Устройство для защиты управляемого вентильного преобразователя

)5 НО 37, Н 02 Н 7/12 ТЕЛЬСТВУ ТОРСКОМУ 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ УПРАВЯЕМОГО ВЕНТИЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к электро ке. Цель изобретения - повышение ности защиты. Устройство сод систему 1 импульсно-фаЗового управ состоящую из распределителя импул и аналогового мультиплексора 3, ве ный преобразователь 6, согласующ мент 4, узел отключения 7, д напряжения 8, апериодический уси 11 и двухпороговый компаратор 12, 1 лы, 2 ил. вестного устройства для го вентильного преобя низкая надежность, ностью узла защиты и азоном его работы по о напряжения, что святрансформаторных датНедостатком из защиты управляемо разователя являет связанная со слож ограниченным диап частоте переменно зано с насыщением чиков тока. ротехниьной техано для емых выакже для ния венНаиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для защиты управляемого вентильного преобразователя, включающего систему импульсно-фазового управления, состоящую из распределителя импульсов и аналогового мультиплексора, управляющими входами соединенного с выходами распределителя импульсов, а входами связанного через согласующий элемент с силовыми выводами переменного напряжения вентильного преобразователя, содержащее узел отключения, предназначенный для включения на входе преобразователя, датчик напряжения, предназначенный для подключения к ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте(53) 621.316.727:621.314.925.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР М 1591129, кл, Н 02 Н 7/12, 1987,Техническая документация на преобразователь СПЧРС/630, НПО "Электротехника", Таллин, 1986. Изобретение относится к алек ке, в частности к преобразовател нике, и может быть использов защиты от опрокидывания управля прямителей и инверторов тока, а т контроля работы системы управл тильным преобразователем. Одно из известных устройств для защиты управляемого вентильного преобразователя, включающего силовой коммутатор с выводами, предназначенными для подключения переменного напряжения, и систему управления коммутатором, содержит узел отключения, узел защиты от опрокидывания, включающий датчики тока вентилей силового коммутатора и элементы сравнения по числу вентилей силового коммутатора, входы элементов сравнения подключены к соответствующим выходам системы управления и выходам соответствующих датчиков тока, а выходы элементов сравнения подключены к входу узла отключения преобразователя. 9ЕНИЯ техник адежержит ления, ьсов 2 нтильий элеатчик литель з.п,фсиловым выводам постоянного напряжения преобразователя.Недостатком известного устройства - является низкая надежность устройства защиты, так как оно включает в себя трансформаторные датчики тока на входе и выходе вентильного преобразователя, которые насыщаются при низкой частоте переменного тока на входе или выходе,Цель изобретения - повышение надежности защиты.Цель достигается тем, что устройство для защиты управляемого вентильного преобразователя, включающего систему импульсно-фазового управления, состоящую из распределителя импульсов и аналогового мультиплексора, управляющими входами соединенного с выходами распределителя импульсов, а входами связанного через согласующий элемент с силовыми выводами переменного напряжения вентильного преобразователя, содержащее узел отключения, предназначенный для включения на входе преобразователя, датчик напряжения, предназначенный для подключения к силовым выводам постоянного напряжения преобразователя, снабжено апериодическим усилителем и двухпороговым компаратором, причем один вход апериодического усилителя подключен к выходу датчика напряжения, другой вход апериодического усилителя предназначен для подключения к выходу аналогового мультиплексора, выход апериодического усилителя подключен к входу двухпорогового компаратора, выходом соединенного с входом узла отключения. Кроме этого, устройство снабжено управляемым ключом, вход управления которого предназначен для подключения к входу распределителя импульсов, а коммутирующие выводы управляемого ключа включены между входом и выходом апериодического усилителя,На фиг,1 представлена принципиальная электрическая схема устройства, на фиг,2 - диаграммы работы устройства при неисправностях в управляемом вентильном преобразователе или сбоях в системе импульсно-фазового управления.Устройство для защиты управляемого вентильного преобразователя, включающего систему 1 импульсно-фазового управления, состоящую из распределителя 2 импульсов и аналогового мультиплексора 3, управляющими входами соединенного с выходами распределителя 2 импульсов, а входами связанного через согласующий элемент 4 с силовыми выводами 5 переменного напряжения вентильного преобразователя 6, содержит узел 7 отключения,предназначенный для включения на входепреобразователя, датчик 8 напряжения,предназначенный для подключения к силовым выводам 9 и 10 постоянного напряже 5 ния преобразователя, апериодическийусилитель 11 и двухпороговый компаратор12. При этом один вход 13 апериодическогоусилителя подключен к выходу датчика 8напряжения, другой вход 14 апериодическо 10 го усилителя предназначен для подключения к выходу 15 аналоговогомультиплексора, выход 16 апериодическогоусилителя подключен к входудвухпорогового компаратора, выходом 17 соединенного с15 входом узла отключения.Крометого, устройство снабжено управляемым ключом 18, вход 19 управления которого предназначен для подключения квходу 20 распределителя импульсов, а ком 20 мутирующие выводы управляемого ключавключены между входом и выходом апериодического усилителя,Управление вентильным преобразователем 6 осуществляется через формирова 25 тели 21 импульсов. Нагрузка подключаетсяк вентильному преобразователю через сглаживающие дроссели 22 и 23. Импульсы насчетный вход 20 распределителя 2 импульсов формируются, например, узлом 24 фаза 30 вого управления, на входы которогоподаются сигнал задания с потенциометра25 и сигнал обратной связи с выхода 15аналогового мультиплексора 3.