Устройство для раздельного управления реверсивным преобразователем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3(59 Н 02. Р.1 16 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(72)Ю. М, Бей, В. П. Неугодников, Ю. П. Неугодников, В, А. Арутюнов и С, А. Угрюмов71)уральский электромеханический ин ститут инженеров железнодорожного транспортаС 53)621 .316 .718(088,8),56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 353329, кл, Н 02 Р 13/16, 1976.2. Авторское свидетельство СССР 9 629059, кл, Н 01 Р 13/16, 1979.3. Авторское свидетельство СССР 9 913554, кл. Н 02 Р 13/16, 1981. ,(54) 57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее датчик пре 801029380 А рывистого тока, предназначенныйдля включения в цепь постоянного тока инвертора, блок переключения вентильных групп, к одному из входовкоторого подключен выход датчикапрерывистого тока, блок импульсноФазового управления инвертором иблок импульсно-фазового управлениявыпрямителем, снабженные входамиблокирования выходных импульсов,подключенных к выходам блока пере"ключения вентильных групп, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюупрощения повыщения быстродействия,оно снабжено датчиком прерывистоготока выпрямителя, предназначеннымдля включения в цепь постоянноготока выпрямителя, выход которого подключен к другому входу блока переключения вентильных групп.1029380 2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что датчик прерывистого тока выпрямителя выполнен в виде импульсного, трансформатора 1Изобретение относится к электро-технике и может быть использовано дляраздельного управления выпрямительноинверторными преобразователями тяговых подстанций с бесконтактным переключением режимов, а также реверсив"ными тиристорными преобразователямис раздельным управлением вентильнИмигруппами.Известны устройства раздельногоуправления реверсивными преобразавателями автоколебательного типа, об"ладающие однозначными внешними и регулировочными характеристиками 11 3.Их недостатком является возможность сравнительно большого запазды-.15вания при нарастании тока при выходеиз режима прерывистых токов,Известны устройства, лишенные данного недостатка. Однако они являются сложными 21, 20Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для раздельного управления выпрямительно-инверторным преобразователем тяговой подстанции, 2содержащее датчик прерывистого токанагрузки инвертора, включенного вцепь постоянного тока инвертора, при- .чем выход датчика подключен к од"ному из входов блока переключения 30,вентильных групп, к другому входукоторого подключен выход датчикагармонического состава тока тяговой подстанции 3 .Однако это устройство обладает 5недостаточным быстродействием перехода из выпрямительного режима винверторный в связи с использованиемсравнительно инерциониого датчикагармонического состава тока, который 4имеет на выходе сглаживающий Фильтр,Кроме того, данное устройство сложнои обладает недостаточными Функциональными возможностями, так как неможет работать в автоколебательномрежиме в зоне прерывистых токов преобразователей.Целью изобретения является упрощение и повышениебыстродействияустройства раздельного управления.указанная цель достигается тем, 50что устройство для раздельного управ.ления реверсивным преобразователемснабжено датчиком прерывистого токавыпрямителя, предназначенного для вторичная обмотка которого черезстабилитрон подключена к двум последовательно соединенным элементамНЕ 2включения в цепь постоянного тока выпрямителя, выход которого подключен к другому входу блока переключения вентильных групп.Датчик прерывистого тока выпрямителя выполнен в виде импульсного трансформатора с сердечником, имеющим прямоугльную петлю намагничивания, вторичная обмотка которого чечерез стабилитрон,подключена к двум последовательно соединенным элементам НЕ.На Фиг, 1 представлена структурная схема устройства для раздельного управления реверсивным преобразователем; на фиг. 2 - схема датчика прерывистого тока выпрямителя; на фиг, 3 временные диаграммы, поясняющие работу устройства в различных режимах на Фиг. 4 - схема блока переключения вентильных групп.Устройство содержит преобразовательный. трансформатор 1, инвертор 2, выпрямитель 3, датчик 4 прерывистого тока инвертора, датчик 5 прерывистого тока выпрямителя, блок б импульсно-Фазового управления инвертора, блок 7 импульсно-фазового управления выпрямителя, блок переключения вентильных групп 8, импульсный трансфор" матор 9 стабилйтрон 10, логические элементы НЕ 11 и 12, ток инвертора 13, ток 14 выпрямителя, сигнал 15 на выходе датчика прерывистого тока инвертора, сигнал 16 на выходе импульсного трансформатора 9 до стабилитрона, сигнал 17 на выходе импульсного трансформатора после стабилитрона, сигнал 18 на выходе элемента НЕ 11, сигнал 19 на выходе датчика прерывистого тока выпрямителя 5 невыход логической схемы НЕ 12 ), сигналы 20 и 21 на первом и втором выходах логического переключающего блока 8. На фиг. 4 представлено: триггер 22, элемент импульсной задержки 23, логическая схема НЕ 24.