Устройство для переключения и компаундирования режимов выпрямительно-инверторного преобразователя

СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 14 52 А 1 И 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Соколов С,Д. и др, Полупроводниковые преобразовательные агрегаты тепловых подстанций, с. 170-178,Авторское свидетельство СССР У 913554, кл. Н 02 Р 13/16, 1984.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯИ КОМПАУНДИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ ВЫПРЯМИТЕЛЬНО-ИНВЕРТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано ввыпрямительно-инверторных преобразователях. Целью изобретения являетсяповышение надежности работы и упрощение. Данное устройство обеспечиваетработу преобразователя в трех режимах: выпрямительном, инверторном ив режиме холостого хода, когда преобразователь в "нулевых" ситуациях"заперт", а продолжительность такогосостояния находится в зависимости отпромежутка селективности по напряжению, что приводит к ликвидации уравнительных и внутренних токов циркуляции. 2 ил.Изобретение относится к системам управления в области электротехники, а именно к выпрямительно-инверторнымпреобразователям с управляющими выпрямителями тяговых подстанций электрических железных дорог. Целью изобретения является повышение надежности работы и упрощение преобразователя с управляемым выпрямителем и с управляемыми дросселями насыщения в вентильных обмотках трансформатора при помощи усовершенствования устройства для переключения икомпаундирования режимов.На фиг.1 представлена схема устройства для переключения и компаундирования режимов преобразователя; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство содержит источник 1 опорного напряжения, потенциальнуюточку 2 со стабилизированным потенциалом П , потенциальную точку 3 сопорным потенциалом П , канал 4 общего управления режимами, датчик 5 напряжения с потенциометром 6 для регулирования потенциала Па, дифференциальный усилитель 7 в канале общего управления,.канал 8 управления инверторного режима, потенциальную точку 9 с переменным потенциалом управления 0, потенциометр 10для регулирования установки компаундирования инверторного режима 0,дифференциальный усилитель 11 в ка-нале управления инвертора, первыйразмыкающий контакт 12 реле запрета по току, замыкающий контакт 13 повторителя выключателя инвертора, потенциальную точку 14 на входе базы сложносоставного эмиттерного повторителя, конденсатор 15 для увеличения времени введения инвертора в работу, потенциометр 16 для ограничения угла опережения инвертора попотенциометр 17 для ограничения угла опережения инвертора попотенциальную точку 18 с потенциалом управления инверторного режима Б , канал 19 запрета инвертирования по току, датчик 20 тока, потенциометр 21 для регулирования установки тока запрета 1 с) подключенный к дифференциальному усилителю22, на выходе которого включена обмотка реле 23. Канал 24 управления выпрямительного режима содержитпотенциометр 25 для регулирования уставки компаундиронания выпрямительного режима д , дифференциальный усилитель 26 в канале управления выпрямителя, потенциальную точку 27 на )входе базы сложносоставного эмиттерного повторителя н этом же канале.Конденсатор 28 служит для увеличениявремени включения в работу выпрямителя, потенциометр 29 - для ограничения угла регулирования выпрямителяпо с , потенциометр 30 - для ограМаКсничения угла. регулирования выпрямителя по с , потенциальная точка 31инн15 является потенциалом управления выпрямительного режима 13.Устройство работает следующим образом.В зависимости от напряжения нашинах подстанции потенциал П,н с выхода датчика 5 напряжения поступаетна прямой вход дифференциального усилителя 7, а на его инверсный вход -опорный потенциал О при этом на 25 выходе усилителя в потенциальной точке 9 возникает потенциал управленияК - 0 , где К - коэффициент усиления усилителя 7.