Устройство для управления тиристорным преобразователем

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 119) Ц 1) 3:,"Гж ;".Я 1 рог.ц-,:- Е-ъ ИС ЗОБР ТЕН А ВТОРСКОМ ИЯ ТПР(57) Изоб ротехнике ся повыше к электя являет тение относитс Целью изобрете оистваного изормировауправле 8) аналовелей, н исчезн рив его вылючению ения уси-% еЭт ггера ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРР 675550, кл. Н 02 И 1/08, 1976,Авторское свидетельство СССРР 873377, кл. Н 02 М 7/155, 1979. 11 4 Н 02 М 3/10, 7 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛРОРНИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ние надежности уст я. Неисправность о лока 4 усилителей- пример первого, и вению импульсов на приведет к перек 29 блока 7 подключ1483566 лителей-формирователей, вследствиеФчего включится в работу резервный блок 5 усилителей-формирователей, с выхода первого канала которого импульс будет поступать через разделительный диод только на первый вход моста .16 преобразователя, Ча первый вход моста 17 выходной импульс первого канала блока 5 не пройдет, так как в момент поступления этого им. - пульса на выход рассматриваемого канала блока 4 поступит собственный / Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и предназначено для управления тиристорными преобразователями, состоящими из нескольких параллельно включенных силовых секций(мостов), например мощных выпрямителей, преобразователей частоты илиавтономных инверторов,Цель изобретения - повышение надежности устройства управления.На чертеже представлена функцио,нальная схема устройства для управления тиристорным преобразователем.Устройство состоит из основной 1и резервной 2 систем управления, блока 3 контроля, блоков усилителей формирователей основного 4 и резервного5 блока 6 переключения систем управления и блока 7 подключения усилителей-формирователей. Каждая система1 и 2 управления состоит из блока 8или 9 питания и блока 10 или 11 импульсно-фазового управления соответственно, Блок 3 контроля состоит изузла 12 синфазного контроля импульсовуправления и узла 13 группового контроля импульсов управления, Число каналов 14, 15 в узел 13 групповогоконтроля импульсов управления равночислу параллельно включенных мостов(секций) (далее и) преобразователя.На чертеже изображено устройство,предназначенное для управления преобразователем, содержащим два параллельно включенных моста 16 и 17.При этом каждый канал 14, 15 можетбыть выполнен, например, в виде несимпульс этого канала. Таким образом,работоспособное состояние преобразователя в целом и всех его мостов будет при этом полностью сохранено. Если отказ произошел в одном из каналов системы 1, импульсы исчезнут одновременно на всех выходах блока 4.При этом переключится триггер 33 блока 6 переключения систем управления,система 1 с неисправным каналом отключится, а исправная система 2 включится. 1 ил. кольких одновибраторов 18, 19, число которых равно числу выходов системы управления (далее ш), и одного элемента ИЛИ 20, входы которого под ключены к выходам одновибраторов 18,19. Число каналов 21, 22 в узел 12 синфазного контроля импульсов равно т (числу выходов системы управления), при этом каждый канал 21, 22 может 10 быть выполнен, например, в виде двухэлементов И 23, 24, один элемент 24 из которых с инверсными входами, выходами подключенных к элементу ИЛИ 25 узла 12 и соединенных попарно входами, при этом число входов каждого элемента И 23 и 24 равно и (числу параллельно соединенных мостов (секций) преобразователя). Число каналов 26, 27 в блоке 7 подключения усилителей-формирователей равно ш, при этом каждый канал состоит из последовательно включенных селектора 28 длительности отказа и КБ-триггера 29, а выходы триггеров всех каналов 26 и 27 подключены на вход элемента ИЛИ 30 блока 7. Блок 6 переключения систем управления состоит из последовательно включенных элемента И 31, се- ЗОлектора 32 длительности отказа и КЯ- триггера 33. Основной блок 4 усилителей-формирователей содержит число каналов 34-37, равное суммарному числу входов всех мостов (секций) преобразователя. Вкоды каналов 