Устройство для раздельного управления реверсивным тиристорным преобразователем

О И Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Сотов Советских Соцналистицесае Республик236 2404/24-07 с присоединениемЩ Приоритет(43) Опубликован явки Государственный комитет Сойотв Ииниотров СССР оо делон изобретений и отиропий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛ РЕВЕРСИВНИМ ТИРИСТОР ИЯ ЮВАТЕЛЕовторное тиристо нагрузке 25 1Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть иепользавано.всистемах управления реверсивным тиристорным преобразователем с раздельной работойгрупп тиристоров,Известны устройства для раздельного управлення реверсивным тиристорным преобразователем, содержащие логические переклю-чающие устройства (ЛПУ) н дополнительныеузлы, предотвращающие накопление ошибкив системе автоматического управления, содержащей интегральные нли пропорционально-интегральные регуляторы за время паузы в токе.нагрузки преобразователя ) и 2),Однако такие устройства не исключаютнакопления ошибки за время с момента подачи задания на реверс тока нагрузки до. момента достижения током нулевого значения.Наиболее близким техническим решением кпредложенному изобретению является устройство для раздельного управления реверсивным тиристорным преобразователем, содержащеЕ элемент памяти, элемент НЕ, первый ивторой элемент И, элементы временной задержки, ннвертор знака сигнала 3).Это устройство обеспечивает. пвключение ранее работавшей группыров в случае возникновения тока в преобразователя во время отсчета паузы в ЛПУ, в результате исключаются аварийные режимы, возможные при нарастании тока в паузе из.за внезапного изменения ЭДС дви- гателя при авариях в приводе.Однако преобразователь работает недостаточно надежно, так как в ием ие учитывается влияние накопления ошибки за время, отсчитываемое с момента подачи задания на реверс тока до момента достижения током нагрузки нулевого значения. Вместе с тем избыточное напряжение иа выходе регулятора системы автоматического управления, имеющего интегральную составлявшую, накапливается с момента подачи задания иа реверс тока;Кроме того, управление группами тирнсторов преобразователя от одного комплекта системы фазового управления (СФУ) требует установки на входе системы в пенях заведения сИгнала управлеиоея аналоговых ключей, переклю. чаемых от .ЛПУ Использование же более надежного ЛБУ, обеспечивающего включение ра. нее работаваей группы тиристоров прн появ. ленин тока в момент отсчета паузы в ЛПУ, связано с запиранием ключей на вхогй СФУ, Запирание ключей приводит к фор еоваиню импульсов в начальном угле упра ения, что при переключении комплектов тири, оров и наличии ЭДС двигателя вызывает аварийные броски тока.Целью изобретения является повьцпение намжиости реверсивного тиристорного преобразователя в работе.Это достигается темчто в предложенное устройство для раздельного управления реверсивным тиристорным преобразователем, содержащее логический элемент памяти с четырьмя входами, прямой и инверсный выходы которого через элементы выдержки времени подключены к его первому и четвертому входам, второй и третий входы соединены с выходами двух элементов И, первый из которых одним входом подключен к источнику сигнала рассогласова.ния непосредственно, а второй элемент - через инвертор знака сигнала, вторые входы обоих элементов И соединены с выходом элемента НЕ, подключенного по входу к источнику сигнала наличия тока нагрузки преобразователя, дополнительно введены два резистора, диод, конденсатор, ключ, элемент И и два элемента НЕ, причем входы элементов НЕ ссединены с выходами элемента памяти, а выходы через вве.денные элемент И и ключ соединены с первым резистором и диодом, второй вывод которого соединен со вторым резистором и конденсатором, второй вывод которого заземлен.На фиг, 1 представлена принципиальная схема предложенного устройства для раздельного управления реверсивным тиристорным преобразователем; иа фиг, 2 - структурная схема, поясняющая функциональное подключение управляющего элемента СФУ к регулятору системы автоматического управления и устрой-. ству для раздельного управления; на фиг. 3 - диаграмма напряжения на выходе управляющего элемента СФУ.