Формирователь импульсов для управления тиристорами высоковольтных преобразователей

(57) Изораэовател МИРОВАТЕЛЬ ИМПУ НИЯ ТИРИСТОРАМИ РАЗОВАТЕЛЕЙ ретение отньной техник гера 16, фо аналог импу его инверсию тся к преобможет быть ГОСУДАРСТНЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ САНИЕ ИЗОБР(71) Всесоюзный научно-исследователский институт электроэнергетики иПроизводственное объединение Таллинского электротехнического заводаим. М.И.Калинина(56) Авторское свидетельство СССРУ 983933, кл. Н 02 М 1/08, 1982.Авторское свидетельство СССРВ 957375, кл. Н 02 М 1/08, 1982. п 9180 а 11 3259447 А 1 использовано для управления последовательно соединенными тиристорами , в мощных высоковольтных преобразователях. Цель изобретения - повьппение надежности путем контроля амплитуды . выходного импульса. Контроль амплитуды выходного импульса осуществляется за счет введения в формирователь импульсов для управления тиристорами блока защиты 8. Значения амплитуды включающей и удерживающей частей импульса управления, формируемого датчиком 13 тока управления, контролируются компараторами 14 и 15, уровни срабатывания которых выбраны по минимально допустимым значениям этих амплитуд. Компараторы воздействуют на установочные входы кб-тригрмирующего логическийльса управления 0 иЦ 16.При ненормированной1259447 форме импульса ц 13 управления 15 -триггер 16 не переключается, элементИ 17 формирует сигнал " помехи.Элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18 формирует сигнал неисправности как припропадании, так и при появленииложного импульса на выходе формироваИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления последовательно соединенными тиристорами в мощных высоковольтных преобразователях.Цель изобретения - повышение надежности путем контроля параметров выходного импульса.На .фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема формирователя импульсов; на фиг. 2 - времен ные диаграммы работы узла защиты формирователя.формирователь импульсов (фиг. 1) содержит генератор 1 импульсов, связанный с двухкаскадным усилителем 2 мощности, состоящим из двух транзисторов 3 и 4 первого каскада, двух транзисторов 5 и 6 второго каскада и трансформатора 7 с двумя последовательно соединенными входными обмотками и двумя выходными обмотками, а также узел 8 защиты, Выход усилителя 2 мощности через конденсатор 9 и трансформатор 10 тока с мостовым диодным выпрямителем 11 на выходе подключен к нагрузочному трансформатору 12, выходные обмотки которого через диодные выпрямители подключены к зажимам для подключения тиристоров, Узел 8 защиты содержит датчик 13 тока управления, который может быть выполнен в,виде выпрямителя, нагруенного на резистор, первый 14 иторой 15 компараторы, 18 -триггер )16, элементы И 17, НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18 и ИЛИ 19, Вход датчика 13 тока управления соединен с выходом выпрямителя 11 трансформатора 10 тока. Входы компараторов 14 и 15 соединены между собой и подключены к выходу датчика 13 тока управления. теля импульсов управления. Сигнална выходе элемента ИЛИ 19 безынерционно появляется как при пропаданииили появлении ложного импульса, таки при его ненормированных параметрахи используется в системе автоматикидля отключения преобразователя. 2 ил. 1-вход триггера 16 и первый вход элемента И 17 соединены между собой и подключены к выходу первого компаратора 14. Выход второго компаратора 15 подключен к 5-входу триггера 16.К второму входу элемента И 17 подключен инверсный выход триггера 16, а его прямой выход соединен с первым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18, 1 О второй вход которого соединен с входом генератора 1 импульсов. Выходы элементов И 17 и НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18 соединены с входами элемента ИЛИ 19, выход которого является выходом бло ка защиты.формирователь импульсов работаетследующим образом.При появлении входного сигнала0, генератор 1 с заданной частотой 20 поочередно переключает транзисторы3 и 4 усилителя 2 мощности. Транзисторы 5 и 6 усилителя 2 мощности управляются через трнасформатор 7 напряженивм его выходных обмоток, воз никающим при переключении транзисторов 3 и 4 первого каскада усилителя 2 мощности. На выходе усилителя 2 мощности формируется пакет прямоугольных импульсов, модулированньп 30 по амплитуде током разряда предварительно заряженного конденсатора 9, выделяющего включающую и удерживающую части импульса управления. Для уменьшения коммутационных 35потерь сигнал управления транзисторами 5 и 6 усилителя 2 мощности формируют в зависимости от тока нагрузки.При этом сигнал обратной связи по 40току нагрузки формируется трансформатором 10 тока и выпрямителем 11, Этот же сигнал поступает в узел 8 защиты и преобразуется в датчике 13тока управления в однополярный импульс напряжения , , по форме повторяющий импульс тока управления 1Значения амплитуды включающей и удерживающей частей импульса управления контролируются компараторами 14 и 15, уровни срабатывания кото. рых выбраны по минимально допустимым значениям этих амплитуд.