Устройство фазового управления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ 3 О 46 Союз Советских Соаиалистических Рвспу 0 ликКомитет по делам изобретени и открыт при Совете Министро СССР,088.8) убликовано 26,Ч.1971. Бюллетень2та опубликования описания 8.1 Х.1971 вторызобретени ИностранцыЛотар Лояк и Вернер Хольф(Германская Демократическая РеИностранные фирмыФ ЕБ Локомотивбау-электротехнише Верке(Германская Демократическая Ре ртубли явите УСТРОЙСТВО ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ВСТРЕЧНО-ПАРАЛЛЕЛ ЬНЪМИ ТИ РИ СТОРАМИ ВКЛЮЧЕННЫМИ НА ВЪХОДЕ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛ СТУПЕНЕЙ ТРАНСФОРМАТОРАблока контроля, определяющего величину и фазу тока нагрузки и фазу напряжения, питающего тиристоры; блока задержки, блокирующего выход устройства управления на определенное время при восстановлении напряжения после его прерывания, и известного генератора пилообразного напряжения, позволяющего получить сдвиг импульсов, причем выходы этих блоков связываются при помощи логических элементов таким образом, что тиристоры получают управляющие импульсы лишь тогда, когда ток нагрузки и напряжение имеют одинаковое направление, величинатока превосходит установленное минимальное значение и на выходах блока задержки и генератора пилообразного напряжения имеются сигналы.На фиг. 1 показана блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 - электрическая схема, где 1, 2 - сборные шины; 3, 4 - тиристорные группы; 5 - общая точка; 6 - провод к нагрузке; / - блок контроля величины тока нагрузки; В - блок контроля фазы тока нагрузки; 9 - блок контроля фазы напряжения, питающего тиристорные группы; 10 - генератор пилообразного напряжения; 11 - логический блок И; 12 - лок задержки; И -ранить указанные 2 З ехнические затраты ройстве управления Известно применение управляемых выпрямителей, например, тиристоров, для плавного регулирования напряжения на низковольтной стороне трансформаторов. Регулировка напряжения осуществляется или непосредственно выпрямителем или при помощи управляемых вентилей совместно с неуправляемым выпрямительным мостом. В таких схемах исключены короткие замыкания между двумя выводами трансформатора при неправильной работе вентилей. Однако недостаток заключается в том, что эти устройства могут работать только в режиме выпрямления, требуют больших технических затрат, и применение их на высоковольтной стороне трансформатора невозможно.В случаях, когда требуется плавно регулировать переменное напряжение необходимо соединять сборные шины за обеими группами встречно-параллельных управляемых вентилей. Вследствие этого возникает опасность коротких замыканий между двумя подключенными ступенями трансформатора при неправильной работе тиристоров.Цель изобретения - устнедостатки и сократить тпутем использования в уст и Ханс БайкФер О Од л 1 публика). ч ВСЕформирователь управляющих импульсов; 14 - трансформатор тока; 15 - резистор; 16 - ьстречно-параллельно включенные диоды, подключенные ко вторичной обмотке трансформатора для ограничения напряжения, которое затем через трансформатор 17 подается на выпрямитель 18; 19 - бесконтактное реле напряжения; 20 - конденсатор; 21 - переменное сопротивление; 22 - сигнальный блок; 23, 24 - схемы совпадений И; 25 - трансформатор тока, нагруженный встречно-параллельными диодами 2 б; 27 - повышающий трансформатор; 28 - выпрямитель с конденсатором 29; 30 - логический элемент на транзисторе; 31 - конденсатор; 32 - сигнальный блок; ЗЗ - резистор в цепи заряда; 34 - трансформатор; 35 - стабилитрон; Зб - ограничительный резистор; 37 - усилитель; 38 - импульсный трансформатор; 39, 40 - встречно- параллельные транзисторы; 41 - конденсатор; 42, 43 - импульсные трансформаторы;44, 45 - стабилитроны; 4 б - ограничительный резистор.В сборных шинах 1, 2 высоковольтного переключателя (не показан) ступеней трансформатора расположены тиристорные группы 3, 4. Сборные шины соединены в точке 5. В блоке онтроля 7 определяется величина тока нарузки. прщюЯртЩении током установленного мгНовеннргр значения запускается генератор пилообразного, напряжения 10, который по истечении определенного установленного промежутка времени, выдает сигнал на вход логического блока И 11, т, е. генератор пилообразного напряжения запускается синхронно с током нагрузки.Фазовое положение выходного сигнала можно изменить в пределах 10 - 170. Фаза тока нагрузки определяется в блоке контроля 8, где формируются сигналы, характеризующие положительный и отрицательный полупериоды тока, которые подаются на вход блока 11 и, кроме того, формируется непрерывный сигнал при непрерывном токе нагрузки, подаваемый на вход блока задержки 12, с выхода которого сигнал поступает, - при восстановлении тока после его прерывания с регулируемой задержкой, - на вход блока 11.