В зависимости от величины потенциала управления Б работа преобразователя характеризуется тремя режимами:инверторным, если П ) У ; выпрямительным, если БП , и режимом холостого хода, если потенциал 0 находится в промежутке ,0 (0 Б).35В инверторном режиме, когда У ЪП,потенциал управления поступает напрямой вход дифференциального усилителя 11, а на его инверсный вход - 40 стабилизированный потенциал уставкикомпаундирования Б, . Следовательно,на выходе усилителя 11 потенциал( Б - Б) К, который через замкнутые контакты 12 и 13 с потенциальнойточки 14 поступает на базы сложносоставного эмиттерного повторителя,при этом транзистор прямой проводимости закрывается, а конденсатор разряжается с выдержкой времени, чтоувеличивает время включения инвертора в работу за счет замедленногооткрытия транзисторов эмиттерногоповторителя. Потенциал 0 в потенциальной точке 18 находится в промежутке между потенциалами, соответствующих углам опережения Р имин макскоторые ограничиваются резисторами 16и 17. Угол опережения изменяется обратно пропорционально потенциалу уп з 13 равления-Г( 1 ), при этом напряжение на входе инвертора снижается до первоначального уровня с точностью стабилизации. Так как контакт 13 замыкается только после включения выключателя инвертора, то происходит постепенное включение инвертора в работу путем разряда конденсатора 15, что позволяет включать инвертор при завышенном напряжении на шинах подстанции по сравнению с напряжением начала инвертирования.В выпрямительном режиме, когда П П потенциал управления поступает на инверсный вход дифференциального усилителя 26, а на его прямой вход - стабилизированный потенциал уставки компаундирования 0 . Следобвательно, на выходе усилителя 26 с потенциальной точки 27 потенциал (Б 5 - Б ) К поступает на базы сложносоставного эмиттерного повторителя канала управления выпрямителя, при этом транзистор прямой проводимости закрывается, а конденсатор 28 разряжается с выдержкой времени, что увеличивает время втягивания выпрямителя в работу за счет замедленного открытия транзисторов эмиттерного повторителя. Потенциал Пь в потенциальной точке 31 находится в промежутке между потенциалами, соответствующих углам регулирования сси с , которые ограничиваются резисторами 29 и 30. Угол регулирования изменяется прямо пропорционально потенциалу, управления.-Г ( Б ), при этом напряжение на выходе выпрямителя повышается до первоначального уровня с точностью стабилизации.Если ток тяги в прямом режиме уменыпится до значения меньше тока уставки 1 порогового элемента 22, ,то отключится реле запрета и его контакты 12 замыкают цепь канала управления инвертором а другие контакты этого:реле включают импульсы.В режиме холостого хода преобразователя, когда потенциал управления 0 находится в промежутке Б(Б(Б инверторный и выпрямительный каналы управления заперты", при этом потенциалы на выходе каналов (Б, д ) увеличиваются до значений, соответствующих углам ограничения , исмаксЦиркуляционные токи внутри преобразователя при углах 1.и ".макс очень малы, импульсы инвертора вклю 435234чены, потенциал управления Ц изменяется относительно среднего значенияЬ +Пи- образуя промежуток селективности по напряжению для переключе"ния режимов преобразователя в нулевыхситуациах.В промежутке селективности понапряжению компаундирования не происходит, так как каналы управления режимами заперты, а поэтому отсутствует обратная связь, при этом напряжение на шинах подстанции изменяетсямежду напряжениями начала выпрямления и начала инвертирования, Чемменьше промежуток селективности, выраженный неравенством Оо( Отем чаще происходит переключение реПри равенстве уставок компаундирования О = Б частота переключениярежимов зависит от времени разрядаконденсаторов в сложносоставных эмиттерных повторителях, при этом в инверторном режиме преобразователь находится дольше, так как емкостЬ конденсатора в канале прямого режимаменьше, чем емкость в канале инверторного режима.Временные диаграммы (фиг.2) поясняют работу устройства по изменениюпотенциалов в характерных точках каналов управления, Изменение потенциала Б,1 на величину ьЩ, относитель-.но среднего потенциала поступает навход дифференциального усилителя общего канала управления, на входе которого это изменение усиливается до 40величины д= лП,1 К (фиг.2 б) .