Способ управления тиристорным преобразователем

Л ьГч СОЮЗ СОБЕ ТСКИХСОЦИЛИСТИч Г." СКИХРЕСПУБЛИК 51)5 . Н 02 М 7/155, 7/53 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ свидетельство Н 02 М 7/04, 19 УПРАВЛЕНИЯ РАЗОВАТЕЛЕМ ГОСУ "АРСТоЕБЬ,1 КСИТБТГ 10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский. проектно-конструкторскийи. технологический институт силовыхполупроводниковых устройств.Изобретение относится к силовои преобразовательной технике и может быть использовано в тиристорных преобразователях, предназначенных для управления непрерывными технологическ 1 лми процессами или дл;: автоматизированного электроприводд.Известен способ управлениятиристорным преобразователем, при котором с помощью системы управления формируют импульсы управления и подают их непосредственно на упрэаляющие входы тиристорного преобразователя,Недостатком этого способа является низкая надежность, так как нерэботоспособгость любого из звеньев с 1 стемы "правления ведат к вы .оду из строя 1 иристорного преобразователя в целом.Наиболее близим техническим реше. нием являются способ управления тири(57) Изобретение позволяет повысить надежность тиристорного преобразователя путем уменьшения времени восстановления его рабочего режима при отказе одной из систем управления за счет того, что в способе управления тиристорным преобразователем импульсы управления, сформированные более чем одной системой управления, подают на управляющие входы тиристорного преобразователя через замкнутые ключи до отказа из систем управления, а в случае применения микропроцессорных систем управления перед подачей импульса управления контролируют работоспособность этих систем и размыкают ключ, соответствующий отказавшей системе управления, 1 з.п.ф-лы, 1 ил,сторным преобразователем, при котором импульсы управления формируют с помощью трех систем управления (основной и двух резервных) и подают их на управляющие входы тиристорного преобразователя, причем рабочей системе управления соответствует замкнутое состояние ее ключа, а резервным - разомкнутое.Недостатком известного способа является низкая надежность преобразователя из-за большого времени ввода резервной системы управления в работу при отказе рабочей системы управления, что приводит к увеличению времени восстановления рабочего режима тиоисторного преобразователя, а следо-.,атал. но. нарушение непрерывного технологического процесса.Цель изобретен. я - повышение надежности работы тиристорного преобразователя за счет уменьшения временивосстановления его рабочего режима приотказе одной иэ систем управления.Поставленная цель достигается за счеттогс, что в способе управления преобразователем с резервированием систем чп.рввления, заключающемся в том, чтоформируют импульсы управления тиристорами преобразователя в основной и резервных системах управления и подают натиристоры преобразователя импульсы управления одной из систем управления, кон. тролируя при этом работоспособностьданной системы управления, на тиристорыпреобразователя подают импульсы управления, сформированные и остальными система управления. Способ может бытьреализован как для цифроаналоговых, так идля микропроцессорных систем управления.В микропроцессорных системах управления показатель надежности может бытьулучшен за счет того, что перед формированием очередных импульсов управленияпроводят контроль работоспособности всехсистем, например, методом повторного счета и, в случае обнаружения неисправности,отключают неисправную систему управления.На чертеже представлено устройство,реализующее способ управления тиристорным преобразователем,Устройство содержит две системы 1 и 2управления, которые могут быть как в микропроцессорном исполнении, так и в цифроаналоговом. Выходы систем 1 и 2управления через соответствующие им ключи 3 и 4 соединены с управляющими входами тиристорного преобразователя 5, Выходтиристорного преобразователя 5 соединенс входом датчика б выходного тока, выходкоторого подключен к вторым входам сумматоров 7 и 8, выходы сумматоров 7 и 8соединены с входами систем 1 и 2 управления соответственно. На первые входы сумматоров 7 и 8 подан сигнал заданиявыходного тока тиристорного преобразователя.В случае микропроцессорного исполнения систем 1 и 2 управления вводится дополнительная связь 9 управляющихвыходов этих систем с управляющими входами соответствующих им ключей 3 и 4,Устройство работает следующим обра.