Устройство для управления тиристорным преобразователем
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1288860
Авторы: Замятин, Постаушкин, Худяков, Шереметьев
Текст
СНИХСНИХ СОЮЗ СОВСОЦИАЛ ИСТИЧ/15 1)4 НО 2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ й ин 9.Р ИРИрео быт о для управления азователями. Цел яется расширениеВ зависимости о ины напряжения о ыходе интегрирующ спользоваыми преобетения явл исто ю изобобласт применени щения вел соо ратно й цеп связи на иг. Т ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(56) Авторское свидетельство СУ 824395, кл. Н 02 Р 13/16, 19Авторское свидетельство ССВ 747646, кл. В 23 К 9/10, 197(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕИ(57) Изобретение относится кразовательной технике иможет 11 и напряжения задания устройствоможет работать в релейном или Фазовом режиме. С выхода порогового элемента 8 импульсы поступают в дополнительный формирователь 17, формирующий импульсы, длительность которых определяет минимальный диапазонизменения угла открывания тиристоров, и поступающие на первый входэлемента И 23 блока 21 переключениядиапазона изменения угла открываниятиристоров, на другой вход которогопоступает сигнал блока 14 контролянапряжения нагрузки, С выхода элемента ИЛИ 22 импульсы, длительность которых определяет минимальный диапазон, поступают на один из входовэлемента И 24, на другой вход которого поступают импульсы с выходапорогового элемента 8, длительностькоторых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров. 5 ил.Подписное омитета СССР открытий ушская набИзобретение относится к преобразовательной технике, а именно к преобразователям для электродуговой сварки.Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения работы преобразователя на безиндуктивную нагрузку при ее изменении от холостого хода до режима короткого замыкания.На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для управления тиристорным преобразователем; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы, характеризующие работу устройства при максимальном и минимальном диапазонах изменения угла открывания ,тиристоров соответственно в релейном режиме; на фиг.4 и 5 - то же, в фазовом режиме.Устройство для управления тиристорным преобразователем содержит блок 1 сравнения, релейный элемент 2, блок 3 совпадения, формирователь 4 импульсов, тиристорный преобразователь 5, блок 6 обратной связи, источник 7 напряжения задания, пороговый элемент 8, выпрямитель 9 напряжения сети, пороговый элемент 10, интегрирующая цепь 11, нагрузку 12, вспомогательный выпрямитель 13,блок 14 контроля напряжения нагрузки,состоящий из последовательно соединенных порогового элемента 15 и инвертора 16, дополнительный формирователь 17 импульсов, состоящий из инвертора 18, блок 19 задержки, ждущего мультивибратора 20, блок 21 переключения диапазона изменения угла открывания тиристоров, состоящий из элемента ИЛИ 22 и двух элементов И 23 и 24.Один из входов блока 1 сравнения подключен к источнику 7 напряжения задания, а другой вход блока 1 сравнения через интегрирующую цепь 11 подключен к выходу блока 6 обратной связи, вход которого подсоединен к одному из выходов тиристорного преобразователя 5 и к нагрузке 12,.Выход блока 1 сравнения черезрелейный элемент 2 подсоединен кодному из входов блока 3 совпадения,выход которого через формирователь4 подключен к входу тиристорногопреобразователя 5,Выход выпрямителя 9 напряжениясети подключен к входам пороговых элементов 8 и 10, причем выход порогового элемента 10 соединен с входом формирователя 4 импульсов, Выход тиристорного преобразователя 55 подключен к входу вспомогательноговыпрямителя 13, выход которого подсоединен к нагрузке 12,Вход порогового элеменТа 15 блокаконтроля напряжения нагрузки подключен к нагрузке 12, а выход порогового элемента 15 - к одному извходов элемента 23, выход которогосоединен с одним из входов элемента ИЛИ 22Причем другой вход элемента ИЛИ 22 соединен с выходоминвертора 16, а выход элементаИЛИ 22 - с одним входом элементаИ 24,При этом выход элемента 24 совпадения подсоединен к другому входусхемы 3 совпадения, а другой входэлемента И 24 подключен к выходупорогового элемента 8 и к входу инвертора. 