Устройство для управления реверсивным выпрямителем

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 2 Р 13/24 М 50 ПО ДЕОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТВУ ТОР СНОМ до- тре- ерАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 121) 3521929/24-07122) 15, 12, 82(71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники. Завода "Электровыпрямительф(53) 621.316.718,1 (088.8) 56 1. Полупроводниковые приборы и преобразовательные устройства. вып, 2, Саранск ИГУ, 1973, с, 101103.2, Авторское свидетельство СССР М 809468, кл Н 02 Р 13/16, 1981.154)(,57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЫМ ВЬЗПРЯИИТЕЛЕИ, содержа- щее генератор импульсов с переменнцм резистором, подключенный к счетному входу счетчика, выходы которого соединены с входами первого и второго переключателей соответственно, два элемента задержки, выходы которых предназначены для соединения через соответствующий усилитель с реле и с одним из входов общего элемента И-НЕ, триггер, о т л и .ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено четырьмя пойнительными элементами И.-НЕ, мя резисторами, третьим и четв . тым переключателями, конденсатором и элементом ИЛИ, причем триггер выполнен в виде 31 -триггера с устано-. вочным входом, который подключен через резистор к положительной шине питания, а через конденсатор и параллельно ему подключенный третий переключатель - к отрицательной шине питания, установочный вход 3 К - триггера и выход общего элемента ИНЕ подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к установочному .входу счетчика импульсов, счетный вход 3 М -триггера через замыкающий контакт одного из реле подключен к выходу первого переключателя и через замыкающий контакт другого реле - к выходу второго пере" ключателя, один из выходов ЗК -триг- ф гера подключен к первым входам первого и четвертого дополнительных элементов И-НЕ, а другой - к первым входам второго и третьего дополнительных элементов И-НЕ, вторые входы первого и третьего, второго и чет- д вертого дополнительных элементов ИНЕ соответственно соединены. между собой и каждая пара указанных входов подключена через резистор к положительной шине питания и через четвертый переключатель - к отрицательной . шине питания, выходы первого и второго дополнительных элементов И-НЕ подключены к входу одного элемента задержки, а выходы третьего и четвертого дополнительных элементов ИНЕ - к входу другого элемента задержки.1123086 40 ключатель в , к отрицательной шине питания, установочный вход 31-триггера и начинает работать ие всегда с той по лярностью выходного напряжения,какую.Изобретение относится к электро технике, в частности к устройствам управления.реверсивными выйрямителями, и может использоваться в реверсивнщх выпрямительных агрегатах, осуществляющих автоматическое реверсирование тока в нагрузке по истечении заданного времени.Известно устройство, содержащее два генератора импульсов с регулируемой частотой, выходные и проме жуточиые усилители мощности, элементы задержки, элементы ИЛИ-НЕ триггер, переключатели и счетчики импульсов, имеющие установочный вход и Мвыходов, 9 этом, устройстве к выходукаждого"из генераторов импульсов подключено по одному счетчику импульсов, .выходы одного из которых подключены через переключатель к первому входу триггера, а выходы другого к второму входу триггера через дру"гОЙ переключатель. Кроме того, икаждому из выходов .триггера черезпоследовательно соединенные промежуточный усилитель мощности, элементзадержки и элемент ИЛИ-НБ подключено по одному выходному усилителю мощности, у первого из которых, выход подключен к установочному входу второго счетчика импульсов и к системеуправления тиристорами выпрямителя,а у второго . - к установочному входу первого счетчика импульсов и к системе управления тиристорами выпрями-. теля Щ .Однако в данном устройстве: неэФФективно используются генераторы и счетчики импульсов, так .как во время работы одного из счетчиков,импульсов другой счетчик заторможен и не выполняет своих Функций. Кроме .