Датчик нуля тока нагрузки для тиристорного непосредственного преобразователя частоты

ватеитн ОП ИИЗОБВЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Респубпик(61) Дополнительное (22) Заявлен ь 12,03,свид-ву -1) 1891304/07 1) М. Кл.Н 02 М 1/08 Н 02 Р 13/18 соединением заявки М осударственныи комитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 3) Приоритет -(43) Опублик (45) Дата оп ано 25,09,76,Бюллетень 35 ликования описания 04.01.77(088,8) 72) Авторы изобретени Б, Г, Каменедкий, В. В, Гнездилов Бес пало 71) Заявител Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожногтранспорта 54) ДАТЧИК НУЛЯ ТОКА НАГРУЗКИ ДЛЯ ТИРИСТОРНОГО НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЬ Изобретеной техники звестен также аналогичныи датчик нуока, в котором имеется дополнительнаяиод на выходсает ля т обм и предназнач ным непосре частоты (НП тиристорным датчики нул отка, подключенная чер ное напряжение фазы преоб полярности тока и напряже одинаковы, датчик не сраб ве тока в середине полуво возможность ложных сраба в тех случаях, когда в пнт тока мгновенное значение жения фазы НПЧ имеет по положную полярности полу ся для НПЧ одним из типо ия тиристо ра зова телем правлением сли разовательия фазыгает при я,-1 П Извес тнь перерь тается ны, ногыванийервале и олненные на нс прямоугольющих первичн грузки, вып форма торах резиса, име которые про обмотки, с чика врыв напря ыходного ходят а т 0блярность, противоволны, что являетторых сним отки подмагничивания,х режимов. исключение прп преры 11 елью изооретения яв.ложного срабатывания давистом токе нагрузки,Для этого предлагаемьдвумя транзисторными клми с блоком переключениобмотки блокирования пдами к коллекторам трана своей обшей точкой - кключей, цепи управленияны к выходу блока перекл тяет к 20 которых подключеючения режимов. 25 преобразовательено для управледственным преоб- Ч) с раздельным и комплектами, я гока (ДНТ) наасыщающихся трансной петлей гисгеые обмотки, через грузки, вторичные ается сигнал и о Применительно к НПЧ с раздельным управлением тиристорными комплектами такиедатчики обладают тем недостатком, что необеспечивают нормальную работу НПЧ припрерывистом токе нагрузки, имеющем место в некоторых режимах работы преобразователя (например при активной нагрузке идостаточно большом угле управления, приработе на нагрузку, имеющую противо-э.д,с,При перерыве тока в середине полуволныдатчик срабатывает и производит преждевременное переключение,й ДНТ снабжен ючамн, связанныя режимов, причем рисоединены конзисторных ключей, эмиттерам этихНа фиг, 1 показана схема ДНТ; на фиг.2 временные диаграммы его работы.ДНТ, управляющий работой одной вторичной фазы преобразователя, состоит иэ насышаюшихся трансформаторов 1 и 2, каждыйиз которых имеет одну первичную обмотку,две вторичных - рабочую 3, блокирования4 и обмотку смешения 5. По первичнойобмотке проходит ток нагрузки вторичнойфазы преобразователя, Обмотки 3 соединенывстречно-параллельно и подключены черезограничивающие резисторы 6, срезаюшиедиоды 7 и диоды 8 к базе транзисторногоключа 8, выход которого воздействует через промежуточный триггер 10 на выходной триггер 11, Обмотки смешения 5 подключены к источнику постоянного напряжения 12, через диоды 13 и резисторы 14,Обмотки блокирования 4 шунтированытранзисторами 15, 16, управляемыми через базовые резисторы 17, 18 сигналами 20блока 19 переключения режимов (выпрямитель-инвертор) системы управления преобразователем. При подходе тока нагрузки кнулю сердечник соответствуюшего насыщающегося трансформатора перемагничивается Яи в его рабочей обмотке индуктируется импульс, поступающий затем на базу транзистора ключа 9,Ключ 9 и промежуточный триггер 10усиливают импульс и подают его на выход ЗОной триггер 11, который переключается,снимает управляющие импульсы с тиристоров 20 или 21 комплекта, выходящего иэработы, и отпирает цепь импульсов, поступающих на тиристоры комплекта, вступающего в работу. При подходе