Устройство для управления компенсированным выпрямительно инверторным преобразователем электроподвижного состава

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 79 19) 111) 0 1. 9/1 И ски вили 30- СО орту ости ралГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕКОМПЕНСИРОВАННЫМ ВЫПРЯТЕЛЬНО-ИНВЕРТОРНЫМ ПРЕОБРАВАТЕЛЕМ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГОСТАВА(57) Изобретение относится к транспи направлено на повышение надежнустройства. Компенсатор 5 включен па верторному преобтяговые электроючения компенса), командным блотчика 21 напряжеое включение осум датчиков 18 и 19 еобразователя 9 и тора 5, Блок 17 омент совпадения ает команду форрование импульса триггер 12 запуска тора 11 импульсовна входы ключе- тора 5, чем исклюсверхтоков в цепи лельно выпрямительно-ин разователю 9, питающему двигатели 1 О. После откл тора 5 блоком 14 защить ком 15 или по сигналу да ния тяговой сети повтори ществляется под контроле напряжения на входе пр конденсатора 7 компенса сравнения фиксирует м мгновенных значений и д мирователю 16 на форми включения, который через поступает на вход генера и через формирователь 1 - вого элемента 2 компенса чается появление опасных преобразователя 9. 2 ил.Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам для управления компенсированным выпрямительно-инверторным преобразователем электроподвижного состава.Цель изобретения - повышение надежности.На фиг. 1 представлена структурная схема предложенного устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство (фиг. 1) содержит формирователь 1 управляющих импульсов, подключенный выходами к входам ключевого элемента 2, выполненного на тиристорах 3 и 4, соединенного последовательно с индуктивноемкостнымкомпенсатором 5, включающим дроссель 6 и конденсатор 7. Компенсатор 5 ключевым элементом 2 подключен к вторичной обмотке тягового трансформатора 8 параллельно выпрямительно-инвертор ному преобразователю 9, питающему тяговые электродвигатели 10. Вход формирователя 1 подключен к генератору 11 импульсов, соединенному входом с выходом триггера 12 запуска. К одному из входов триггера 12 подключен выход элемента И 13, соединенного одним из входов с блоком 14 зашиты, а другим - с выходом командного блока 15, при этом второй вход триггера 12 соединен с выходом формирователя 16 импульсов включения. Блок 17 сравнения соединен одним входом с датчиком 18 входного напряжения выпрямительно-инверторного преобразователя 9, другим - с датчиком 19 напряжения конденсатора 7 компенсатора 5, а выходом - с .формирователем 16. Элемент 20 задержки соединяет выход датчика 21 напряжения тяговой сети, подключенного параллельно первичной обмотке тягового трансформатора 8,с третьим входом элемента И 13.Датчик 18 напряжения выполнен в виде делителя напряжения на резисторах 22 и 23. Блок 17 сравнения выполнен на операционном усилителе 24 с резисторами 25 и 26 на входах. Формирователь 16 импульсов включения выполнен на импульсном трансформаторе 27, диодном мосте 28, транзисторе 29 с резисторами 30 - 32, Датчик 19 напряжения выполнен в виде делителя напряжения на резисторах ЗЗ и 34.Датчик 21 напряжения выполнен на трансформаторе 35 и реле 36 с контактами 36.1, выходной сигнал на выходе которого характеризует отсутствие напряжения в тяговой сети. Командный блок 15 выполнен в виде контактного элемента 37 и нагрузочного резистора 38.Блок 14 защиты содержит, например, элементы защиты от превышения допустимых значений напряжения и тока в цепи компенсатора и элементы зашиты от перенапряжений преобразователя. Генератор 11 выполнен, например, на основе однопереходного транзистора 39 в сочетании с резисторами 40 - 42 и конденсатором 43. В качестве входного управляющего элемента использо ван ключевой элемент, состоящий из транзистора 44 и резисторов 45 и 46. К выходу генератора 11 подключены последовательно соединенные первичные обмотки импульсных трансформаторов 47 и 48, входящих в состав формирователя 1. Вторичные обмотки им пульсных трансформаторов подключены через резисторы 49 и 50 к управляющим входам тиристоров 3 и 4, шунтированным диодами 51 и 52.На временных диаграммах фиг. 2 пред ставлены: кривая а - напряжение на входепреобразователя 9 (датчика 18), кривая б - напряжение на конденсаторе 7 (датчика 19), кривая в - напряжение на выходе блока 17 сравнения, кривая г - напряжение на выходе формирователя 16, кривая д - напряже ние на выходе командного блока 15, кривая е - напряжение на выходе триггера 12, кривая ж - напряжение на выходе генератора 11 и кривая 3 - напряжение датчика 21,Устройство работает следующим образом, Команде отключения в блоке 15 соответствует замкнутое положение контактного элемента 37. При этом с выхода блока 15 поступает на вход элемента И 13, а также на информационный вход триггера 12 сигнал, соответствующий О, Поскольку при этом З 0 с выхода элемента И 13 на вход сброса триггера 12 поступает также О, то триггер 12 находится в сброшенном состоянии и на его инверсном выходе - 1, т. е. высокий уровень сигнала. Этим сигналом включается транзистор 44, шунтируя конденсатор 43, 35 поэтому генератор 11 не выдает управляющих импульсов в формирователь 1 и ключевой элемент 2 закрыт.