18 дополнительного формирователя 17 импульсов.Выход инвертора 18 соединен свходом блока 19 задержки и с однимиз входов ждущего мультивибратора30 20, другой вход которого подключенк выходу блока 19 задержки, а выходждущего мультивибратора 20 соединенс другим входом элемента 23 совпадения.Блок 1 сравнения предназначен длясравнения проинтегрированного напряжения обратной связи по току нагрузки и напряжения задания с выхода источника 7 напряжения задания, Релейный элемент 2 служит для переключения тиристорного преобразователя 5 срелейного режима на фазовый режимработы с зависимости от соотношениявеличин проинтегрированного напряжения обратной связи и напряжения за 5дания,Блок 3 совпадения предназначендля сравнения во времени напряженияс выхода релейного элемента 2 и эле 50 мента И 24формирователь 4 импульсов служит для формирования управляющих импульсов, подаваемых на управляющие электроды тиристоров преобразователя 5. В качестве нагрузки12 использована электрическая сварочная дуга, причем в сварочной цепиотсутствует сварочный дроссель,т.е. использУетсЯ безиндуктивнаянагрузка.Пороговые элементы 8 и 10 формируют прямоугольные импульсы присравнении выпрямленного двухполупериодного напряжения сети с выходавыпрямителя 9 напряжения сети с фиксированным пороговым напряжениемкаждого из пороговых, элементов 8и 1 О.Выпрямитель 9 напряжения сети позволяет синхронизировать во времениработу пороговых элементов .8 и 10, атакже тиристорного преобразователя5. Интегрирующая цепь 11 предназначена для преобразования импульсногонапряжения обратной связи, пропорционального току нагрузки, в постоянное напряжение с необходимым коэффициентом пульсации,Пороговый элемент 15 блока 14контроля напряжения нагрузки служитдля сравнения напряжения нагрузкис пороговым напряжением этого элемента. Блок 14 контроля напряжениянагрузки предназначен для выдачикоманды на переключение на минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров, которая поступает на блок 21 переключения диапазона изменения угла открывания тири -сторов, при величине порогового напряжения порогового элемента 15,большей величины напряжения нагрузки, а при величине напряжения нагрузки, большей величины пороговогонапряжения порогового элемента 15, 35на блок 21 переключения диапазонапоступает команда на переключениена максимальный диапазон измененияугла открывания тиристоров.Инвертор 16 блока 14 контроля напряжения нагрузки предназначен дляинвертирования напряжения с выходапорогового элемента 15. Инвертор 18дополнительного формирователя 17 импульсов служит для инвертирования 45последовательности импульсов с выхода порогового элемента 8, длительность которых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров. 50 Блок 19 задержки выполнен в виде ждущего мультивибратора и служит для формирования импульсов задержки, передний фронт которых совпадает с передним фронтом импульсов с выхода порогового элемента 8, длительность которых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров, а задний фронт импульсов задержки формируют при установке нижнего предела минимального диапазона изменения угла открывания тири- сторов.Ждущий мультивиратор 20 предназнаЭчен для формирования импульсов, передний фронт которых формируют по заднему фронту импульсов задержки, а задний фронт - по переднему фронту импульсов с выхода инвертора 18.Дополнительный формирователь 17 импульсов служит для формирования импульсов, длительность которых определяет минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров, передний фронт которых формируют с регулируемой временной задержкой относительно переднего фронта импульсов напряжения, длительность которых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров, а задний фронт указанных импульсов, длительность которых определяет минимальный диапазон, Формируют по заднему фронту импульсов напряжения, длительность которых определяет максимальный диапазон.