Компараторы воздействуют на уста новочные входы триггера 16, формирующего логический аналог импульса управления 316 и его инверсию 0 ЬВ отсутствие сигнала на входе узла 8 защиты триггер 16 блокирован 15 выходным сигналом компаратора 14 и находится в исходном состоянии,При появлении на выходе датчика 13 тока управления импульса 0, управления, за счет конечной длитель ности его фронта и меньшей по величи. не уставки, сначала переключается компаратор 14. Выходной сигнал компаратора 14, поступающий на 0 -вход триггера 16, подготавливает триггер 25 16 к переключению по 5 -входу.При превышении включающей частью импульса 0, управления значения уставки компаратора 15 последний переключается. Так как длительность 3 О включающей части импульса управления конечна и намного меньше удерживающей части, на выходе компаратора 15 формируется короткий сигнал 0 достаточный для переключения триггера 16. По окончании импульса управления компаратор 14 возвращается в исходное состояние и возвращает в это же 4 О состояние триггер 16. При этом на прямом и инверсном выходах триггера 16 формируются прямой Ц и инверсный 0, логические сигналы, по длительности соответствующие длитель ности выходного импульса Ц датчика 13 тока управления, При ненормированной форме импульса Ц управления, например, когда амплитуда включающей . части импульса не превышает минимально допустимую величину, компаратор 15 не переключается и, соответственно, не переключается триггер 1.6. При этом на выходе элемента И 17 формируется сигнал Оя помехи как результат логической операции.1 п 4 1 ь Логическое сравнение входного сигнала Ц, формирователя с логическим аналогом 0,ь входного импульса управления 0, осуществляется в элементе НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18, Выходной сигнал 0, элемента 18 представляет собой результат операциипо,я и,Таким образом, осуществляется дифференциально-импульсный контроль формирователя, позволяющий получить на выходе элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18 сигнал неисправности 0,8 как при пропадании, так и при появлении ложного импульса на выходе формирователя импульса сравнения.Сигнал на выходе элемента ИЛИ 19 появляется как при пропадании или появлении ложного импульса управления формирователя ( В, = 1), так и при его ненормированных параметрах ( 0 = 11 как результат логической операцииПри неисправности в формирователе импульсов управления сигнал 0, = 1 безынерционно появляется на выходе узла 8 защиты и используется в системе автоматики для отключения преобразователя частоты до развития аварийных перенапряжений и токовых перегрузок тиристоров.Таким образом, введение в схему формирователя узла защиты, в состав которого включены датчик тока управления, два компаратора, триггер и элементы И, ИЛИ, НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, позволило контролировать параметры выходного импульса управления и, тем самым, повысить надежность как формирователя, так и преобразователя частоты в целом.Формула изобретенияформирователь импульсов для управления тиристорами высоковольтных преобразователей, содержащий генератор импульсов, выход которого подключен к базам транзисторов первого каскада усилителя мощности, коллекторы которых подключены к последовательно соединенным входным обмоткам трансформатора, выходные обмотки которого подключены к базе1259441 Составитель А,МеркулоТехред Л.Сердюкова Редактор А.Шишинина орректор В.Бутяг аказ 5136/56 Тираж 633 НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подпис в нероизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, и эмиттеру соответствующих транзисторов второго каскада усилителя мощности, коллектор первого и эмиттервторого из которых через конденсаторподключены к последовательно соединенным входным обмоткам трансформатора тока и нагрузочного трансформатора, выходные обмотки которых подсоединены к входам соответствующихдиодных выпрямителей, причем выходывыпрямителя трансформатора тока подсоединены соответственно к эмиттерам транзисторов первого каскадаусилителя мощности и точке соединения входных обмоток трансформатораусилителя мощности, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности путем контроля параметров выходного импульса, он дополнительно снабжен узлом защиты, включающим датчик тока управления, два компаратора, 85-триггер, элементыИ, ИЗИ, НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, причемвходы компараторов соединены междусобой и подключены к выходу датчикатока управления, вход которого связан с выходом выпрямителя трансформатора тока, 1 -вход триггера и первыйвход элемента И объединены и подключены к выходу первого компаратора, 1 О выход второго компаратора подключенк 5 -входу триггера, инверсный выходкоторого подключен к второму входуэлемента И, его прямой выход подключен к первому входу элемента НЕРАВ НОЗНАЧНОСТЬ, второй вход которогоподсоединен к входу генератора импульсов, а выходы элементов И и НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, 20 выход которого является выходом защиты.