При подаче с блока 15 команды на включение компенсатора, т. е. при разомкнутом ключевом элементе 37, на вход элемента И 13 40 и информационный вход триггера 12 поступает 1. На выходе элемента И 13 также появится 1, если блок 14 зашиты не дает запрета и запрет не поступает с выхода датчика 21. Однако триггер 12 может опроки нуться в разрешающее состояние лишь попереднему и заднему фронту импульсов, поступающих на его вход из блока 17 сравнения. Смена знака напряжения на выходе операционного усилителя 24 блока 17, а следовательно, момент появления фронта им пульса на выходе блока 17 зависит от входных напряжений, снимаемых с резисторов 22 относительно общей точки соединения, которая является также нулевой для операционного усилителя, В момент пересечения кривых этих напряжений происходит смена зна ка выходного напряжения, т. е. проход фронта выходного сигнала блока 17. Импульсы на выходе импульсного трансформатора 27,ра 12 и появление управляющего импульса (кривая ж) на выходе генератора 1.Допустим, что в момент 1 з произошлоотключение напряжения сети. В результате на выходе датчика 21 появляется сигнал (кривая з) отключения компенсатора, что ведет к опрокидыванию триггера 12 в запрещающее положение (кривая е) и прекращение генерации управляющих имйульсов (кривая ж). В момент 14 произошло повтор ное включение напряжения сети, одновременно с этим посредством блоков 17 и 16 вырабатывается импульс, поступающий на вход записи триггера 12, однако триггер не опрокинется, поскольку на его входе сбро са присутствует сигнал запрета, задержанный элементом 20 задержки. Опрокидывание триггера в разрешающее положение произойдет лишь в момент 1 ь равенства мгновенных значений напряжений (кривых а и б).С этого момента генератор 11 вновь выдает 20 управляющие импульсы. Момент 1 соответствует подаче команды выключения компенсатора блокам 15.Формула изобретенияУстройство для управления компенси рованным выпрямительно-инверторным преобразователем электроподвижного состава, содержащее подключенный выходами к управляющим электродам тиристоров ключевого элемента компенсатора формирователь управляющих импульсов, вход которого соединен с выходом генератора и мпульсов, подключенного входом к выходу триггера запуска, один из входов которого подключен к выходу командного блока, а другой - к выходу элемента И, соединенного одним из входов с выходом блока зашиты, а другим -с выходом командного блока, элемент задержки и датчик входного напряжения выпрямительно-инверторного преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено формирователем 40 импульсов включения, блоком сравнения,датчиком напряжения тяговой сети и датчиком напряжения конденсатора индуктивноемкостного компенсатора, подключенного к одному из входов блока сравнения, другой вход которого подключен к датчику входного 45 напряжения выпрямительно-инверторногопреобразователя, а выход - к формирователю импульсов включения, соединенного выходом с третьим входом триггера запуска, при этом выход датчика напряжения тяговой сети соединен элементом задержки с третьим 50 входом элемента И. 14687913полярность которого зависит от фронта (переднего или заднего), выпрямляются диодным мостом 28 и окончательно формируются усилителем на транзисторе 29. В момент прихода переднего фронта импульса на вход записи триггера 12 на инверсном его выходе появится сигнал низкого уровня, которым закроется транзистор 44. При этом конденсатор 43 разблокируется и генератор 11 начинает генерировать управляющие импульсы включения тиристоров 3 и 4. Частота следования этих импульсов выбирается значительно большей частоты напряжения тяговой сети и задается параметрами конденсатора 43 и резистора 42.При пропадании напряжения в тяговой сети, например при коротких замыканиях, обесточивается реле 36 датчика 21 и замыкается контакт 36,1, подключенный к потенциалу низкого уровня. Этот сигнал, пройдя элемент 20 задержки, поступает на вход элемента И 13, на выходе которого появляется сигнал сброса триггера 12 в нулевое состояние. При этом высоким уровнем сигнала с инверсного выхода триггера 12 открывается транзистор 44, блокируя работу генератора 11, и компенсатор отключается. При повторном появлении напряжения сети запретный сигнал датчика 21 снимается и компенсатор включается в момент прихода на вход записи триггера 12 импульса из блока 16, т. е. в момент равенства мгновенных значений напряжений на конденсаторе 7 и вторичной обмотке тягового трансформатора 8.Элемент 20 задержки необходим для исключения опережения прихода разрешающего сигнала от датчика 21 по сравнению с приходом импульса включения, поступающего от блока 16 в момент повторного включения напряжения сети. Практически такая задержка обеспечивается, например, замедленным срабатыванием реле 36.Аналогичным образом происходит отключение и включение компенсатора при появлении О на выходе блока 14 в момент срабатывания защиты.На временных диаграммах показан (фиг. 2) процесс включения компенсатора.В момент 1 (кривая д) подается команда на включение компенсатора. Однако включение его происходит лишь в момент 1 ь когда кривые а и б пересеклись и под действием импульса, поступающего с выхода блока 16 (кривая г), триггер 12 опрокидывается в разрешающее положение, Происходит изменение сигнала (кривая е) на выходе тригге1468791 ф 1 1 1 1 1 1 1 1 13 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1Фиг.2Составитель Л. РезниковаРедактор М. Келемеш Техред И. Верее Корректор М. Самборская Заказ 1228/ 9 Тираж 523 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР1 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,01