зол 1,Сигналы напряжения задания О;д инапряжения обратной связи Оос, с датчика. б выходного тока поступают на входы сулматоров 7 и 8, которые вырабатывают сигналы рассогласования (сигналы ошибкирегулирования). Эти сигналы являются10 15 20 сигнал рассогласования на своем входе так 25 же к нулю. Однако компенсировать ошибку 30 35 40 45 50 55 входными сигналами цля регуляторов систем 1 и 2 управления, которые формируют импульсы управления, поступающие через замкнутые ключи 3 и 4 на управляющие входы тиристорного преобразователя 5. Причем импульсы управления, форл 1 ируемые системами 1 и 2 управления. могут поступать на управляющие входы тиристорного,преобразователя 5 как одновременно, так инеодновременно, В случае ПИ-регуляторов,применяемых в системах 1 и 2 управления,углы управления, с которыми формируются импульсы управления, будут разными. Выходной ток тиристорного преобразователя 5 определяется той системой управления, чьи импульсы управления формируются углом управления, Сигнал рассогласования на входе этой системы управления - главной, например, системы 1 управления, стремится к нулю. Система 2 управления, в рассматриваемом случае она является резервной, формируя импульсы управления чуть с большим углом управления, старается свести регулирования резервной системе управления не удается из-за неизменного сигналаобратной связи с датчика б выходного тока,который стабилизируется главной системой1 управления, Поэтому ПИ-регулятор резервной системы 2 управления, интегрируяошибку, заставит эту систему формировать.импульсы управления с максимальным углом управления.Рассмотрим случаи отказа систем 1 или2 управления, при которых прекращаетсяформирование импульсов управления илипроисходит из формирование с максимальным углом управления,При отказе резервной системы 2 управления никаких изменений выходного токатиристорного преобразователя 5 не происходит.При отказе основной системы 1 управления выходной ток тиристорного преобразователя 5 уменьшается, сигнал обратнойсвязи с датчика б выходного тока на входесумматора (узла суммирования) 8 снижается, сигнал рассогласования на входе резервной системы 2 управления меняет знак напротивоположный и регулятор системы 2,управления заставляет эту систему сформировать импульсы управления с углом управления, соответствуюшим заданномувыходному току тиристорного преобразователя 5.В случае П-регуляторов. используемыхв системах 1 или 2 чпрэвления, отказ однойиз систем управления практически не ведет.к каким-либо изменениями выходного токатиристорного преобразователя 5, так как обе системы 1 и 2 управления в исправном состоянии формируют импульсы управления с близким друг другу углами управления, 5Часть отказов систем 1 и 2 управления может сопрово).:даться формированием им пульсов управления отказавшей системой в выпрямитедьной зоне углов управления, В этом случае применение резервирования 10 неэффективно. Однако, учитывая, что.такие отказы случаются гораздо реже отказов, описанных ранее, надежность устройства, реализующих предлагаемый способ управления, повышается, 15Применение микропроцессорных систем 1 и 2 управления позволяет проводить самоконтроль систем 1 и 2 управления перед подачей импульсов управления на управляющие входы тиристорного преобразо вателя 5 и осуществлять запрет подачи импульсов управления, размыкая ключи 3 и 4, в случае обнаружения неисправности. Самоконтроль может проводится различными .методами, например подачей тестовых сиг налов или методом повторного счета. Таким образом обеспечивается эффективность резервирования и в случае отказов. сопровождающихся сдвигом импульсов управления в выпрямительную зону. 30Технико-экономические преимущества предлагаемого способа по сравнению с известным состоят в уменьшении времени восстановления рабочего режима тиристорного преобразователя при вводе резервной 35 системы управления в работу, а также при применении микропроцессорных систем управления - в повышении надежности управления тиристорными преобразова-.телями за счет введения контроля работо способности систем управления перед подачей формируемых ими импульсов управления на управляющие входы тиристорного преобразователя и размыкания ключа, соответствующего отказавшей системе управления. Благодаря указанному уменьшению времени становится эффективным применение резервирования систе, управления тиристорных преобразователей с высокими требованиями к динамике, например, преобразователей для дуговых нагрузок. Если при отказах систем управления таких преобразователей не осуществлять быстрый переводуправления на резервную систему, то это приводит к обрыву дуги, нарушению технологии и браку. Так, при обрыве дуги в преобразователях для питания вакуумно-дуговых печей, с. помощью которых переплавляются дорогостоящие слитки металла, потери от брака превышают стоимость самого преобразователя.Формула изобретения 1. Способ управления тиристорным преобразователем с резервированием систем управления, заключающийся в том, что формируют импульсы управления тиристорами преобразователя в основной и резервных системах управления, подают на тиристоры преобразователя импульсы управления одной из систем управления, при этом контролируют работоспособность данной системы управления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности, подают на тиристоры преобразователя импульсы управления, сформированные и остальными системами управления.2. Способ по и, 1, отл ич а ю щи йс я тем, что контролируют работоспособность всех систем управления перед формированием очередных импульсов управления и в случае обнаружения неисправности отклю-, чают неисправную систему управления.