональна Схема устройства.The drawing shows a functional device Diagram.

Устройство содержит управл емые ключи 1-3, каждый из которых включен 5 соответственно между входными -6 и выходными выводами, и выполнен в виде двух диодно-транзисторных пар, одни, выводы 10 коллекторов транзисторов 11 и катодов диодов 12The device contains controllable keys 1-3, each of which includes 5, respectively, between input -6 and output pins, and is made in the form of two diode-transistor pairs, one, pins 10 of collectors of transistors 11 and cathodes of diodes 12

10 которых соединены пофазно с входными выводами k-6, а другие выводы 13 коллекторов транзисторов и катодов диодов 15 всех диодно-транзисторных пар 1-3 соединены между собой,10 of which are connected in phase to input terminals k-6, and the other terminals 13 of collectors of transistors and cathodes of diodes 15 of all diode-transistor pairs 1-3 are interconnected,

15 нагрузку 1б, резистор 17 и вспомогательные диоды 18 и 19 дл управлени диодно-тиристорными парами.15 load 1b, resistor 17 and auxiliary diodes 18 and 19 for controlling thyristor diode pairs.

При этом выходные выводы 7-9 пофазно подключены к общим точкою соединени эмиттеров транзисторов 11 и k, анодов диодов 12 и 15 соответствующих диодно транзисторных пар 1-3. . Устройство работает следующимIn this case, the output pins 7-9 are connected in phase to the common connection point of the emitters of the transistors 11 and k, and the anodes of the diodes 12 and 15 of the corresponding diode transistor pairs 1-3. . The device works as follows.

5 образом.5 way.

Регулирование напр жени , подаваемого на нагрузку 10, в частности на асинхронный двигатель, осуществл етс за счет широтно-импульснойThe regulation of the voltage applied to the load 10, in particular to an asynchronous motor, is carried out by means of a pulse-width pulse.

0 модул ции напр жени питани . При этом в течение каждого полупериода выходные выводы 7-9 подключаютс и отключаютс от питающей сети, подаваемой на входные выводы fi-6,0 power supply modulation. At the same time, during each half cycle, the output pins 7-9 are connected and disconnected from the mains supply to the input pins fi-6,

Допустим, что в момент включени питани соотношение напр жений в фазной сети таково, что напр жени Уд и U( - положительны, а напр жение и 5 - отрицательно. При этом управл ющий сигнал поступает на транзисторы 11 диодно-тиристорных пар 1-3, а фаза В нагрузки 16 подключаетс к фазе В питающей сети через диод 1.2 диодно-транзисторной пары 2.Suppose that at the time of power-up, the ratio of the voltages in the phase network is such that the voltages Ud and U (are positive, and the voltage and 5 are negative. The control signal goes to the transistors 11 diode-thyristor pairs 1-3, and the phase B of the load 16 is connected to the phase B of the supply network through the diode 1.2 of the diode-transistor pair 2.