Изменение потенциала 0 относительно его среднего потенциала поступает на разнополярные входы дифференциальных усилителей каналов управления выпрямителя и инвертора, а на 45другие разнополярные входы этих усилителей-стабилизированные потенциалыуставок компаундирования Б и Бв .При этом создаются три режима, которые (фиг.2 б) ограничены точками пересечений кривой Б с прямыми 0 иБИзменение потенциала П на выходе канала управления инвертора характеризиется кривой (фиг.2 в), гдепотенциал 0 в инверторном режимеизменяется в промежутке между потенциалами ограничения по Рм н и 6 акс еа .в остальных режимах Б имеет мак 134352345 симальное значение, соответствующее потенциалу ограничения поИзменение потенциала 13 на выходе канала управления выпрямителя характеризуется кривой (фиг.2 г), где потенциал 13 в выпрямительном режиме изменяется в промежутке между потенциалами ограничения Ын, и Ы макс а в остальных режимах Б имеет максимальное значение, соответствующее потенциалу. ограничения по сИспользование устройства для переключения и компаундирования режимов выпрямительно-инверторного преобразователя расширяет функциональные воэможности преобразователя, связанные с бесконтактным переключением режимов с бесконтактным регулированием и стабилизацией напряжения в обоих режимах. Устройство позволяет строго разграничить работу преобразователя в трех режимах: выпрямительном, инверторном и в режиме холостого хода, когда преобразователь в нулевых ситуациях заперт, а продолжительность такого состояния находится в зависимости от промежутка селективности по напряжению, что приводит к ликвидации уравнительных и внутренних токов циркуляции. Формула и з обретения Устройство для переключения и компаундирования режимов выпрямительноинверторного преобразователя, содержащее источник опорного напряжения, канал общего управления режимами, выполненный на основе датчика напряжения и дифференциального усилителя, канал управления выпрямительным режимом, выполненный на основе дифференциального усилителя со сложно- составным эмиттерным повторителем и потенциометрами ограничения угла регулирования, канал управления инверторным режимом на основе дифференци 5 10 15 20 25 30 альноо усилителя, первых размыкающих контактов, выходного реле запрета по току, замыкающих контактов повторителя выключателя инвертора, сложносоставного эмиттерного повторителяи потенциометров угла опережения,канал запрета по току инверторногорежима, выполненный на основе датчика тока, связанного с пороговым элементом и инверсным входом дифференциального усилителя, на выходе которого включена обмотка выходного релезапрета по току, и цепь отключенияимпульсов управления,.о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, в неговведены два дополнительных потенциометра и вторые размыкающие контактывыходного реле запрета по току, выход датчика напряжения канала общегоуправления режимами подключен к прямому входу дифференциального усили"теля, его инверсный вход подключенк источнику опорного напряжения, авыход дифференциального усилителясоединен с двумя разнополярными входами дифференциальных усилителей каналов управления инвертора и выпрямителя, вторые разнополярные входыэтих усилителей соединены через дополнительные потенциометры с источником опорного напряжения, выход дифференциального усилителя канала управ. ления выпрямителем соединен с входом сложносоставного эмиттерного повторителя, выход которого подключен к потенциометрам ограничения угла регулирования выпрямителя, выход усилителяв канале управления инвертора черезпервые размыкающие контакты выходного реле запрета по току и замыкающие,контакты повторителя выключателя инвертора соединен с входом сложносоставного эмиттерного повторителя,выход которого подключен к потенциометрам ограничения угла опережения,вторые размыкающие контакты выходного реле запрета по току включены вцепь отключения импульсов инвертора,1343523 иу Составителедактор И.Шулла Техред Л,алинки Сердюкова Корректор М.Ш 59 исное енног ий т 5 рафическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектна изводственно"пол каз 4835/55 Ти ВНИИПИ Государс по делам изо 113035, Москва