Узел 7 отключения преобразователя мо 35 жет быть включен только на входе преобразователя, если он работает в режимевыпрямителя, только на выходе преобразователя, если он работает в режиме инвертора (например, при разряде аккумуляторной40 батареи, полярность подключения которойпоказана в скобках), либо на входе и выходе,При работе управляемого вентильногопреобразователя (ВП) в составе преобразователя частоты по схеме инвертора тока,45 узлы отключения управляемых вентильныхпреобраэователелей включаются только состороны выводов 5, предназначенных дляподключения переменного, напряжения квыпрямителю и инвертору тока.50 На фиг.2 приняты следующие обозначения; 26 и 27 - напряжения на силовых выводах 9 и 10 вентильного преобразователя 6 ивыходе 15 аналогового мультиплексора 3 соответственно, при работе управляемого55 вентильного преобразователя в выпрямительном (фиг,2 а,б) или инверторном (фиг,2 в)режимах; 28 - импульсы на выходе узла 24фазового управления (вход 20 распределителя 2 импульсов); 29 - напряжение на выходе апериодического усилителя 11; 30 -5 10 15 20 напряжение на выходе двухпорогового компаратора 12.Устройство работает следующим образом.При нормальной работе управляемого вентильного преобразователя в выпрями- тельном или инверторном режимах (диаграммы на фиг,2) мгновенные значения напряжений 26 и 27 на выходах 9 и 10 вентильного преобразователя и выходе 15 аналогового мультиплексора 3 равны между собой, но противоположны по знаку, Это достигается, например, соответствующей фазировкой входного сигнала датчика 8 напряжения. В этом случае суммарный сигнал на входе апериодического усилителя 11, поступающий по входам 13 и 14, близок к нулю, а напряжение на его выходе независимо от знака меньше напряжения переключения двухпорогового компаратора 12, Так как входной сигнал двухпорогового компаратора 12 меньше уровня напряжения его переключения, то и сигнал на его выходе отсутствует, и команда на узел 7 отключения ВП не подается,При нарушениях в работеуправляемого вентильного преобразователя (фиг.2 а,б) или системы импульсно-фазового управления ВП (фиг,2 в) напряжение на выходе аналогового мультиплексора по абсолютной величине становится больше (фиг.2 а,в) или меньше (фиг. 2 б) сигнала, снимаемого с выхода датчика 8 напряжения. Это приводит к увеличению по абсолютной величине напряжения 29 на выходе апериодического усилителя 11 до уровня, определяющего один из порогов переключения компаратора 12. На выходе порогового компаратора появляется импульс 30, который, воздействуя на вход узла 7 отключения, обеспечивает его срабатывание и отключение ВП. Если ВП нагружен на активную нагрузку, то достаточно ограничиться узлом отключения в цепи переменного напряжения. Если ВП нагружен на источник ЭДС (например, аккумуляторную батарею), то узел отключения целесообразно подключать к силовым. выводам 9 и 10, предназначенным для подключения постоянного напряжения преобразователя,Таким образом устройство защиты ВП осуществляет эффективный контроль за правильной работой как системы импульсно-фазового управления ВП, так и самого ВП независимо от частоты тока на силовых выводах 5 переменного напряжения вентильного преобразователя.Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в том, что значи 25 30 35 40 45 50 55 тельно упрощается устройство для защиты ВП и его настройка, расширяется диапазон допустимой частоты тока на выводах переменного напряжения управляемого вентильного преобразователя (практически до нулевых частот), расширяются функциональные возможности устройства для защиты управляемого,ВП, так как оно осуществляет защиту ВП не только от опрокидывания ВП но и других нарушений как в работе ВП, так и системы импульсно-фазового управления им, что позволяет отключить ВП раньше, чем развитие аварии приведет к срабатыванию других защит преобразователя, Контроль за работой управляемого ВП и его системы импульсно- фазового управления уменьшает токовые перегрузки вентильного оборудования ВП в аварийных режимах и позволяет уменьшить его установленную мощность. Формула изобретения 1. Устройство для защиты управляемого вентильного преобразователя, включающего систему импульсно-фазового управления, состоящую из распределителя импульсов и аналогового мультиплексора, управляющими входами соединенного с выходами распределителя импульсов, а входами связанного через согласующий элемент с силовыми выводами переменного напряжения вентильного преобразователя, содержащее узел отключения, предназначенный для включения на входе преобразователя, датчик напряжения, предназначенный для подключения к силовым выводам постоянного напряжения преобразователя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности защиты, оно снабжено апериодическими усилителем и двухпороговым компаратором, причем один вход апериодического усилителя подключен к выходу датчика напряжения, другой вход апериодического усилителя предназначен для подключения к выходу аналогового мультиплексора, выход апериодического усилителя подключен к входудвухпорогового компаратора, выходом соединенного с входом узла отключения.2.Устройство поп,1, отл ича ю щеес я тем, что, с целью повышения надежности защиты в переходных режимах, оно снабжено управляемым ключом, вход управления которого предназначен для подключения к входу распределителя импульсов, а коммутирующие выводы управляемого ключа включены между входом и выходом апериодического усилителя.1721762а доходы МВеивихьиого лреадразо дале асхад УХ ого дога пюцплехсор Ваяод узла жаэодого у радлеиия Выход апер диегхого у лилела 77 Выход дду гадого азч глора 1 В