5 Включение транзисторов осуществл етс подачей управл ющего напр жени на их базы, причем.плюс этого напр жени поступает на точку а, а ми . нус - на о. Ток управлени транзистором протекает через переход база эмиттер , резистор 17 и диод 18. Падение напр жени на резисторе 17 и диоде 18 прикладываетс к переходу база - эмиттер транзистора 11 диодно-транзисторной пары 2 и имеет пол рность обратную пол рности напр жени у 1равлени дл этого транзистора . Это способствует более надежному запертому состо нию трлнзистора . Отключение нагрузки от сети осуществл етс сн тием управл ющего сигнала с.базы транзисторов 11 диодно-транзисторных пар 1-3. После этого, во избежание перенапр жений на элементах устройства, возникающих при коммутации нагрузки 16 с ре активной мощностью, необходимо орга низовать пути свободной ее циркул ции . Это достигаетс тем, что в момент сн ти управл ющего сигнала с транзисторов.11 подаетс сигнал управлени на базы транзисторов Н диодно-транзисторных пар 1-3. При этом плюс напр жени управлени под етс на точку о , а минус - на томкуО . Ток управлени этим транзисто ром протекает аналогичным путем: пе реход база - эмиттер, резистор 17 и диод 19. Создаваемое падение напр жени на резисторе 1 и диоде 19, имеющее обратную по отношению ,к напр жению управлени пол рность, спо собствует более быстрому запиранию транзистора 11 и надежному удерживанию его в закрытом состо нии. Открывшиес транзисторы 1й диодно-тиристорных пар. 1-3 создают цепь дл свободной циркул ции реактивной мощ ности нагрузки 1б между ее Лазами. В рассматриваемый момент времени коммутации ток, протекающий в фазе В от нагрузки в питающую сеть, через диод 15 и открытые транзисторы Т диодно-тиристорных пар 1 и 2 замыкаетс на фазы А и С нагрузки 16. Дл дальнейшего формировани . 3г+ кривой напр жени на нагрузке 16 снова открывают транзисторы 11. Процесс закрыти транзисторов при этом протекает аналогично. Кроме укаэанного соотношени напр жений питающей сети, возможно и такое, когда напр и Е, и Uc жени Уд - положительно, а отрицательны. В этом случае дл подсоединени нагрузки к питающей сети включаетс только транзистор 11 диодно-транзисторной пары 1, а другие фазы присоедин ютс диодами 12 диодно-транзисторных пар 2 и 3- В момент коммутации дл получени цепей свободной циркул ции реактивной мощности достаточно включить транзистор 1Л фазы Л, две другие фазы замыкаютс на эту фазу через диоды 15 моста 1. В дальнейшем регул тор работает аналогичным образом. Измен врем подачи импульсов управлени на включение и отключение транзисторов 11 и 1 по отношению начала синусоид, можно сформировать любой закон широтно-импульсной модул ции переменного напр жени , поступающий на нагрузку. Таким образом, в момент наличи напр жени на нагрузке включены транзисторы 11 и диоды 12, а в момент отсутстви напр жени - транзисторы 1 + и диоды 15 диодно-транзисторных пар 1-3. причем напр жение на нагрузке 16 в этот момент равно нулю и форма модулируемого напр жени не искажаетс .5 Transistors are turned on by supplying a control voltage to their bases, and the plus of this voltage is applied to point a and a. nus - on about. The transistor control current flows through the base-emitter junction, resistor 17 and diode 18. A voltage drop across resistor 17 and diode 18 is applied to the base-emitter junction of transistor 11 of diode-transistor pair 2 and has polarity opposite polarity of power supply for this transistor. This contributes to a more reliable locked state of the trlnistor. The load is disconnected from the network by removing the control signal from the base of the transistors 11 diode-transistor pairs 1-3. After that, in order to avoid overvoltages on the elements of the device, arising from the switching of the load 16 with the reactive power, it is necessary to organize the ways of its free circulation. This is achieved by the fact that when the control signal is removed from the transistors. 11, a control signal is supplied to the bases of the transistors H of the diode-transistor pairs 1-3. At the same time, the plus control voltage is applied to the point o, and the minus to Tomsk. The control current of this transistor proceeds in a similar way: base-emitter junction, resistor 17 and diode 19. The created voltage drop across resistor 1 and diode 19, having a polarity opposite to control voltage, contributes to faster transistor locking 11 and securely holding it closed. Opened transistors 1st diode-thyristor pairs. 1-3 create a circuit for the free circulation of reactive power load 1b between its Lazy. At the considered switching time, the current flowing in phase B from the load to the supply network through diode 15 and the open transistors T of the diode-thyristor pairs 1 and 2 is closed to the phases A and C of load 16. For further formation. The 3g + voltage curve at load 16 again opens the transistors 11. The process of closing the transistors in this process proceeds in a similar way. In addition to the above ratio of mains voltages, it is possible that, for example, for example, E and Uc, Ud are positive and negative. In this case, to connect the load to the mains, only the transistor 11 of the diode-transistor pair 1 is turned on, and the other phases are connected by diodes 12 of the diode-transistor pair 2 and 3. At the moment of switching, it is enough to turn on the 1L transistor L, the other two phases are closed to this phase through the diodes 15 of bridge 1. Later on, the controller operates in the same way. By varying the time for supplying control pulses to turn on and off transistors 11 and 1 with respect to the onset of sinusoids, any law of pulse-width modulation of an alternating voltage applied to the load can be formed. Thus, at the time of the presence of a load voltage, transistors 11 and diodes 12 are turned on, and at the time of no voltage, transistors 1 + and diodes 15 of diode-transistor pairs 1–3. moreover, the voltage on load 16 at this moment is zero and the shape of the modulated voltage is not distorted.

Claims

DEVICE FOR REGULATING A THREE-PHASE VOLTAGE, containing controlled keys, each of which is connected between the corresponding input and output terminals and made in the form of two diode-transistor pairs, one of the collector terminals of the transistors and cathode diodes of which are phase-connected to the input terminals, and the emitters of transistors and anode anode diodes they are interconnected, characterized in that, in order to improve the quality of the output voltage and increase energy performance, other outputs of the collectors of transistors and cathodes of the diode of diodes of all diode-transistor pairs are interconnected, and the output terminals are connected in phased manner to common points of the connection of emitters of transistors and anode diodes of the corresponding diode-transistor pairs. q s ω С “о но with ОЗ СП

OZ>