Проектирование функциональной схемы СИФУ

На рисунке 3.1 представлена функциональная схема СИФУ

к vs

ВФ1

УС

ГОН

НО

ФДИ

РИ

к vs

ВФ2

 

 

 

Рисунок 3.1- Функциональная схема СИФУ

УС - устройство синхронизации; обеспечивает гальваническую развязку СУ с питающей сетью, отмечает переходы через 0 сетевого напряжения, а так же формирует на своем выходе разрешающие сигналы Up1 и Up2, которые используются для управления тиристорами;

ГОН - генератор опорного напряжения; формирует пилообразное напряжение Uп, возвращаясь в исходное состояние в момент подачи импульсов Uсинх;

НО - нулевой орган; сравнивает пилообразное Uп и напряжение управления Uу и в момент равенства меняет свое выходное состояние;

ФДИ - формирователь длительности импульсов; по «рабочему» фронту сигнала Uно формирует прямоугольные импульсы с длительностью, достаточной для надежного открывания тиристоров силового блока;

РИ - распределитель импульсов; управляется сигналами Up1 и Up2 с выхода УС и служит для распределения импульсов Ugt по тиристорам;

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

 

U1- напряжение сети, вырабатывает разрешающие сигналы Uр1 и Uр2, соответствующие положительным и отрицательным полупериудом сетевого U.Он формирует последовательность импульсов строго синхронизируемых (Uсин) в момент естественного открывания тиристоров(точка перехода U1 через ноль).

 

СИФУ предназначена для вырабатывания управляющих импульсов, которые подаются на управляющие электроды тиристоров в нужные моменты времени синхронно с сетевым напряжением. В зависимости от величины напряжения на входе СИФУ U_ВХ управляющие импульсы могут сдвигаться по фазе относительно сетевого напряжения, создавая тот или иной угол открывания тиристоров α и регулируя тем самым среднее напряжение на нагрузке.

СИФУ относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления тиристорными регуляторами напряжения при пуске асинхронного электропривода. Техническим результатом является повышение точности и надежности работы. Система импульсно-фазового управления содержит источник сигнала синхронизации, два релейных элемента, сумматор, интегратор, формирователь импульсов управления, источник сигнала управления, стабилизатор напряжения, интегратор и источник трехфазного напряжения. В систему импульсно-фазового управления включены первый выпрямитель и первый усилитель-ограничитель и последовательно включенные второй выпрямитель и второй усилитель-ограничитель. Входы выпрямителей соединены с источником трехфазного напряжения, а выходы усилителей ограничителей подключены к клеммам электропитания первого релейного элемента. Клеммы электропитания усилителей-ограничителей соединены с выходом стабилизатора напряжения.

Требования к СИФУ заключаются в обеспечении необходимого диапазона изменения углов а, формировании отпирающих тиристоры импульсов и обеспечении достаточной симметрии углов включения тиристоров в различных фазах. Кроме того, СИФУ должна быть устойчивой к помехам для обеспечения стабильной работы и вместе с тем достаточно быстродействующей для обеспечения заданных динамических режимов.

Одним из наиболее эффективных способов повышения статической и динамической точности систем импульсно-фазового управления (СИФУ) вентильными преобразователями (ВП), а также их помехоустойчивости являются методы интегрирующего развертывающего преобразования.

В зависимости от числа фаз напряжения сети и конфигурации силовой схемы вентильного преобразователя СИФУ подразделяются на однофазные и многофазные. К первой группе относятся СИФУ, управляющие работой, например, однополупериодным или двухполупериодным мостовым выпрямителем. СИФУ, входящие в состав ВП, где силовой блок выполнен, например, по трехфазной мостовой или трехфазной схеме с нулевым выводом относятся к разряду многофазных.

По характеру взаимодействия СИФУ с напряжением сети различают многоканальные и одноканальные синхронные, а также асинхронные системы импульсно-фазового управления.