Wirtualny punkt synchronizacji w układach sterowania trójfazowymi mostkami tyrystorowymi

In welding power systems with thyristor regulatory elements where stability and accuracy of the control of output parameters play a key role it becomes important to precisely detect moments of zero crossing in adequate phase voltage of power line. When we have strong mains with sinusoidal voltage waveforms, zero crossing detection of phase voltages is simple. It is different in Th case of mains phase voltage waveforms which are deformed and when switching thyristor bridge visibly deformed voltage waveforms. Such a situationwe have where the thyristor bridge is powered by generator. The article describes the digital control system of 20kW three-phase, 6-pulse thyristor bridge using virtual synchronization point. The system was tested in the welding machine with 500A of output current, powered by generator with output power of 13.2 kW. Despite a significant deformation voltage supply, system still worked correctly. The article presents the output voltage waveforms for typical control systems and a system using virtual synchronization with the deformed point power supply.

W układach zasilaczy spawalniczych, gdzie elementami regulacyjnymi są tyrystory, gdy ważna jest stałość parametrów i dokładność regulacji parametrów wyjściowych, dużego znaczenia nabiera precyzyjne wykrywanie momentów przejść przez zero odpowiednich napięć fazowych linii zasilającej. W przypadku, gdy mamy do czynienia ze sztywną siecią zasilającą i sinusoidalnymi przebiegami napięć zasilających, detekcja przejść przez zero napięć fazowych nie stwarza większych problemów. Inaczej jest w przypadku sieci zasilającej, gdzie przebiegi napięć fazowych są silnie odkształcone i gdy komutacja mostka tyrystorowego odkształca w widoczny sposób przebiegi napięcia zasilającego. Taką sytuację mamy w przypadku, gdy mostek tyrystorowy jest zasilany z agregatu prądotwórczego. W artykule opisano cyfrowy układ sterowania trójfazowego sześciopulsowego mostka tyrystorowego o mocy 20kW z zastosowaniem wirtualnego punktu synchronizacji. Opisywany układ sprawdzono w urządzeniu spawalniczym o prądzie wyjściowym 500A, zasilanym z agregatu prądotwórczego o mocy wyjściowej 13,2kW. Pomimo znacznego odkształcenia napięcia zasilającego, układ nadal pracował poprawnie. W artykule przedstawiono oscylogramy napięcia wyjściowego dla typowych układów sterowania i układu z zastosowaniem wirtualnego punktu synchronizacji przy odkształconym napięciu zasilającym.