тока нагрузкик нулю в следующий полупериод тока перемагничивается другой насышаюшийся трансформатор, Образовавшийся в результатеэтого в его рабочей обмотке импульс сновапоступает на базу транзистора клича 9,вызывая опять переключение выходного триггера. Импульсы обратной полярности замыкаются через диоды 7,4 бТаким образом, за период нагрузки датчик срабатывает два раза с частотой вторичной сети, снимая и подавая управляюшиеимпульсы на тиристоры соответствуюших комплектов и осушествляя тем самым раздельное управление их работой,По обмоткам 5 течет постоянный ток,обеспечивающий подмагничивание сердечников и фиксацию точки их перемагничивания при подходе тока нагрузки к нулю, 55В режиме прерывистого тока нагрузкидатчик без обмоток блокирования 4 не обеспечит нормальной работы преобразователя,Предположим (см, фиг, 2 ), что в момент времени 1блок переключения режимов 60 переключает работающий тиристорный комплект 20 в инверторный режим и ток нагрузки снижается, В момент - ток нагрузкидостигает нуля и датчик после паузы С-ф,необходимой для восстановления вентильныхсвойств вышедшего из работы комплекта20, переключает подачу управляюших импульсов, сооветствуюших выпрямительномурежиму, на вступающий в работу комплект 21.Предположим далее, что начавшийся в моментток нового направления в момент 1по каким-либо причинам прерывается, Вэтом случае датчик, выполненный без обмоток блокирования, снова сработав, переключит триггер 12, а система управления поего команде снимает управляющие импульсы с комплекта 21 и снова подаст их натиристоры комплекта 20, т,е, норглальнаяработа преобразователя нарушается,Транзисторы 15 и 16 отпираются, когда блок 19 переключения режимов находится для комплектов 20 и 21 тиристоров всостоянии выпрямительного режима, и запираются, когда блок 19 находится в состоянии инверторного режима. Поэтому при выпрямительном режиме каждого блока тиристоров, когда возможен прерывистый токнагрузки, импульсы его насышающегосятрансформатора 1 или 2 блокируются независимо от полярности мгновенного значениявыходного напряжения фазы НПЧ,Работа датчика с узлом блокирования происходит следующим образом, В моментпереключается блок 18 переключения режимов, переводя комплект 20 в инверторный, а комплект 21 в выпрямительный режим, Одновременно по сигналу блока транзистор 15 запирается, а транзистор 16 отпирается и замыкает накоротко обмотку 4 насышаюшегося трансформатора 2 комплекта 21, блокируя его работу. Если теперь в гломент с ч ток нагрузки прервется, на рабочей обмотке 3 импульса не будет, и датчик не переключится, поскольку трансформатор 2 заблокирован. Нормальная работа преобразователя не нарушается, Когда же после перехода комплекта 21 в инверторный режим Н ) в моглент С возобновившийся ток нагрузкивновь достигнет нуля, его датчик уже не заблокирован и нормально срабатывает, выдавая импульс,Формула изобретенияДатчик нуля тока нагрузки для тиристорного непосредственного преобразователя частоты с раздельным управлением тиристорными комплектами, содержаший насышающиеся трансформаторы с сердечниками из материа529527 12 ла с прямоугольной петлей гистерезиса счетырьмя обмотками - первичными, рабочими, смещения и блокирования, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью исключения ложного срабатывания датчика припрерывистом токе нагрузки, он снабжен двумя транзисторными ключами, связанными с блоком переключения режимов, причем обмотки блокирования присоединены однимиконцами к коллекторам транзисторных ключей, а своей общей точкой - к эмиттерамэтих ключей, цепи управления которых подключены к выходу блока переключения режимов.529527 Составитель В, БунаковТехред М, Ликович Редактор ектор Д. Мельниченко Заказ 5341/92 ЦНИИПИ Гос 113035, М илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектна ВЬюплект 20 КОмплРНЯ, 2 Ф Тираж 882 рственного коми о делам изобрет осква, Ж, РаПодписное та Совета Министров СССР ий и открытий шская наб., д. 4/5