Блок 21 переключения диапазона изменения угла открывания тиристоров предназначен для переключения диапазона изменения угла открывания с максимального диапазона на минимальный и наоборот при поступлении на его входы соответствующих команд с блока 14 контроля напряжения нагрузки.Элемент 23 совпадения блока 21 переключения диапазона изменения угла открывания тиристоров служит для сравнения во времени импульсов с выхода дополнительного формирователя 7 импульсов с командой, поступающей с выхода порогового элемента 15 блока 14 контроля напряжения нагрузки,Элемент ИЛИ 22 предназначен для пропускания на вход элемента 24 совпадения или сигнала с выхода блока 14 контроля напряжения нагрузки, или сигнала с выхода элемента 23 совпадения. Элемент 24 совпадения служит для сравнения во времени импульсов с выхода элемента ИЛИ 22 с импульсами с выхода порогового элемента 8,длительность которых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров.1288860 5Вспомогательный выпрямитель 13предназначен для подачи постоянногонапряжения на нагрузку, за счет ко"торого обеспечивается стабильноегорение сварочной дуги в интервалы,времени, когда величина импульсноговыходного напряжения тиристорногопреобразователя 5 становится меньшевеличины напряжения на дуге, а такжедля обеспечения нормальноч работы. 10Устройство для управления тириеторным пробразователем работает следующим образом,К сварочным электродам подключают выходные зажимы тиристорного преобразователя 5, вспомогательного выпрямителя 13, а также входные зажимыпорогового элемента 15, Выпрямитель9 напряжения сети, тиристорный преобразователь 5 и источник 7 напряжения задания подключают к сети,В зависимости от соотношения величины проинтегрированного напряжения обратной связи П на выходеинтегрирующей цепи 11 и напряжениязадания на выходе источника 7 устройство может работать в релейном режиме (при П с Ц ) или в Аазовомрежиме (при ППв).В переходном режиме,т.е. впроцессе возбуждения дуги и нарастаниясварочного тока до установившегосязначения, устройство работает в релейном режиме. При ПЦ релейссный элемент 2 выключен, т.е. на его 35выходе имеется постоянное напряжение, а при ПоП релейный элемент 2 включен, т,е. на его выходенет напряжения.При разомкнутой сварочной цепи, 40т.е, в режиме холостого хода(Фиг.2)проинтегрированное напряжение об(ратной связи 0 на выходе интегрирующей цепи 11 равно нулю. Приэтом на вход блока 1 сравнения подается только напряжение заданияП от источника 7, релейный элемент 2 находится в состоянии "Выключено", Постоянное напряжение 0с выхода релейного элемента 2 поступает на один из входов блока 3 совпадения, Одновременно с выпрямителя 9 напряжения сети поступает двухполупериодное выпрямленное напряжение сети П, на входы пороговыхэлементов 8 и 10, имеющих Аиксированные значения пороговых напряженийП, и Б соответственно, которыесравниваются с напряжением Пс в На выходах пороговых элементов 8и 10 появляются прямоугольные импульсы Цв,и Бвв,соответстЫ 1,М Ы 1, н 2венно, длительность которых определяется соответствующими величинамипороговых напряжений 13и 0Длительность прямоугольных импульсовЦвы н, на выходе порогового элемента 8 близка к полупериоду напряжения сети Бс и определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров преобразователя(от 1 - 3 до 175 - 177 ),Импульсы 0 в с выхода порогового элемента 8 поступают на входинвертора 18 дополнительного Аормирователя 17 импульсов и на один извходов элемента 24 совпадения блока 21 переключения диапазона изменения угла открывания тиристоров,Задний Фронт импульсов с выходаинвертора 18 запускает блок 19 задержки, выполненный в виде ждущегомультивибратора. Блок 19 задержкиФормирует импульсы Пзадрс длительностью, равной времени задержкиотносительно переднего Фронтаимпульсов Ц ы, длительность ковшу, ыторых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров преобразователя.Импульсы задержки Пвавпоступают на один из входов ждущего мультивибратора 20. Задний Аронт импульсов задержки П с,д и, с выхода блока19 .