В блоке контроля 9 определяется фаза напряжения, питающего тиристорную группу 3, и формируются сигналы, характеризующие положительный и отрицательный полупериоды этого напряжения, которые подаются на блок 11, с выхода которого поступает сигнал на вход формирователя управляющих импульсов 13, когда выполняются все условия совпадения, т. е. ток нагрузки и напряжение имеют одинаковое направление, истекло время задержки и на выходе генератора пилообразного напряжения имеется сигнал. Трансформатор тока 14 питается током нагрузки, а к его вторичной обмотке подключены резистор 15 и диоды 1 б, ограничивающие напряжение, которое затем через трансфор 5 10 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 60 65 матор 17 подается на выпрямитель 18. Выпрямительное напряжение повторяет форму тока нагрузки и переключает бесконтактное реле напряжения 19 в такт с частотой сети, Когда напряжение становится меньше установленного порогового значения, соответствующего определенному значению тока нагрузки, конденсатор 20 замыкается накоротко и остается в таком состоянии до тех пор, пока напряжение не превысит установленное пороговое значение. Конденсатор 20 может заряжаться через переменное сопротивление 21. После того как напряжение становится больше напряжения срабатывания сигнального блока 22, последний переключается, и с его выхода поступает сигнал на входы функциональных схем И 23, 24. Путем изменения сопротивления 21 можно известным путем менять момент переключения сигнального блока 22 в промежутке времени между двумя короткими замыканиями конденсатора.Напряжение, снимаемое с диодов 2 б, повышается при помощи трансформатора 27 до значения, соответствующего уровню напряжения срабатывания логических элементов. Положительные и отрицательные полупериоды напряжения, снимаемого с трансформатора 27, подаются раздельно на входы функциональных схем И 23, 24, соответственно. Кроме того, это напряжение через выпрямитель 28 и конденсатор 29 подается на элемент 30. Если ток нагрузки прекращается, то исчезает напряжение на выходе выпрямительного моста 28, и элемент 30 замыкает накоротко конденсатор 31, Единичный сигнал на выходе сигнального блока 32 переходит в нулевой, Когда ток нагрузки вновь восстанавливается, на выходе сигнального блока 32 единичный сигнал появляется с определенной задержкой, так как конденсатор 31 сначала через резистор 33 заряжается до напряжения срабатывания блока 32.Напряжение, снимаемое с тиристорной группы 3 через трансформатор 34, ограничивается при помощи стабилитронов 35 и резистора Зб; его положительные и отрицательные полупериоды подаются раздельно на входы функциональных схем И 23, 24, с которых поочередно снимаются единичные сигналы на входы усилителя 37, если выполняются все совпадения. Усилитель 37 управляет через импульсный трансформатор 38 встречно-параллельными транзисторами 39, 40, Конденсатор 41 в соответствии с напряжением на тиристорной группе 3 заряжен таким образом, что всегда, при помощи импульсных трансформаторов 42, 43, включается тот тиристор, который имеет положительное анодное напряжение. Стабилитроны 44, 45 с сопротивлением 4 б ограничивают напряжение конденсатора 41 и напряжение на транзисторах 39, 40.При использовании описанного устройства управления на высоковольтной стороне транс. форматоров целесообразно подавать на блок питания (не изображен) напряжение междудвумя подключенными ступенями трансформатора или ток нагрузки. Предмет и 3 о бр ете н и яУстройство фазового управления встречно- параллельными тиристорами, включенными на выходе переключателя ступеней трансформатора, содержащее генератор пилообразного напряжения, блок контроля величины тока нагрузки, формирователь управляющих импульсов, подключенный к выходу логического блока И, один из входов которого соединен с одним из выходов блока контроля фазы тока нагрузки, блок контроля фазы напряже.ния, питающего указанные тиристоры и блок питания, отличаощееся тем, что, с целью исключения возможности короткого замыкания 5 между ступенями трансформатора, выход блока контроля фазы напряжения, питающего тиристоры, соединен со вторым входом логического блока И, третий вход которого через элемент задержки подключен к другому вы ходу блока контроля фазы тока нагрузки, ачетвертый - к выходу упомянутого генератора пилообразного напряжения, вход которого соединен с выходом блока контроля величины тока нагрузки.310467 едактор Й. Орлов Корректор О. Б, Тюр ова, 2 Типография, пр. Заказ 2326/16ЦНИИПИ Комитет Составитель Г. Бейдерред 3. Н. Тараненко Изд.975 Тираж 473 Подписное лам изобретений и открытий при Совете Министров ССС 1 сква, Ж, Раушская наб., д. 4(5