Устройство электроснабжения

СОКИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) О 1 А 26 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(46) 23.10.86. Бюл. У 39 (71) Саратовский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР Нф 896724, кл. Н 02 М 7/55, 1982.Авторское свидетельство СССР У 1001373, кл. Н 02 М 5/27, 1983.Авторское свидетельство СССР У 1069101, кл. Н 02 М 7/515, 1983.Авторское свидетельство СССР У 1127057, кл. Н 02 М 7/515,1983. (54) УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОСНА 1 ЙКЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для организации систем электроснабжения на частотах, отличающихся от общепромыш 9 4 Н 02 М 7/515 Н 02 Л 3/00 леннон. Цель изобретения " упрощение устройства. Устройство содержит тиристорный мост 1 с блоком формирования управляющих импульсов 2. В. рассечку шин питания включены тиристорные ключи блока 22 защиты. Блок 22 имеет входы 23 и 24, подключенные соответственно к формирователю запирающих импульсов 21 и четырехвходовому логическому элементу И (ЛЭ) 20. Для исключения появления импульса на входе 24 блока 22 при переводе из режима компенсации в режиме инвертирования введен блок 19 задержки. При этом импульсы на выходе ЛЭ 20 появляются только спустя заданное время ф после поступления команды на перевод из режима компенсации в режим инвертирования. Наличие быст- С родействующей защиты позволяет уп-. ростить систему управления устрой- Е ством. 4 ил.ао Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено .длл организации систем электроснабжения на частотах, отличающихся, какправило, от общепромышленной. нЦелью изобретения является упрощение устройства.На фиг. 1 показана блок-схема пре"длагаемого устройства; на фиг. 2 -схема тиристорного моста; на фиг. 3и 4 - диаграммы, поясняющие работуустройства,Устройство электроснабжения(фиг.1) содержит тиристорный мост 1с блоком 2 формирования управляющих 1 Нимпульсов, реактором 3 в цепи питания, батареей коммутирующих конденсаторов 4 на выходе.и ключевым зле-ментом на входе, выполненным в видедиода 5, который включен в непроводящем направлении по отношению кпитающему напряжению. Схема устройства включает в себя также задающийгенератор 6, фазосдвигающий узел 7,25имеющий вход 8 синхронизации и вход9 управления, источники 10 и 11 опорных напряжений, ключи 12 и 13, имеющие инФормационные входы 14 и 15 ивходы 16 и 17 управления соответственно,логический элемент НЕ 18, элемент 19 задержки, четырехвходовыйлогическийэлемент И 20 и формирователь 21 запирающих импульсов. В рассечку шин питанияустройства электроснабжения включены тиристорные ключи блока 22, который имеет входы 23 и 24. Вход логического элемента НЕ 18 образует управляющий вход 25 устройства электроснабжения, Мост 1 включает в себятиристоры 26-31,Предлагаемое устройство представляет собой универсальный силовой модуль, который обладает способностьюработать как в режиме преобразованияпостоянного напряжения в переменное, аНтак и в режиме компенсации реактивной мощности. Это устройство является составной частью преобразователя частоты с явно выраженным звеном постоянного тока и подключается НОк выходу регулятора постоянного напряжения через сглаживающий фильтрКак правило, между звеном постоянного тока и инверторной частью преобразователя включается блок быстро- нндействующей защиты, который можетбыть выполнен, например, в виде тиристорных,ключей, включенных в рассечку шин питания. Поэтому блок 22 устройства может быть совмещен с блоком защиты. При этом, если питание универсальных модулей, входящих в многомостовой преобразователь частоты, осуществляется от гальвани- чески развязанных источников постоянного напряжения, то выполнение блока 22 в виде двух тиристоров является необязательным. При питании модулей от одного источника постоянного напряжения обязательно наличие двух тиристоров, так как в противном случае при переводе модуля в режим компенсации возникают силовые связи, исключающие нормальную работу устройства.Так как блок 22 используется только для связи универсального модуля со звеном постоянного тока и имеет два рабочих состояния "Включено" и "Выключено", то необходимость в управлении этим блоком как регулятором постоянного напряжения отсутствует. Поэтому запирающие импульсы на вход 23 блока 22 поступают только при переводе модуля из режима ичвертирования в режим компенсации. Если функции блока 22 выполняет тиристорный ключ блока быстродействующей защиты, то вход 23 совмещается с управляющим входом исполнительного органа системы защиты.функциональная перестройка устройства из режима инвертирования в режим компенсации и наоборот производится путем изменения логического состояния на управляющем входе 25. При наличии на этом входе сигнала логической единицы ключ 13 открыт, в результате чего напряжение П опорного источника 11 поступает на управляющий вход 9 фазосдвигающего узла 7. Одновременно с этим на входе 16 ключа 12 присутствует сигнал логического нуля, вследствие чего этот ключ закрыт. Если при построении фазосдвигающего узла 7 использован вертикальный принцип, то при условии П ( П, и укаэанном состоянии на входе 25 управляющие импульсы на тиристоры моста 1 поступают в фазе, соответствующей работе моста в режиме инвер-. тирования. При этом наличие сигнала логической единицы на входе 25 обусловливает подачу отпирающих импуль" сов на вход 24 блока 22 в моменты подачи управляющих импульсов на соответстнующие тиристоры моста 1. Благодаря этому в .каждую шестую часть периода выходного напряжения образуется цепь для передачи активной мощности от источника постоянного напря жения н нагрузку.При изменении состояния входа 25 на противоположное на входе 17 появляется сигнал логического нуля, а на входе 16 - логической единицы. Ключ 13 закрывается, а ключ 12 открывается. Прн открывании ключа 12 на входе 9 фазосдвигающего узла 7 появляется потенциал, под действием которого последовательность импульсов на входе блока 2 сдвигается н сторо 10 ну опережения, на угол 5 =- о где р; наперед заданная величина20 угла запирания. Сигнал логического нуля поступает также на один из входов логического элемента И 20 и инвертируется логическим элементом НЕ 18. Подача отпирающнх импульсов шестикрат-5 ной частоты на вход 24 блока прекращается, одновременно на вход 23 подается запирающий импульс, сформированный блоком 21 при появлении сигнала логической единицы на выходе элемента НЕ 18. Тиристоры блока 22 закры 30 ваются, и устройство переводится в режим компенсации избыточной реактивной мощности коммутирующих конденсаторов 4. Необходимые силовые цепи образуются при этом с помощьюдиода 5.На временных диаграммах (фиг;3 и 4), поясняющих работу устройства при переводе его из режима инвертирования н режим компенсации и наобо рот, .обозначены: 36, Б, Б, и П,з - выходные сигналы соответствующих блоков 023 ф П 24 ф П 25 сигналы на соответствующих входах, Б 2 -Б у ы импульсы управления тиристорами 26. - .3145 моста 1; 1 - ток реактора 3.Переходный процесс начинается (фиг,3) в момент работы тиристорон 29 и 30Процесс перевода устройства из режима компенсации в режим инвер тирования начинается (фиг.4) в момент работы тиристоров 26 и 29.Так как в предлагаемом устройстве при переводе из режима инвертирования в режим компенсации входное на пряжение благодаря блоку 22 снимается скачкообразно, то проблема перегрузки по току в этом переходном режиме отсутствует. В результате этого перевод импульсов в положение, соответствующее работе устройства в режиме компенсации, может осуществляться без принятия специальных мер по ограничению входного тока. В известном устройстве эти меры принимаются в связи с тем, что после поступления команды на перевод из режима инвертирования в режим компенсации скорость уменьшения входного напряжения определяется инерционностью сглаживающего фильтра.Из фиг, 4 видно, чтоперевод из режима компенсации н режим инвертирования занимает время, большее, чем период выходного напряжения. При этом в процессе изменения фазы управляющих импульсов возможно совпадение во времени импульсов, поступающих с выхода задающего генератора 6, и импульсов на выходе фазосдв.бегающего устройства, в результате чего возможно появление импульса на входе 24 блока 22 и соответствующее отпирание тиристоров этого блока до окончания перемещения управляющих импульсов. Для исключения этого в схему устройства введен элемент 19 задержки, поэтому импульсы на выходе элемента И 20 появляются только. спустя заданное времяпосле поступления команды на перевод из режима компенсации в режим инвертирования. Для надежной работы устройства необходимо, чтобы время т было не меньше периода выходного напряженияТаким образом, при наличии в, структуре многомостового преобразователя частоты блоков бЫстродействующей защиты, выполненных в виде тири" сторных ключей, схема управления устройством электроснабжения может быть упрощена при сохранении динамических характеристик.Формула изобретенияУстройство электроснабжения, содержащее тиристорный мост с блоком формирования управляющих импульсов, реактором в цепи питания, батареей коммутирующих конденсаторов на выходе и ключевым элементом на входе, выполненным в виде диода, который включен н непроводящем направлении по отношению к питающему напряжению, а также двухвходовый блок тиристор"ных ключей, включенных в рассечкушин питания, задающий генератор, фазосдвигающий узел, имеющий вход синхронизации и вход управления, дваисточника опорных напряжений, дваключа, имеющие входы управления и логический элемент НЕ, причем выходзадающего генератора соединен с входом синхронизации фазосдвигающегоузла, выход которого. подключен квходу формирования управляющих импульсов, а информационные входы ключей соединены с выходами соответствующих источников опорных напряжений, при этом управляющий вход первого ключа подключен к выходу логического элемента НЕ, вход которогосоединен с управляющим входом второго ключа и образует управляющий входустройства электроснабжения, а управляющий вход фазосдвигающего узла подключен к выходам ключей о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, оно снабжено блоком формирования запирающих импульсов, элементом за, держки и четырехвходовым логическимэлементом И, при этом блок формирования запирающих импульсов включен меж О ду выходом логического элемента НЕ ипервым входом блока тиристорных ключей, выход логического элемента И соединен с вторым входом блока тиристорных ключей, первый вход логичес кого элемента И подключен к выходуфазосдвигающего узла, второй вход к выходу задающего генератора, третий вход - к выходу элемента задержки, вход которого соединен с четвер тым входом элемента И и подключен квходу логического элемента НЕ.1265951 Составитель Г. ИыТехред А.Кравчук Редактор Корректор С. Век ковецка Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 аказ 5678/55 ВНИИ по 113035,Тираж 631 Государственного елам изобретений и осква, Ж, Рауш