задержки запускает ждущий мультивибратор 20, а передний Аронт импульсов с выхода инвертора 18 срывает генерацию импульсов ждущего мультивибратора 20, При этом последнийФормирует импульсы П 4 идлительДиап, минность которых определяет минимальныйдиапазон изменения угла открываниятиристоров (от 90 - 100 до175 - 177 Импульсы Пд,мин с выхода ждущего мультивибратора 20 поступают на один из входов элемента 23 совпадения блока 21 переключения диапазона угла открывания тиристоров. Одновременно с выхода вспомогательного выпрямителя 13 на нагрузку поступает ,постоянное напряжение 0:, а также на вход порогового элемента 15,В результате сравнения постоянного напряжения нагрузки Пн с пороговым напряжением Пр порогового элемента 15 при ПиП, , на вы 1288860ходе порогового элемента 15 отсутствует напряжение, что соответствует логическому "О", который поступает на другой вход элемента 23 совпадения, на первый вход которогопоступают импульсы У ,с выхода ждущего мультивибратора 20, длительность которых определяет минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров.При этом на выходе элемента И 23отсутствует напряжение, что соответствует логическому "0", который поступает на один из входов элементаИЛИ 22, на другой вход которого одновременно поступает постоянное напряжение, что соответствует логической "1", с выхода инвертора 16блока 14 контроля напряжения нагрузки,На выход элемента ИЛИ 22 проходитпостоянное напряжение, что соответствует логической "1", которая поступает на другой вход элемента 24совпадения, на первый вход которойпоступают импульсы Б , , с выходапорогового элемента 8, длительностькоторых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров, При этом указанные импульсы Беь с выхода порогового элемента 8 проходят на выход элемента,24 совпадения и поступают на другой вход блока 3 совпадения, на первый вход которого поступает постоянное напряжение Б с выхода релейного элемента 2,На выход блока 3 совпадения проходят импульсы Б 0 и, длительностькоторых определяет максимальный диапазон изменения угла открываниятиристоров, и поступают на входформирователя 4 импульсов. Одновременно с этими импульсами на входформирователя 4 импульсов поступаютпрямоугольные импульсы Б е ц , с выхода второго порогового элемента 10,длительность которых меньше импульсов Беь, д, , поступающих с выходапорогового элемента 8.В соответствии с импульсамиУеь и Б еь поступающими сеьу, ц,хода пороговых элементов 8 и 10,формирователь 4 импульсов формируетимпульсы О , подаваемые на управляющие электроды тиристоров преобразователя 5 и ограничивающие минимальныйи максимальный ьЬ углыоткрывания тиристоров,По переднему фронту прямоугольных импульсов Ое , пришедших сеых,пвыхода порогового элемента Я, формируют импульсы У, которые ог 5 раничивают минимальный угол ( м1 - 3) открывания тиристоров.Припоступлении этих импульсов на управляющие электроды тиристоров преобразователя 5 на его выходе появляется10 практически полное выпрямленное напряжение, которое прикладываетсяк сварочным электродам,По заднему фронту прямоугольныхимпульсов Б,пришедших с выходадругого порогового элемента 10, формируются импульсы Ь , ограничивающие максимальный угол открываниятиристоров в пределах,е = 160+170для достижения устойчивой работы20 преобразователя при изменении нагрузки вплоть до короткого замыкания.При возбуждении дуги касанием электродом свариваемых конструкций напряжение на дуговом промежутке падает практически до нуля (фиг.3), т.е.