Устройство работает следующим образом.Переход преобразователя из инверторного режима работы в выпрямительный производится по сигналу датчика прерывистого тока инвертора при достижении момента надежного запирания тиристоров инвертора в режиме прерывистых токов, который определяется наличием паузы тока инвертора.большей суммы времени, восстановлениязапирающих свойств тиристоров инвертора и максимальной ассимметрии импульсов управления,Переход преобразователя из выпрямительного режима работы в инверторный производится под действиемсигнала с датчика прерывистого токавыпрямителя в моменты времени, соответствующие спадам тока до нуля, )ОНа фиг. За показаны временныедиаграммы работы устройства при переходе преобразователя из инверторного в выпрямительный режим,При непрерывном токе инверторана выходе датчика прерывистого токаинвертора 4 постоянно присутствуетсигнал логической единицы, а на пер"вом выходе блока блока переключениявентильных групп 8 имеется сигналлогической единицы, разрешающийподачу импульсов управления на тиристоры инвертора блоком импульсноФаэового управления б, при этом на.втором выходе блока 8 имеется сигнал.логического нуля, осуществляющийзапрет подачи импульсов блоком импульсно-фазового управления 7 ва.тиристоры выпрямителя.При наступлении режима прерывистого тока и достижении момента З 0надежного эапирания тиристоров инвертора на выходе датчика 4 в момент времени С.1 появляется сигналлогйчеекого нуля, раэрейающий сня-.тие импульсов с инвертора, который , 35:поступает на первый вход блока переключения веитильиых групп 8, снимающего импульсы с.инвертора сигналЗтогического нуля 1-й выход блока 8 ).и осуществляющего подачу импульсов 40управления у выпрямитель с задержкойвремени 1 Ъ в , сигнал логической единицы 2-й выход блока. 8 ). После переключения преобразователя в выпрямительный режим и при наличии в выпрямителе прерывистого тока начинается автоколебательный режим работы устройства раздельного управленияеВ момент уменьшения импульса пре.-,рывистого тока выпрямителя до нуля12 на выходе датчика 5 выпрямителяпоявляется импульс (кратковременныйсигнал логической единицы ), которыйпоступает на второй вход блока переключения вентильный групп 8.Элементы датчика 5 работают следующим образом.С импульсного трансформатора 9поступают импульсы, соответствующие моментам возникновения тока (положительной полярности )и спада егодо нуля отрицательной полярности ),при непрерывном токе на выходе трансФорматора 9 могут присутствоватьнезначительные по амплитуде импульсы помехи. С помощью стабилитрона срезают импульсы помех и импульсы поло. жительной полярности. Элементы 11 и 12:служат для преобразования оставшегося после стабилитрона отрицательного импульса, фиксирующего моменты спада тбка до нуля с целью согласования его с блоком переключения вентильных групп.После появления импульса на выхо де блока 5 (в момент времени Ф)по сиг налу логического блока 8 блоками импульсно-Фазового управления б и 7 снимаются импульсы с выпрямителя сигнал логического нуля второй выход блока И ) и одновременно подаютсй на инвертор сигнал логической единицы первый выход блока 8 ). В момент времени Ф, датчика 4 ФормируеМ сигнал на переход в выпрямительный режим, а в момент времени 1 датчик 5 ,Формирует сигнал на переход преобразователя в инверторный режим и так далее, Лвтоколебательный режим продолжается до тех пор, пока в выпрямителе не наступит режим непрерывного тока или в инверторе не исчезает момент надежного запираиия тиристоров в связи с приближением к непрерывному режиму тока инвертора. В данном случае фиг. За ) носле перехода преобразователя в момент времеии И +Е )в выпрямительный режим н взятием выпрямителем нагрузки (наступлением режима непрерывного тока) он больше не переходит в инверторный режим, так как не появляются импульсы иа выходе. датчика 5.На Фиг Зб показаны временные диаграммы работы устройства раздельного управления реверсивным преобра-. зователем при переходе из выпрямитель- ного в инверторный режим. Отличитель" ной особенностью от ранее рассмотренного режима является наступление ав-, токолебательного режима работы устройства несколько раньше по сигналу датчика 5 прерывистого тока выпрямителя в момент 1 первого спада мгно-, венного значения тока выпрямителя до нуля.Из диаграмм видно, что сигналы датчиков, определяющие моменты возможного перевода преобразователя в соответствующие режимы работы, одновременно являются управляющими,что не требует дополнительных устройств, обеспечивающих их синхронизацию.Таким -образом, предлагаемое.устройство обладает достаточной простотой, быстродействием и имеет расши" ренные функциональные возможности за счет улучшения согласования характеристик преобразователя при сменах режимов, чем и определяется технико- экономическая эффективность, достигаемая при использовании данного устройства.1 О 293 ЗО Прид оставитель А ехред О,Нец ор А. Ильи Кор едактор Т., Мит каз 4999/57 Тираж 687 ПВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб, д. 4/5 одписн Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектна