Устройство для управления тиристорным преобразователем

) 4 Н 02 М 7/О ОСУД ОД ИЯ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ еский имола техни ко о ССС льств/04,981.ССР 981.НИЯ ТИРИСобластможет РСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ(57) Изобретение относитсяпреобразовательной техники и. юльэоваться при автоматизациитехнологических процессов, Цельизобретения - повышение надежностиработы, Питание делителя частоты 7осуществляется от датчика проводимости вентилей 5, при этом выход выпрямителя 11 соединен с входом делителячастоты 6,а сигнал с выхода выпрямителя 10 поступает на управляющийвход блока 3 импульсно-фазового уп"равления. Т.о. сигнал управления преобразователем 1 формируется в функцисостояния элементов устройства и самого преобразователя 1 и при любойнеисправности уменьшается до нуля,отключая преобразователь 1. 4 ил,Изобретение относится к силовойпреобразовательной технике и можетиспользоваться при автоматизации тех,нологических процессов,5Цель изобретения - повышение надежности работы,На фиг. 1 представпена функциоальная схема устройства; на фиг. 2 -ункциональная схема датчика провоимости вентилей; на Фиг, 3 и 4 -иаграммы, поясняющие работу устойства.Устройство для управления преобазователем 1, работающим на нагрузку 15содержит блок 3 импульсно-фазоого управления, автоматический вылючатель 4, датчик 5 проводимостиентилей, делители 6 и 7 частоты, про.ропорционально-дифференцирующие 20венья 8 и 9, выпрямители 10 и 11,елитель 12 напряжения,Блок 5 фиг. 2) содержит разделиельный трансформатор 13 с обмотками14, 15, 16 и 17, разделительный коненсатор 18, генератор 19 несущейастоты, выпрямители 20 и 21 блок22 с зоной нечувствительностй, фильты 23 и 24, инвертор 25, пропорционально-дифференцирующее звено 26. 30Блок 3 формирует импульсы управения тиристорами силового моста 1,азовый сдвиг импульсов управленияа его выходах зависит от величиныигнала задания на выходе делителя2 напряжения, Выключатель 4 размыка-,тся при наличии на его входе сигнала,1". Включение блока 4 производитсявручную.Делители 6 и 7 частоты тактируются 40цередним фронтом выходных импульсовблока 3 и формируют на выходе сигналтипа "меандр" со средним нулевым значением.Блоки 8, 9, 26 имеют передаточную45Функцию вида(р) = Тр /(Т+1),где Т - постоянная времени,Блоки 10, 11, 20, 21 служат длявыпрямления переменного сигнала, поступающего на их входы. В дальнейшемсчитаем, что выпрямители 10, 11 имеютпередаточную функцию апериодическогозвена(р) - 1/(Т,+1)55и при выпрямлении переменного сигнала одновременно сглаживают высокочастотные пульсации выходного напряже"ния. Блок 12 представляет собой потенциометрический делитель напряженияи является безынерционным звеном,Фильтры 23, 24 предназначены дляподавления: высокочастотных пульсаций.Звено 22 выполнено с неинвертирующейлинейной характеристикой вход-выходи имеет зону нечувствительности +В,Инвертор 32 реализован с порогом срабатывания +С, Генератор 19 формируетвысокочастотный сигнал типа меандрсо средним нулевым значением.На фиг, 3, 4 введены следующиеобозначения: 1, - выходной сигналгенератора 19; 1,ь, 1, - сигнал навыходе обмоток 16, 17; 18 - зонанечувствительности блока 22; 1выходной сигнал фильтра 23; 1,сигнал на выходе инвертора 25; 1 -выходной сигнал блока 22; 1 - выходной сигнал блока 27; 1 ь - выходной сигнал пропорционально-дифференцирующего звена 26; 1 З - импульсына выходе блока 3; 1 ь, 1 - выходныесигналы делителей частоты 6,7 соот-ветственно; 1,д1, - выходные сигналы выпрямителей 10,11 соответственно, , - момент времени возникновенияв схеме неисправности,Принцип работы устройства следующий,Блок 3 Формирует импульсы управления тиристорами силового однофазного моста 1. При нулевом уровне сигнала на выходе блока 12 Фазовый сдвигимпульсов управления соответствующейпарой тиристоров моста 1 равен180 эл.град., поэтому выходное напряжение блока 1 равно нулю. По мере увеличения сигнала на выходе блока 12фазовый сдвиг импульсов управленияуменьшается и выходное напряжениепреобразователя увеличивается. Датчик 5 проводимости служит для защиты от токов к,з. в блоке 1. Принцип его работы следующий.С помощью генератора 19 Формируется высокочастотный сигнал (фиг.3 а), который на 3-4 порядка превышает частоту напряжения сети. Для частоты выходного сигнала генератора 19 сопротивление конденсатора 18 мало. При работоспособности элементов моста 1 нагрузка трансформатора 13 со стороны обмотки 14 незначительна, так как отсутствует контур протекания тока в цепи звейьев 14,18 (индуктивное сопротивление нагрузки 2 и сети велико, 1410237для частоты сигнала, формируемого генератором 19), В этом случае амплитуда сигналов, трансформируемых в обмот ке 16, 17 максимальна (фиг. 36), С помощью блоков 20,23 выходной сигнал обмотки 16 выпрямляется и сглаживается (фиг. 3). При этом блок 25 находится в состоянии "0" (фиг, Зг).Звено 22 с зоной нечувствительности 6 усиливает по мощности выходной сигнал обмотки 17 (фиг. ЗБ, ), который затем передается через пропорционально-дифференцирующее звено 25 практически без искажений (фиг. Зе). С помощью выпрямителя 21 и фильтра 24 выходной сигнал блока 25 выпрямляется и сглаживается (фиг. Зм).При возникновении в мосте 1 режима короткого замыкания (фиг, 35) момент времени , обмотка 14 замыкается через конденсатор 18 и трансформатор 13 переходит в состояние, близкое к к.з. Это влечет за собой уменьшение амплитуды импульсов на выходе обмоток 16,17 (фиг36). В результате блок 25 переходит в состояние "1" (фиг, 3 Ь,Ъ), и автоматический выклю - чатель 4 отключает схему от сети,При снижении амплитуды импульсов на выходе обмотки 17 блок 22 переходит в нулевое состояние (фиг. 3) и сигналы на выходе блоков 26, 21, 24 уменьшаются до нуля (фиг. Зв,ж).Рассмотрим принцип действия датчика 5 в совокупности с остальными блоками устройства.Выходной сигнал блока 5, формируемый на выходе фильтра 24 является напряжением делителя частоты (фиг. 4 а ), Под действием импульсов с выхода блока 1 (фиг. 46) на выходе делителя 7 частоты формируется сигнал типа "Иеандр" (фиг, 13), который затем без искажений передается на вход выпрямителя 11 и выпрямляется (фиг. 4 Ь). Аналогичным образом работают блоки 6, 8 и 10, с той лишь разницей, что напряжением питания делителя 6 частоты является выходной сигнал выпрямителя 11 (фиг. 4,). Таким образом работа цепей 6,8,.10 и 7,9,11 возможна только при отсутствии неисправности (к.з.) в мосте 1 и датчике 5 проводимости, а также при работоспособности блока 3. 55 Рассмотрим различные виды неисправностей, При возникновении к.з. в схеме блока 1 сигнал на выходе бло 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 ка 5 уменьшается до нулевого значения сигнала задания на выходе блока12, Таким образом канал выключенияавтомата 4 дублируется по тракту сигнала задания на ток (напряжение),что повьппает надежность защиты преобразователя. Аналогичным образом система ведет себя при выходе из строягенератора 19 и блока 22. Например,если блок 22 переходит в единичноепо выходу состояние, то сигнал навыходе блока 5 уменьшается до нуля,так как коэффициент передачи звена26 по постоянной составляющей входного сигнала бесконечно мал. В результате уровень сигнала задания навыходе блока 12 уменьшается до нуля,так как происходит последовательное"обнуление" блоков 6 и 7 с напряжением питания,Предположим, что блок 3 вышел изстроя и импульсы управления тиристорами на его выходе отсутствуют, Зтонарушает функцию преобразователя,что должно вести к его выключении.Последнее происходит следующим образом. Делитель 7 частоты принимаетстатическое .состояние. Выходной сиг- .нал блока 19 уменьшается до нуля,обеспечивая нулевой уровень сигналана выходе выпрямителя 11, При этомделитель б частоты также принимаетнулевое состояние, так как его напряжение питания равно нулю. В итогесигнал задания на входе блока 3 отсутствует и тиристоры блока 1 закрываются (угол "зажигания" 180 эл.град,)Аналогичным образом устройство ведетсебя при неработоспособности блоковби 7.Таким образом, предлагаемое устройство обладает более высокой надежностью, так как сигнал задания .формируется в функции работоспособности элементов устройства,В результате практически при любой неисправности в схеме сигналзадания уменьшается до нуля, что повышает надежность работы устройствав целом,Формула изобретения. Устройство для управления тиристорным преобразователем, содержащеедве цепи из последовательно соединенных делителя частоты, блока пропорционально-дифференциального преобра 1410237зования сигнала и выпрямителя, блокимпульсно-фазового управления, первыйи второй выходы которого соединены спервыми входами первого и второгоделителей частоты соответственно,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с; целью повышения надежности работы,введен датчик состояния вентилями,выход которого соединен с вторымвходом первого делителя частоты, причем выход первого выпрямителя соединен с вторым входом второго делителя частоты, а выход второго выпрямителя через делитель напряжения соединен с входом блока импульсно-фазового управления.1410237 О г и Составитель А,МеркулТехред М,Дидык ктор М.Товтин ректор Л,Пилипей Тираж бб 5 Подп ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5