режим нагрузки изменяется от холостого хода до короткого замыкания. Присравнении напряжения нагрузки Б = 0пороговым напряжением Б 0 , порогового элемента 15 на его выходе появляется напряжение, что соответствует логической "1", которая поступаетна вход инвертора 16. На выходе последнего напряжение отсутствует, что35 соответствует логическому "О",УОдновременно с выхода пороговогоэлемента 15 напряжение, соответству-, ющее логической "1", поступает на один из входов элемента 23 совпадения, а на другой его вход поступают импульсы Б,с выхода ждущего мультивибратора 20, длительность ко торых определяет минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров (от 90 - 100 до 175 - 177 ),В результате совпадения во вре мени укаэанных сигналов на выход элемента 23 проходят импульсы Бд,длительность которых определяет минимальный диапазон изменения углаоткрывания тиристоров, и поступают 55 на один из входов элемента ИЛИ 22,на другой вход которого поступаетнапряжение, соответствующее логическому "0", с выхода инвертора 16 блока 14 контроля напряжения нагрузки, 1288860 10С выхода элемента ИЛИ 22 импульсы УАдлительность которыхнап, минопределяет минимальный диапазон,поступают на один из входов элемента И 24, на. другой вход которого поступают импульсы с выхода пороговогоэлемента 8 П , длительность ковыхуторых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров.В результате совпадения во времени указанных импульсов на выход элемента И 24 проходят импульсы Бщ,длительность которых определяет минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров и которые поступают на другой вход блока 3 совпадения, На первый вход последнего поступает постоянное напряжение Ц эс выхода релейного элемента 2, таккак при Уо с Б устройство работаетв релейном режиме,В результате совпадения во времени укаэанных сигналов Уахию,мини 0 на выход блока 3 совпаденияпроходят импульсы Б .вв, длительность которых определяет минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров, и поступают навход Формирователя 4 импульсовПоследний по переднему фронту указанных импульсов ПФормирует управляющие импульсы Ц , поступающие на управляющие электроды тиристоров преобразователя 5 и ограничивающие снизу минимальный диапазонизменения угла открывания тиристоров.(Ы= 90 - 100 ),Одновременно,на вход формирователя 4 импульсов с выхода пороговогоэлемента 10 поступают прямоугольные импульсы П, по заднемуЭы.л фФронту которых формирователь 4 импульсов Формирует управляющие импульсы Б , поступающие на уп -равляющие электроды тиристоров преобразователя 5 и ограничивающиесверху минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоровв пределах ив = 160 - 170 для достижения устойчивой работы тиристорного преобразователя. При поступлении управляющих импульсов У на управляющие электро. ды тиристоров преобразователя 5 на его выходе появляется ограниченное импульсное напряжение Ц ,, которое прикладывается к сварочным1пряжение обратной связи П , поступающее на один из входов блока1 сравнения, в котором это напфяже ние Б сравнивается с напряжениемзадания Ув, поступающим от источника 7 напряжения задания. Напряжениерассогласования, равное разности между мгновенными значениями проинте грированного напряжения обратной1связи Бс и напряжением задания.подается на релейный элемент 2,где сравнивается с его порогом срабатывания.Далее устройство работает, какописано при коротком замыкании в релейном режиме при минимальном диапазоне изменения угла открывания тиристоров преобразователя 5, до тех 40 пор, пока сварочный ток не достигает установившегося значения, т.е,в течение 0,5 - 1,0 полупериода питающего напряжения сети Б 45 50 55 5 10 15 20 электродам, т.ек нагрузке. При этом к сварочной цепи начинает протекать импульсный ток 1 , практически повторяющий Форму приложенного к нагрузке импульсного напряжения Пв цс выхода тиристорного преобразователя 5.На выходе блока б обратной связи появляется напряжение обратной связи Б в ,пропорциональное мгновенному значению тока нагрузки 1. Напряжение обратной связи Б поступает на вход интегрирующей цепи 11, которая интегрирует напряжение до необходимого коэффициента пульсации, Проинтегрированное напряже 1ние обратной связи Ус поступает на один из входов блока 1 сравнения.