того,после каждой подачи питания иаданное устройство триггер устанавливается и любое иэ устойчивых состояний,В результате этого выпрямитель требует нагрузка выпрямителя.Наиболее близким по техиичЕской . сущности к предложенному является устройство, содержащее генератор импульсов с регулируемой частотой, к выходу которого подключен вход счетчика импульсов, одна часть выходов которого через первый переключатель подключена к первому входу триггера, а другая частьвыходов через второй переключатель - й второму. входу триггера. К каждому из выходов триГгера через элемент задержки подключено по одному усилители, к выходу каждого из которых :одключеио по.одному 60 реле и по входу элемента И-ЯК, выход .которого подключен.к установочному входу счетчика импульсов 2 .Однако известиое устройство не всегда обеспечивает включение выпря . 65 мителя в работу с той полярностьювыходного напряжения, какую требуетнагрузка выпрямителя. Это происходит из-за использования н устройстве триггера, который, прн подачена него питания, может устанавливаться в любое иэ устойчивых состояний, и устройство, в зависимости от.состояния триггера, разрешает работать тиристорам либо обеспечивающим,либо не обеспечивающим необходимую полярность выходного напряжения выпрямителя. Кроме того, указанное устройство не позволяет работать реверсивному выпрямителю с одной предварительно выбранной полярностьювыходного напряжения, что сужает технические воэможности реверсивного выпрямителя.Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей устройства.Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее генератор импульсов с переменным резистором, :одключеиный к счетному входу счетчика, выходы которого соединены с входами первого и второго переключателей соответственно, два элемента задержки, выходы которых предназначены для соединения через соответствующий усилитель среле и с одним из входов общего элемента И-НЕ, триггер, снабжено четырьмя дополнительнымн элементами И-НЕ, тремя резисторами, третьими четвертым переключателями, конденсатором и элементом ИЛИ, причем триггер выполнен в виде ЛК -триггера сустановочным входом, который подключенчерез резистор к положительной шине. питания,а через конденсатор и параллельно ему подключенный третий перевыход общего элемента И-НЕ подключенык входам элемента ИЛИ,выход которогоподключен к установочному входу счетчика импульсов, счетный вход 3 М -триг.гера через замыкающий контакт одногоиэ реле подключен к выходу первогопереключателя и через замыкающийконтакт другого реле - к выходу второгб переключателя, один из выходов3-триггера подключен к первым входам первого и четвертого дополнительных элементов И-ИЕ, а другой - кпервым входам второго и третьего дополнительных элементов И-НЕ, вторыевходы первого и третьего, второго ичетвертого дополнительных элементов И-НЕ соответственно соединенымежду собой и каждая пара указанныхвходов подключена через резистор кположительной шине питания и черезчетвертый переключатель - к отрицательной шине питания, выходы первого и второго дополнительных элементов И-НЕ подключены к входу одвогоэлемента задержки., а выходы третьего и четвертого дополнительных элементов И-НЕ - к входу другого элемента задержки.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.Устройство управления содержит генератор 1 импульсов, к .выходу которого подключен вход счетчика 2 импульсов, одна часть выходов которого подключена к входам первого переключателя 3, а другая часть - к входам второго переключателя 4, дК-триггер 5, к выходам когорого че-. рез дополнительные элементы 6 и 7 И-НЕ, элемент 8 задержки и усилитЕль 9 подключены реле 10 и первый вход элемента 11 И-НЕ, а через до-полнительные элементы 12 и 13 И-НЕ элемент 14 задержки и усилитель 15 реле 16 и второй вход элемента 11 И- НЕ, выход которого и установочный вход ЗК -триггера 5 подключены к входам элемента 17 ИЛИ, подключенного выходом к установочному входу счетчика 2,импульсов, резисторы 18. - 20, третий и четвертый переключатели 21 и 22 конденсатор 23, положительную 24 и отрицательную 25 шины питания. В устройстве счетный вход 3 К-триггера.5 через замыкавший контакт 26 реле 10 подключен к выходу первого переключателя 3, а через замыкакщий контакт 27 реле 16 - к выходу второго переключателя 4, установочный вход 3 К -триггера 5 через резистор 18 подключен к положительной шине 24 питания и через конденсатор 23 и параллельно ему подключенный.третий переключатель 21 - к отрицательной шине 25 питания, 3 и К входы 3 К -триггера 5 соединены с положительной шиной 24 питания, один из выходов 3 К -триггера 5 подключен к первым входам дополнительных элементов 6 и 13 И-НЕ, а другой - к первым входам дополнительных элемен- " тов 7 и 12 И-.НЕ, вторые входы дополНительных элементов 6 и 12 И-НЕ через резистор 20, а дополнительных элементов 7 и 13 И-НЕ - через резистор,19 подключены к положительной шине 24 питания, и через четвертый пе.реключатель 22 - к отрицательной шине 25 питания. Для управления выпрямителем выход элемента 11 И-НЕ подключен к системе управления тиристорами выпрямителя.Работу устройства рассмотрим при условии начального .положения пере-. , ключателей 21 и 22 (см, чертеж),После подачи на устройство напряжения питания на установочный вход триггера 5 поступает через переключатель 21 сигнал "0", что приводит к появлению сигнала "0" на прямом30 40 45 50 60 65 0 15 20 выходе 3 К -триггера 5 и сигнала ф 1" на инверсном выходе. Указанные сигналы поступают на первые входы соответственно элементов 6;, 13, 7 и 12 И-НЕ Одновременно на вторые входы элементов 6 и 12 И-НЕ через переключатель 22 поступает сигнал"0", а на вторые входы элементов 7и 13 И-НЕ через резистор 19 поступает сигнал "1", При указанныхвходных сигналах на выходах элементов 6 и 7 И-НЕ будет сигнал "1"., ана выходах элементов 12 и 13 И-ЙЕсигнал "Оф, С выходов элементов 6и 7 И-НЕ сигнал "1" через элемент 8задержки поступает на вход усилите-,ля 9, который под действием поступившего на, вход сигнала включает реле 10. Реле 16 в это время выключено, так как на вход включающего его усилителя 15 через элемент 14 задержки:.поступает сигнал "0". Приуказанных положениях реле 10 и 16на один вход элемента 11 И-НЕ с выхода усилителя 9 поступает сигнал"0", а на другой вход с выхода усилителя 15 - сигнал "1". В результате этого на выходе элемента 11 И-НЕ будет сигнал ф 1", который разрешает работать системе управления тирнсторами выпрямителя.Прн изменении положения дереключателя 22 на вторые входы элементов 6 и 12 И-НЕ через резистор 20 поступает сигнал "1", а на вторые входы элементов 7 и 13 И-НЕ.через переключатель 22 поступает сигнал "0". В результате этого изменяются на противоположные сигналы на выходах элементов 6 и 7, 12 н 13 И-НЕ, что приводит к выключению реле 10 и включению реле 16, а также к появлению на выходе элемента 11 И-НЕ сигнала "1", разрешающего работу системы управления тиристорами выпрямителя.Таким образом, с помощью переключателя 22 обеспечивается переклю-. чение реле 10 и 16, но, посколькув реверсивном выпрямителе контактыодного из указанных реле используются для включения тиристоров прямого направления, а контакты другого реле используются для включении тиристоров обратного направления, то с помощью переключателя 22 обеспечивавтся и реверсирование выходноготока выпрямителя. Прн разомкнутом контакте переключателя 21 предложенное устройствообеспечивает автоматическое реверсирование выходного тока выпрямителя через заданные промежутки времени. Это обеспечивается следующим образом,После подачи на устройство напряжения питания начинает заряжаться конденсатор 23 и в это время сиг 1123086"О" с конденсатора 23 поступаетустановочный вход триггера,5 и через элемент 17 ИЛИ - иа установочкый вход счетчика 2 импульсов. При этом устанавливаются в исходное состояние счетчик 2 импульсов н 3 К -триг гер 5, что приводит при укаэанном на чертеже положении переключателя 22 к включению реле 10, которое подключает своим контактом 26 выход переключателя 3 к счетному входу ЗМ -триггера 5, С момента, когда зарядится конденсатор 23, сигнал "О" не посту-, пает на указанйые установочные входы, и счетчик 2 импульсов Считдет имйульсы, генерируемые генерато ром 1 импульсов, После отсчета определенного количества импульсов сигнал "1", поступающий через переключатель 3 и контакт 26 с выхода счетчика 2 импульсов на счетный вход 3 -триггера 5, меняется на сигнал фОф, и это переводит 3 Кв триггер 5 в другое устойчивое состояние, В результате этого меняются на противоположные сигналы на пер вых входах элементов 6 и 13, 7 и 12 И-НЕ, что приводит к изменению на противоположные сигналов на выходах элементов б и 7, 12 и 13 И-НЕ. С этого момента сигнал "1" перестает поступать на вход усилителя 9 и этот усилитель мгновенно отключает реле 10. При этом на выходе усилителя 9 появляется сигнал ф 1 ф, который поступает на первый вход элемента 11 И-НЕ. Сразу же после пере- ходаЗК -триггера 5 в другое устойчивое состояние на второй вход элемента 11 И-НЕ с выхода усилителя 15 также подается сигнал "1", так как на вход усилителя 15 сигнал ф 1" с 40 выхода элементов 12 и 13 И-НЕ поступает через элемент 14 задержки не мгновенно. а с выдержкой времени. В результате этого в течение выдержки времени на выходе элемента. 11 И НЕ появляется сигнал фОф, который запрещает работать системе управления тиристорами выпрямителя и который поступает через элемент 17 ИЛИ на установочный вход счетчика 2 импульсов и устанавливает его в исходное состояние, Когда сигнал ф 1" поступит иа вход усилителя 15, последний включает реле 16, которое своим контактом 27 подключает выход пере-. ключателя 4 к счетному входу ЗМ -триггера 5, С этого момента сигнал "Оф с выхода усилителя 15 поступает на второй вход элемента 11 ИНЕ, что вызывает появление .на выходе этого элемента сигнала "1 ф, который, разре шает работать как счетчику 2 импульсов, так и системе управления тиристорами выпрямителя.Счетчик 2 импульсов, как только получает разрешение на работу, начинает вновь считать импульсы, и после отсчета определенного количества импульсов сигнал ф 1", поступающий с его выхода через переключатель 4 и контакт 27 на счетный вход 1 К -триг гера 5, меняется на сигнал "0", и зто изменение сигнала переводит 3 М-тиггер 5 в первоначальное устойчивое состояние, При этом реле 16 отключается, на второй вход элемента 11 И-НЕ поступает сигнал "1", что вызывает появление на его выходе сигнала "О", время действия которого определяется эяементом 8 задержки. После того, как иа вход усилителя 9 поступит сигнал ф 1 ф, включается реле 10, и устройство работает аналогично описанному. В том случае, когда переключатель 22 установлен в положение,противоположное укаэанному на чертеже, после подачи на устройство напряжения питания происходит включение реле 16, и устройство работаетв порядке обратном описанному,Время нахождения 3 К -триггера 5в каждом иэ устойчивых состояний,а соответственно и время работы пря-.мых и обратных тиристоров выпрямителя определяется частотой генератора 1 импульсов и положением переклю- .чателей 3 и 4. Обычно при использовании реверсивных выпрямителей время работы прямых и обратных тиристоров неодинаково. Чтобы это обеспечить, выходы счетчика 2 импульсовподключены к счетному входу Л -триггера 5 через контакты 26 и 27. Благодаря этому от счетного входа3 К -триггера 5 отключается тот выходсчетчика 2 импульсов, на которомсигнал "1" раньше меняется на сигнал ф 0",По сравнению с известным данноеустройство обеспечивает вступлениевыпрямителя в работу с любой требующейся полярностъю Выходного напряжения, эа счет использования в устройстве четырех элементов И-НЕ, трехрезисторов, конденсатора и переключателя. Кроме того, предложенноеустройство, за счет .использованиядругого переключателя и элемента ИЛИ,обеспечивает либо автоматическое реверсироваиме выходного тока выпрямителя, либо работу последнего с любойвыбранной полярностью выходного напряжения и с возможностью измененияэтой полярности.авитель Н.Савинова едЛ. Иикеш Корректор М.Леонтюк Коссе акт аказ 815 юал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4/42 Тираж ббб ВНИИПИ Государственног по делам иэобретени 113035, Москва, Ж, Раушкомитети откры кая наб одписноСССРид, 4/5