Устройство для переключения ступеней статического преобразователя

Союз Советских Социалистических Республик(32) Приоритет сударстеенный комитесвета Министров СССРаа делам изобретенийи открытий 53) УДК 621,337,41:3.(71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ СТУПЕНЕ СТАТИЧЕСКОтО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯИзобретение относится к устройствам для управления многомостовыми статическими преобразователями однофазного тока с плавным бесконтактным регулированием выпрямленного напряжения и может быть использовано в электроприводах с многоступенчатым регулированием напряжения на нагрузке, преимущественно на электрическом транспорте,Известно устройство для переключения ступеней многомостового статического преобразователя, содержащее фазосдвигающие элементы, фазораспределители, формирователи импульсов, измеритель угла коммутации, логические элементы совпадения и триггеры с раздельным запуском,Известное устройство в электроприводах с переменной величиной угла коммутации тока (например, на электроподвижном составе) не позволяет получить точного соответствия между моментом полной выработки регулируемой по фазе ступени (это имеет место при заходе импульсов управления в зону угла основной коммутации тока преобразователя) и моментом срабатывания нуль-органа за счет непостоянства величины угла коммутации тока. Отсутствие гибкой взаимосвязи между моментом истинной выработки предыдущей регулируемой по фазе ступени и моментом перехода (подключения импульсов управленчя) на последующую регулируемую ступень ухудэнергетические показатели преобразован снижает плавность регулирования.Цель изобретения - повысить энергетические показатели и плавность, регулированияпреобразователя при переходе с предыдущейступени регулирования на последующую призаходе импульса управления предыдущей ступени в зону угла основной коммутации токапреобразователя.10 Эта цель достигается тем, что устройствоснабжено логическим элементом сборки, обавхода которого подключены к выходам триггеров с раздельным запуском, а выход - кэлементу совпадения, дифференцирующими15 элементами и диодными ограничителями,включенными последовательно между формирователями импульсов и входами триггеров.Для повышения надежности каждый входсброса триггера в исходное состояние под 20 ключен к противофазному выходу формирователя импульсов фазораспределения.На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства,Штриховой линией выделен логический25 узел, реализующий автоматизацию переключения.Одноканальный фазосдвигающий элемент 1(формирователь опорных импульсов) формирует нерегулируемые по фазе импульсы уп 30 равления, фазораспределитель 2, управляе10 25 30 35 40 45 50 55 60 65 мый формирователем импульсов фазораспределения 3, распределяет импульсы управления по плечам 4 - 7 тиристорного преобразователя в соответствии с фазой питающего напряжения.Измеритель угла коммутации 8 формируетимпульсы напряжения прямоугольной формы, фаза и ширина которых равны углу основной коммутации тока. Элемент совпадения 9 и 10 двухканального логического узла 11 формирует импульсы управления при совпадении на входе этого элемента трех сигналов: с фазосдвигающего элемента 12 регулируемых по фазе импульсов управления, формирователя импульсов фазораспределения и с измерителя угла коммутации. Выход фазосдвигающего элемента 12 через фазораспределитель 13 соединен с цепями управления плеч 14, 15 преобразователя, Вход триггера 16, 17 с раздельным запуском соединен с выходом элемента совпадения 9, 10. Выходы триггеров обоих каналов подключены к входам элемента сборки 18, Вторые входы триггеров служат для установки его в исходное состояние и подключены через дифференцирующие элементы 19, 20 и диодные ограничители 21, 22 к разным выходам формирователя импульсов фазораспределения. Выход элемента сборки 18 соединен с одним из входов общего элемента совпадения 23, На второй вход этого элемента совпадения подключен выход фазосдвигающего элемента 24. Выход общего элемента совпадения через фазораспределитель 25 подключен к цепям управления плеч 26, 27 преобразователя,11 реобразователь питается от вторичной обмотки трансформатора 28. Двигатель 29 служит нагрузкой преобразователя,Устройство работает следующим образом.Одноканальный фазосдвигающий элемент нерегулируемых по фазе импульсов управления через фазораспределитель полностью открывает тиристоры нерегулируемой по фазе ступени преобразователя, С измерителя угла коммутации 8 импульсы напряжения поступают на вход элемента совпадения 9, 10 логического узла 11, Юазосдвигающий элемент 12 через фазораспределитель регулирует угол открытия тиристоров в плечах первой ступени регулирования преобразователя, При заходе импульсов управления первой регулируемой ступени в зону угла основной коммутации тока, на входе элемента совпадения 9, 10 одновременно присутствуют три сигнала: с фазосдвигающего элемента первой регулируемой ступени, с формирователя импульсов фазораспределения и с измерителя угла коммутации. На выходе элемента совпадения 9, 10 выделяется сигнал наименьшей длительности из трех входных, который запускает триггер 16, 17. Напряжение с выхода триггера поступает на вход элемента сборки. 11 родифференцированный импульс фазораспределения переключает триггер в исходное состояние. Фифференцирование и ограничение импульсов фазораспределения осуществляется соответственно дифференцирующими элементами 19, 20 и диодными ограничителями 21, 22, Таким образом, напряжение на вход схемы сборки поступает с момента захода импульса управ. ления в зону угла основной коммутации тока до момента появления продифференцирован. ного импульса фазораспределения следующего полупериода. В зоне угла основной коммутации тока это напряжение отсутствует,Второй канал устройства работает анало гично первому, но в противофазный полупе риод импульса фазораспределения (питающего напряжения). Снимаемое с выхода триггера второго канала, напряжение элементом сборки компенсирует провалы в напряжении с выхода триггера первого канала и наоборот. На выходе элемента сборки получаегся напряжение без провалов. С выхода элемента сборки 18 напряжение поступает на вход общего элемента совпадения 23. Наличие этого напряжения на входе общего элемента совпадения 23 разрешает прохождение импульсов управления с выхода фазосдвигающего элемента на фазораспределитель и далее на вентили плеч 26, 27 второй ступени регулирования преобразователя. Снятие разрешающего сигнала на прохождение импульсов управления второй ступени преобразователя определяется моментом выхода импульса управления первой ступени регулирования из зоны угла основной коммутации тока преобразователя. В этом случае происходит сброс триггера без последующего запуска его от элемента совпадения в следующий полупериод.Напряжение на выходе схемы сборки без провалов в зоне коммутации тока имеет место только в том случае, если сброс триггеров осуществляется продифференцированным по заднему фронту противофазным (относительно запускающего триггер импульса фазораспределения) импульсом фазораспределе,ния или продифференцированным по переднему фронту фазным импульсом фазораспределения. В противном случае на выходе элемента сборки 18 в кривой напряжения имеются провалы, близкие к зоне коммутации тока или, точнее, и между моментом переключения триггера формирователя импульсов фазораспределения и положением импульса регулирования при заходе его в зону коммугации тока, Так как импульсы управления второй ступенью регулирования не заходят в зону углов основной коммутации тока, то устройство для переключения ступеней работает при любом подключении дифференцирующих элементов с диодными ограничителями между выходом формирователя импульсов фазораспределения и входом установки триггера логического узла в исходное состояние.В случае, если вход установки триггера в исходное состояние допускает подключение длительного сигнала управления, а выход формирователя импульсов фазораспределителя имеет достаточную мощность, то возврат440282 Составитель В. КучумовТехред А. Камышникова Корректор Е. Рогайлина Редактор О. Куника Заказ 63/5 Изд.191 Тираж 678 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д, 45Типографии, пр. Сапунова, 2 триггера в исходное состояние может осуществляться непосредственно противофазным импульсом фазораспределения без согласующих элементов. Это делает устройство более простым и надежным.5 Предмет изобретения1. Устройство для переключения ступеней статического преобразователя однофазного тока с плавным бесконтактным фазно-зонным 10 регулированием выпрямленного напряжения, содержащее фазосдвигающие элементы, фазораспределители, формирователи импульсов, измеритель угла коммутации, логические элементы совпадения и триггеры с раздельным 15 запуском, о тли ч а ю ще еся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей и повышения плавности регулирования при переходе с предыдущей ступени регулирования на последующую при заходе импульса управления предыдущей ступени в зону угла основной коммутации тока преобразователя, оно снабжено логическим элементом сборки, оба входа которого подключены к выходам триггеров с раздельным запуском, а выход - к элементу совпадения, дифференцирующими элементами и диодными ограничителями, включенными последовательно между формирователями импульсов и входами триггеров с раздельным запуском.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, каждый вход сброса триггера в исходное состояние подключен к противофазному выходу формирователя импульсов фазораспределения.