По мере увеличения сварочного тока 1в переходном режиме увеличивается и проинтегрированное наВ течение 0,5 - 1 полупериода выпрямленного напряжения сети У вес,в. личина проинтегрированного напряжения обратной связи Бс по току нагрузки 1 достигает величины, напрянжения задания У. Напряжения Б и Б поступают на соответствующие вхо-ды блока 1 сравнения, где указанные напряжения сравниваются, Полученный на выходе блока 1 сравнения сигнал рассогласования поступает на вход релейного элемента 2, в котором сигнал рассогласования сравнивается с порогом срабатывания релейного элемента 2. В моменты равенства проинте1288860 грированного напряжения обратнойсвязи Пс напряжением задания П,релейный элемент 2 включаетсяНа выходе релейного элемента 2 появляютсяимпульсы напряжения П с частотойпульсаций проинтегрированного напря 1жения обратной связи Б (для одноАазной схемы преобразователя Г- 100 Гц), Таким образом, устройство переходит в Фазовый режим Ю(фиг. 4)В фазовом режиме нагрузка соответствует короткому замыканию. При сравнении напряжения нагрузки Бн = 0с пороговым напряжением П (8-10 В) .5й 1порогового элемента 15 на его выходепоявляется напряжение, что соответствует логической "1", которая посту-.пает на вход инвертора 16, На выходеинвертора 16 напряжение отсутствует, 20что соответствует логическому "0".Одновременно с выхода порогового элемента 15 напряжение, соответствующеелогической "1", поступает на один извходов элемента 23 совпадения, а надругой ее вход поступают импульсыПАию м с выхода ждущего мультиА"ад минвйбратора 20, длительность которых,определяет минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров(от 90 - 100 до 175 - 177 ),В результате совпадения во времени указанных сигналов на выход элемента 23 совпадения проходят импульсы ОАп мидлительность которыхопределяет минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров,и поступают на один из входов элемента ИЛИ 22, на другой вход которого поступает напряжение, соответствующее логическому "0, с выходаинветора 16 блока 14 контроля напряжения нагрузки,С выхода элемента ИЛИ 22 импуль сы ЦА м, Длительность котоРыхАиап, миопределяет минимальный диапазон,поступают на один из входов элемента 24 совпадения, на другой вход которого поступают импульсы с выхода по-0 рогового элемента 8 Бе д и длительность которых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров (от 1 - 3 до 175 - 177 ). В результате совпадения во времени указанных импульсов на выход элемента 24 совпадения проходят импульсы Б, длительность которых определяет минималь 12ный диапазон изменения угла открывания тиристоров и которые поступают на другой вход элемента 3 совпадения. На первый вход последнегопоступают импульсы П с выхода релейного элемента 2. В результатесовпадения во времени указанныхимпульсов ЦАиап,мин и Уэ на выходблока совпадения проходят импульсы Пс выхода релейного элемента 2,Импульсы Б поступают на вход формирователя 4 импульсов, который Формирует по переднему Фронту импульсов Буправляющие импульсы Цч , которые поступают на управляющие электроды тиристоров преобразователя 5 и регулируют углы открывания тиристоров в пределах минимального диапазона изменения угла открывания тиристоров (от 90-100 доо175-177 ), Одновременно на вход формирователя 4 импульсов с выхода порогового элемента 10 поступают прямоугольные импульсы Пы, по задеы оя нему Фронту которых Формирователь 4 импульсов Формирует управляющие импульсы Бп,поступающие на управляющие электроды тиристоров преобразователя 5 и ограничивающие сверху минимальный диапазон изменения угла открывания тириСторов в пределах160 - 170 для достижения устойчивой работы тиристорного преобразователя 5.При поступлении импульсов Б на управляющие электроды тиристоров преобразователя 5 на его выходе появляется ограниченное импульсное напряжение Беы, величина которого регулируется в пределах от 22 - 27 до 2 - 3 В, определяемых импульсами ограничения снизу и сверху минимального диапазона изменения угла открывания тиристоров (от 90 - 100 до 160 - 170 ), Напряжение с выхода преобразователя 5 Цеыпоступает на нагрузку 12, т.е, на сварочные электроды.