Предложенное устройство содержит эле.мент И 1, связанный со входом для заведения логического сигнала ЬБ, знак которого определяет включение определенной группы преобразователя. Через инвертор 2 знака сигнала данный вход связан с одним из входов второго .элемента И 3. Вторыми входами элементы И 1 и 3 соединены через элемент НЕ,4 с входом для заведения логического сигнала 1, несущего информацию о наличии тока в нагрузке или информацию о проводящем состоянии тиристоров преобразователя, Элементы И 1, 3 выходами подключены ко второму и третьему (прямому и инверсному) входам элемента памяти 5. С выходов элемента памяти 5 снимаются логические сигналы Ил 1, 1 Л 2, используемые для разрешения включения групп тиристоров преобразователя, Выходы элемента памяти 5 связаны с его первым и четвертым входами через элементы временной 6,задержки. Через элементы, НЕ 8, 9 выходы элемента памяти 5 соединены также с эле ентом И 10, выход которого подключен ко вх" у ключа 11. Ключ 11 подключен выходом к тг е соединения разделительного диода 12 и ре.,стора 13, на второй вывод которого подается сигнал (Е), пропорциональный модулю ЭДС приводного двигателя преобразователя, Второй вывод диода 12 соедин.н с времязадающим конденсатором 14 и ре. 4зистором 15, второй зажим конденсатора 14 заземлен. Выход регулятора тока системы автоматического управления через управляемые ключи 16 и 17 (цепи управления которых соединены с выходами элемента памяти 5) связан с первым и вторым входами управляющего элемента 18, третий вход которого подключен к выводу резистора 15, а четвертый вк ис.точнику напряжения смещения 13, Выход уп равляющего элемента 18 соединен с СФУ 1,9.Устройство работает следующим образом.Сигнал 6 И, пропорциональный ошибке поскорости двигателя, подается при одной полярности Йа вход элемента И 4, а при другом знаке - на вход элемента И 3. Элементами И 1, И 3 производится логическое умножение сигнала 613 и сигнала 1, несущего информацию о проводящем состоянии тиристоров преобразователя. При включенном состоянии ти ристоров и наличии сигнала ЬЬ на одном из входов элемента памяти 5 с элемента И 1 (И 3) поступает логическая единица, устанавливающая на его выходе сигнал Ц,1 Щ 2), который используетсядля разрешения включения соответствующей группы тиристоров преобразователя. Элементы временной задержки 6, 7, включенные между выходами элемента 25 памяти 5 и его входами, служат для заданияпаузы (выдержки времени) на появление разрешающего сигнала 1, (Ц 2) для включе.ния неработающей (до переключения) группы тИристоров. Пауза необходима для гарантированного установления нулевого значения тока нагрузки и выключения тиристоров преобразователя. Элементы временной задержки 6, 7, соединенные между входами элемента памяти 5 и его выходами, обеспечивают повторное включение ранее работавшей группы тиристозюров, если возникает ток в нагрузке во времяотсчета паузы в устройстве. В этом случае исчезает сигнал на входе элемента памяти 5, стремящийся изменить его состояние, а благодаря наличию сигнала на выходе элемента временной задержки времени 6 (7) элемент памяти 5 возвращается в исходное состояние, В момент отсчета паузы на выходах (триггера) элемента памяти 5 сигналы отсутствуют Ц, 1 = 0; Ц 2 = 0 и, следовательно, заперты обе группы тиристоров, а также ключи 16, 45 17 на входе управляющего элемента 18 СФУ19 (фиг, 2), При отсутствии сигналов на выходах элемента памяти 5 благодаря элементам 8, 9, 10 на входе ключа 11 возникает логическая единица, обеспечивающая выключение ключа 11 и снятие его шунтирующего действия.но отношению к общей точке соединения резистора 13 и диода 12. При отключении ключа 11 происходит ускоренный, в связи с малой величиной резистора 13, заряд конденсатора 14 через резистор 13 напряжением, пропорциональным величине ЭДС приводного двигателя и подводимым к резистору 13. Одновременно это напряжение через резистор 15 поступает на вход управляющего элемента 18 СФУ 19 (фиг. 2 - напряжение Ц,).