Способ защиты тиристорного преобразователя

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,Союз Советски(54) СПОСО ИРИСТОРН обр ел- повышение н дежности.Указанная цель достигается тем,что дополнительно контролируют разность значений текущего и отстающего ф по времени напряжения сети, получ 1 енный сигнал суммируют с сигналом, пропорциональньщ выходному току, суммуих сравнивают с сигналом уставки ив зависимости от величины сигналасравнения регулируют коэффициент заполнения преобразователя, а при эа."данной. величине сигнала сравненияснимают импульсы управления преобразователем.На чертеже приведена принципиальная схема устройства, реализующегоспособ.УстройствоЗ)импульсный преченный между я еля 2 и обмотко.рые шунтироваветственно. По Изобретение относится к защите.силовой полупроводниковой техники электропоездов постоянного тока.Но основному авт,св Ф 754558 иэ" вестен способ защиты тиристорного пре-. образователя, питающего тяговый электродвигатель, содержащий основной, коммутирующий и перез,".рядный тиристоры, при котором контролируют.;величину и знак скорости. изменения выхбдного тока и при определенном их.значении воздействуют на импульсы управления. тиристорами. При этом способе подают импульсы управления на коммутирующий тиристор с временной задержкой по отношению к импульсам управления нерезарядным тнристором в зависимости от параметров выходного тока 1 .Недостатком этого способа защиты является невысокая надежность иэ-эа отсутствия защиты нреобраэователя в .режиме.рекуперативного торможения припонижении напряжения контактной сети. содержит тиристорный образователь 1, вклюкорем тягового двигат й 3 возбуждения, котоны диодами 4 и 5 соотследовательно с ико860203 30 рем тягового двигателя 2 включен датчик 6 тока якоря, присоединенныйчерез контактор 7 моторного режима , к общей точке соединения дросселя 8и конденсатора 9 входного фильтрапреобразователя. Другой вывод дросселя 8 присоединен к положительйЬмуполюсу источника 10 питания (контактной сети). Конденсатор 9 вторым выводом соединен с отрицательным полюсом источника 10 питания. Параллельно шунтирующему диоду 4 включен контактор 11 тормозного режима. К выводам дросселя 9 присоединен блок 12измерения напряжения. Между общей15точкой контактора 7 и датчика 6 токаякоря и анодом шунтирующего диода 5включен контактор 13 тормозного режима.Тиристорный импульсный преобразователЫ 1 включает в себя главный тиристор 14, шунтированный в обратном на"правлении диодом 15, коммутирующуюцепь из конденсатора 16 и реактора 17,перезарядный тиристор 18, шунтированный в обратном направлении цепью изпоследовательно соединенных диода 19и тиристора 20, анод которого соединен с его управляющим электродом посредством импульсного стабилитрона 21.Последовательно с перезаряднымтиристором 18 включен датчик 22 нуля тока и его выход подключен к управляемойлинии 23 задержки. Выходлинии 23 задержки присоединен к управляющему электроду коммутирующеготиристора 24, анод которого присоединен к датчику 25 нуля тока, выход котороТо соединен с управляемой линией 26 задержки. Выход линии 26 задержки присоединен к управляющемуэлектроду главного тиристора 14. Выход датчика 6 тока якоря присоединенк первому входу сумматора 27 и блоку 28 управления. Управляющий:,электрод тиристора 18 соединен с блоком 28 45управления. Другой вход сумматора 27соединен с вйходом блока 12 измерениянапряжения, а выход 27 соединен .с за датчиком 29 установки тока якоря.Выходы 29 соединены с входом 28 с элементами сравнения линий 23 и 26 задержек. Иежду общей точкой датчика 22 нуля тока и анода коммутирунмцего тиристора 24 и отрицательным полюсом источника О питания включен зарядный резистор 30. 4Переход из режима тяги в тормозной осуществляется после выбега при реверсировании Обмоток возбуждения тяговых двигателей. В зоне высоких скоростей торможение осуществляется при независимом возбуждении тяговых двигателей. В начальный период торможения возбуждение осуществляется от источника питания через кратковременно замкнутый контактор 11, а затем через диод 4, постоянно открытый при ЭДС вращения, большей напряжения контактной сети, При этом преобразователь работает в режиме амплитудной модуляции, реализуемой тиристором 24. Управляющие сигналы на тиристор 24 поступают от линии 23 задержки, включенной между датчиком 22 нуля тока и управляющим электродом тиристора 24.