При этом в сварочной цепи протекает импульсный ток 1 н, понторяющий форму приложенного к нагрузке импульсного напряжения Ос выхода тиристорного преобразователя 5 (фиг,4). Устройство работает в Фазовом режиме до тех пор, пока напряжение на нагрузке Пи меньше порогового напряжения П з порогового элемента 15,т,е. до момента возбуждения дуги, При возбуждении сварочной дуги напряжение на дуговом промежутке резко возрастает до рабочего напряжения на дуге, которое поступает на вход порогового элемента 15 (фиг.5). При сравнении напряжения нагрузки Ус пороговым напряжением У ц на выходе порогового элемента 15 при Б иО, напряжение отсутствует, что соответствует логическому "0", который поступает на другой вход эле мента совпадения, на первый вход которого поступают импульсы с выхода ждущего мультивибратора 20 БАО ц длительность которых определяет минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров преобразователя 5.В результате сравнения во времени указанных сигналов на выходе блока 23 совпадения напряжение отсутствует, что соответствует логическому "0", который поступает на один из входов элемента ИЛИ 22, На другой вход последнего поступает постоянное напряжение, что соответствует логической 1",1 с выхода инвертора 16. При этом на выход элемента ИЛИ 22 проходит постоянное напряжение, что соответствует логической "1", которая поступает на один из входов элемента 24 совпадения, на другой вход которого поступают импульсы с выхода порогового элемента 8 Бэ,д , ,дли тельность которых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров. При этом в результате совпадения во времени указанных сигналов на выход элемента 24 совпадения проходят импульсы Б длительность которых определяет максимальный диапазон, и поступают на другой вход блока 3 совпадения.В моменты равенства проинтегрированного напряжения обратной связиосОи напряжения задания Б э на выходе блока 1 сравнения появляется сигнал, который поступает на вход релейного элемента 2. На выходе последнего появляются прямоугольные импульсы Оз, которые поступают на один из входов схемы 3 совпадения, на другой вход которой поступают прямоугольные импульсы с выхода элемента 24 совпадения, В результате совпадения во времени импульсов, поступивших на оба входа схемы 3 совпадения, на ее выход проходят импульсы Б, с выхода репейногорээлемента 2, Эти импульсы поступаютна вход Формирователя 4 импульсов,который по переднему фронту импульсов О йормирует импульсы Бсовп,- 3которые поступают на управляющиеэлектроды тиристоров преобразователя 5 и регулируют углы открываниятиристоров в пределах максимальногодиапазона изменения угла открыванияотиристоров (от 1 - 3 до 175 - 177 ),т Одновремено на вход формирователя4 импульсов с выхода порогового элемента 10 поступают прямоугольные импульсы Ивы, , по заднему Аронтукоторых формирователь 4 импульсов формирует управляющие импульсы Цпоступающие на управляющие электроды тиристоров преобразователя 5 и20 ограничивающие сверху максимальныйдиапазон изменения угла открываниятиристоров в пределах в = 160 - 17 Фдля достижения устойчивой работы тиристорного преобразователя 5,При поступлении импульсов Цна управляющие электроды тиристоровпреобразователя 5 на его выходе появляется импульсное напряжениеЦы , величина которого регулируется в пределах, определяемых импульсами оГраничения снизу и сверхумаксимального диапазона измененияугла открывания тиристоров (от 1-3до 160-170 ),35 Напряжение с выхода преобразователя 5 Б,поступает на нагрузку 12, т,е, йа сварочные электроды.При этом в сварочной цепи протекает импульсный ток 1, повторяющий40 Форму приложенного к нагрузке импульсного напряжения Цр с выхбда преобразователя 5 (Лиг.5), Приэтом устанавливается угол открывания тиристоров, соответствующий за 45 данию по току 1. При плавном изменении напряжения задания Б с выхода источника 7 также плавно изменяется угол открывания тиристоров, а,следовательно, и сварочный ток Т50Случайное изменение тока Т, например, в сторону уменьшения вызывает уменьшение напряжения обратнойсвязи Бо, . При этом момент равен 55 ства П и У и появления импуль1о.