Это напряжение, суммируясь с напряжением Б, уровень которого определяет началь 608250ный угол управления, образует напряжение на выходе управляющего элемента 18, в функции которого формируется фаза импульсов СФУ 19 в момент отсчета паузы в устройстве. По окончании паузы на одном из выходов элемента памяти 5 появляется сигнал, включающий группу тиристоров и ключ на входе управляющего элемента 18: Одновременно происходит включение ключа 11 н конденсатор 14 начинает разряжаться через резистор 15 на вход управляющего элемента 18, форми. руя форму напряжения 13(фиг. 3) и, тем самым, формируя переходный процесс по току при переключении групп тиристоров.В этот момент времени 1 о происходит изменение напряжения 13 связанное с подачей задания на реверс тока на входе системы автоматического управления. От момента времени 10 до момента начала отсчета паузы в устройстве 1 напряжение О,. соответствует работе. ключа 16,В момент времени 1 г отсчет паузы заканчивается, включается ключ 17, имеющий коэффициент передачи -1, инвертнруя напряжение Б (13 р - напряжение на выходе регулятора тока системы автоматического управления). Напряжение 13, формируемое в устройстве, направлено в. сторону увеличения угла управления н уменьшения тока нагрузки. Сум. мируясь с напряжением 13 р оно исключает уменьшение 13за время паузы, в связи с выключением ключей 16, 1 до уровня 13., Как видно из диаграммы, напряжение 13 компенсирует напряжение Л 13 рт, накопленное на выходе регулятора тока системы автоматического управления за время отсчета паузы и время снижения тока до нуля выходящей нз работы группы преобразователя.Задний фронт напряжения Цопределяе. мый постоянной времени г =. С4 Кзадает скорость изменения напряжения Ч, определяющего скорость нарастания тока при включе- нии неработавшей группы тиристоров.Зависимость же уровня формируемого напряжения 13 м в устройстве от величины ЭДС двигателя исключает недостаток, связанный с отключением выхода регулятора тока от входа СФУ 19 в момент отсчета паузы в устройстве; и позволяет формировать переходный процесс по току идентичным во всем диапазоне изме.нения ЭДС приводного двигателя.Устройство позволяет повысить надежностьработы тнристорного преобразователя с раз.дельным управлением групп тирнсторов,. улучшить его динамические характеристики н рас.ширить область его применения.Формула изобретенияУстройство для раздельного управления реверсивным тиристорным преобразователем, содержащее Логический элемент памяти с че.1 тырьмя входамн, прямой и инверсный выходы которого через элементы выдержки времени подключены к его первому н четвертомувходам, второй и третий входы соединены свыходами двух элементов И, первый из кото.рых одним входом подключен к источнику сигнала рассогласования непосредственно, а второй элемент - через инвеотор знака сигнала,вторые входы обоих элементов И соединены свыходом элемента НЕ, подключенного ло входук источнику сигнала наличия тока нагрузки3% преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя вработе, оно снабжено дополнительно двумярезисторами, диодом, конденсатором, ключом,логическим элементом И и двумя элементамиНЕ, причем входы элементов НЕ соединены свыходамн элемента памятн, а выходы черезвведенные элемент И н ключ соединены спервым резистором и диодом, второй выводкоторого соединен со вторым резистором нконденсатором, второй вывод которого заземМ лен.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Писарев А. Л, и Деткин ЛП, Управление тиристорнцми преобразователями, М.,Энергия, 1975, с. 175, рис. 5 - 3,2. Данюшевская Е. Ю. Тнристорные реверсивные преобразователи постоянного тока, М.,Энергия, 1970, с. 10 - 19.3. Барский В. А, Раздельное управление608250с.Состввйтеяь Е, ЖдановРедактор Е. Краваов Тезред О;,Лугован Корректор Н. Ту Закан Ф 12 Р 6 Тираж 39 а Йодннсное Т 1 И Государственного комитета. Совета Министров СССРно дедам наобретеннй н открытий1363, Москва, Ж 3, Рауаскав иаб, д, 4/5иаиаА.ППП айатентэ, г, Ужгород, ул. Проектиан, 4