Контроль величины и знака скорости изменения выходного. тока осуществляется датчиком 6 тока якоря и бло" ком 28 управления. Регулирование режима амплитудной модуляции осуществляется изменением времени задержки ли" нии 23 в зависимости от выходного напряжения устройства 27 через блок 29.При снижении скорости система автоматически переходит .в режим широт- ного регулирования.с самовозбуждением тягового двигателя. В этом режиме начинает работать главный тиристор 14. Управление этим режимом осуществляется с помощью линии 26 задержки. Процесс рекуперации реализуется при значительных колебаниях напряжения контактной сети.В. силу ииерционности система не успевает отреагировать на изменение напряжения в контактной сети, что приводит к перерегулированию ч к аварийному режиму преобразователя.Входной фильтр .вляется инерционным звеном с большой постоянной времени. При изменении напряжения в контактной сети напряжение на конденсаторе фильтра изменяется до нового уровня напряжения в контактной сети эа время, определяемое параметрами фильтра,Пользуясь этим, измеряют разность напряжения а контактной сети при его изменении и на конденсаторе 9, а затем суммируют выходные напряжения датчика 6 тока якоря и блока 12, при этом регулирование коэффициента заполнения преобразователя ведется в функции выходного напряжения сумма5 8602 тора, что позволяет подготовить систему к новым условиям работы.Опасным режимом для системы является уменьшение напряжения в контактной сети. В этом случае система работает следующим образом.Блок 32 измерения напряжения определяет величину разности напряжений в контактной сети и на конденсаторе 9 фильтра преобразователя, блок 12 выдает сигнал на сумматор 27, в соответствии с величиной выходного напряжения сумматора регулируется коэффициент заполнения преобразователя, что приводит к уменьшению тока воэ- И буждения тягового двигателя и ЗДС вращения, а это .в свою очередь приводит к снижению и тока якоря, далее начинает уменьшаться напряжение на конденсаторе 9 и нарастать ток якоря, 20 параллельно уменьшается выходное напряжение блока 12. Процесс заканчивается при выходном напряжении бло- . ка 12 равном нулю. Причем процесс перехода к новым условиям проходит без 25 перерегулирования и срыва системы.В том случае, если напряжение в контактной сети продолжает уменьшаться до предельного уровня, определяемого работоспособностью системы, . 30 блок 29 выдает сигнал в блок 28 на . снятие управления преобразователем и;:замещение рекуперативного торможения. Блок 12 настроен таким образом, чтобы фиксировать разность напряжений з ОЗ 6при нестационарном режиме измерения разности напряжений и не фиксировать разность напряжений в кваэиустановившемся режиме.Технико-экономическим преимуществом предлагаемого способа защиты является. повышение надежности рекуперативного торможения в условиях колебания напряжения контактной сети, что позволит уменьшить расход энергии на движение подвижного состава.Формула изобретения.Способ защиты тиристорного преобразователя по авт.св. У 754558, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, дополнительно контролируют разность значений текущего и отстающего по времени напряжения сети, полученный сигнал суммируют с сигналом, пропорциональным выходному току, сумму их сравнивают с сигналом уставки и в зависимости от величины сигнала сравнения регулируют коэффициент заполнения преобразователя, а .при заданной величине сигнала, сравнения снимают импульсы управления нреобразователем.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 754558, кл. Н 02 Н 7/1 О, 1978.. Матюхин Редак Зака 5 нт", г. Ужг 4 ул, Проек Зл 565/32 ВНИИПИ и 11303Го ел Мо Составитель В. ЛитвиненкоТех е 3, Фанта Корре 2 6Тираж 675 Поднарственного комитета СССРизобретений и открмтийа ЖРа,ушская наб. д. 4