с,сов на выходе релейного элемента 2наступает раньше, что приводит куменьшению угла открывания тиристоров и увеличению напряжения на вы 15 288860ходе тиристорного преобразователя 5ы. Сварочный ток 1 практически через 0,5 - 1 полупериода напряжения сети Б достигает тока задания 1, Случайное изменение тока 5 нагрузки 1, например, в сторону уВеличения, вызывает увеличение напряжения обратной связи 0 с , При этом момент равенства П и П з и появления импульсов на выходе релей- О ного элемента 2 наступает позже, что приводит к увеличению угла открывания тиристоров и уменьшению напряжения на выходе тиристорного преобразователя 5 П. Сварочный ток 1 практически через 0,5 - 1 полупериода напряжения сети Б достигает тока задания 1,формула изобретения 20Устройство для управления тирис торным преобразователем, содержащее блок сравнения, один из входов кото рого подключен к выходу источника напряжения задания, первый вход ко торого подключен к клеммам для подключения сети, а второй вход - к клемме для подключения сигнала задания, 30 релейный элемент, вход которого под - ключен к выходу блока сравнения, выход релейного элемента подключен к первому входу блока совпадения, выход которого подключен к входу Формирователя импульсов и выходу первого порогового элемента, вход которого соединен с выходом выпрямителя напряжения сети и входом второго порогового элемента, выход формирователя 40 предназначен для подключения к входам тиристорного преобразователя, вход блока обратной связи предназначен для подключения к выходу преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я . тем, 45 что, с целью расширения области при-. менения за счет обеспечения работы преобразователя на беэиндуктивную нагрузку при ее изменении от холостого хода до режимл короткого замыкания, в него введены интегрирующаяцепь, вспомогательный выпрямитель,блок контроля напряжения нагрузки,состоящий из последовательно соединенных дополнительного пороговогоэлемента и инвертора, дополнительныйформирователь импульсов, состоящий,из инвертора, блок задержки и ждущего мультивибратора, а также блок переключения диапазона угла открываниятиристоров, состоящий из элементаИЛИ и двух элементов И, выход первого из которых подключен к второмувходу блока совпадения, один из входов - к выходу элемента ИЛИ, а другой вход - к выходу второго порогового элемента и к входу инверторадополнительного формирователя импульсов, выход которого соединенс одним из входов ждущего мультивибратора и с входом блока задержки, выход которого подключен к другому входу ждущего мультивибратора дополнительного формирователя импульсов, а выход ждущего мультивибратора подключен к одному из входоввторого элемента И блока переключения диапазона угла открывания тиристоров, другой вход которого соединен с выходом порогового элементаблока контроля напряжения нагрузки,выход второго элемента И блока переключения диапазона угла открывания тиристоров подключен к одномуиз входов элемента ИЛИ того же блока, другой вход которого подключенк выходу инвертора блока контролянапряжения нагрузки, причем вход дополнительного порогового элементаэтого блока предназначен для подключения к выходу преобразователя,вход вспомогательного выпрямителяпредназначен для подключения квходу преобразователя, а выход кего выходу, вход интегрирующей цепи соединен с выходом блока обратной связи, а ее выход - с вторымвходом блока сравнения,
СмотретьЗаявка
3806180, 24.10.1984
ЧЕЛЯБИНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. ЛЕНИНСКОГО КОМСОМОЛА
ХУДЯКОВ БОРИС ВАСИЛЬЕВИЧ, ПОСТАУШКИН ВЕНИАМИН ФЕДОРОВИЧ, ЗАМЯТИН АНДРЕЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, ШЕРЕМЕТЬЕВ ВЯЧЕСЛАВ АЛЕКСЕЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: H02M 7/155
Метки: преобразователем, тиристорным
Опубликовано: 07.02.1987
Код ссылки
<a href="https://patents.su/11-1288860-ustrojjstvo-dlya-upravleniya-tiristornym-preobrazovatelem.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для управления тиристорным преобразователем</a>
Предыдущий патент: Устройство для импульсно-фазового управления трехфазным преобразователем
Следующий патент: Преобразователь переменного напряжения в постоянное
Случайный патент: Способ обработки деталей