34-37 блока 35 4, предназначенных для подключения,своими выходами к одноименным входам различных мостов (секций) преобразователя, объединены. Резервный блок 540 усилителей-формироватепей содержитчисло каналов, равное числу входов1одного моста (секции) преобразователя,Одноименные выходы систем управления1 и 2 соединены между собой попарнои при этом каждая пара этих выходовсоединена с соответствующей паройсоединенных между собой одноименныхвходов основного 4 и резервного 5 1 Облоков усилителей-Формирователей. Ккаждой группе выходов блока 4, предназначенных для подключения к одноименным входам различных мостов (секций) преобразователя через разделительные элементы подключен соответствующий одноименный выход блока 5.Каждая группа выходов блока 4, предназначенная для подключения к входамодного из мостов (секций) преобразователя, соединена с входами одногоиз каналов 14, 15 узла 13 блока 3.Выходыканалов 14, 15 узла 13 блокаЗ.подключены на вход блока 6. На входкаждого канала узла 12 блока 3 подключена группа выходов блока 4, предназначенных для подключения к одноименным входам различных мостов (секций) преобразователя. Выходы каналовузла 12 блока 3 подключены на входы 30блока 7. Первый выход блока 6 соединен с управляющим входом блока питания основной системы 1 управления,второй выход блока 6 соединен с управляющим входом блока питания системы 2 управления. Выход блока 7 сосоединен с управляющим входом блока 5.Устройство управления тиристорнымпреобразователем работает следующимобразом,Положим, что в исходном состояниив работу включена система 1, с выходов которой последовательность импульсов поступает в блок 4, в котором осуществляется усиление и Формирование параметров импульсов и ихразмножение. Вследствие этого импульсы с 1-го.выхода системы 1 попадают на выходы блока 4, предназначенные для подключения к первым вхо- В 0дам различных мостов (секций) преобразователя и т.д. Сигналы на выходах блока 3 при этом отсутствуют. Неисправность одного из каналов блока4, например первого, приводит к исчезновению импульсов на его выходе,Вследствие этого появится сигнал навыходе канала 14 узла 13 и канала 21узла 12. Появление сигнала на выходе канала 14 узла 13 связано с тем, что из-за отсутствия одного из импульсов в последовательности, посту" пающей на входы элемента ИЛИ 20 канала 14, будет зафиксирован интервал времени, в котором не будет наличия импульсов ни на одном из входов элемента ИЛИ 20 узла 13, так как од новибраторы 18, 19 канала 14 узла 13 формируют выходные импульсы длительностью, равной интервалу времени между двумя соседними импульсами последовательности, поступающей на вход канала. Однако появление сигнала на выходе канала 14 узла 13 блока 3 не вы" ;зывает изменения комбинации выходных сигналов блока 6, так как на второй вход элемента И 31 блока 6 поступает сигнал с выхода второго канала 15 узла 13. В то же время появление сигна.ла на выходе канала 21 узла 12 при,ведет к переключению КБ-триггера 29канала 26 узла 7 и появлению сигнала на выходе блока 7, вследствие чего включится в работу блок 5. Так как исходной причиной включения блока 5 является исчезновение выходного импульса в первом канале блока 4, то при включении блока 5 импульс с выхода его первого канала будет через " разделительный диод поступать только на первый вход моста 16 преобразова- теля. На первый вход моста 17 выходной импульс первого канала блока 5 не пройдет, так как в момент поступления этого импульса на выход рассматриваемого канала блока 4 поступит собственный импульс этого канала и разделительный диод, разделяющий выход первого канала блока 5 и рассматриваемого канала блока 4, не откроется. Аналогично при отказе любого другого канала блока 4 при подключении блока 5 будет обеспечиваться подача сформированного в блоке 5 импульса на тот вход моста преобразователя, к которому подключен неисправный в данный момент канал блока 4. Таким образом, работоспособное состояние преобразователя в целом и всех его мостов будет при этом полностью сохранено. Роль селекторов 32, 28 длительности отказа, входящих в состав блоков 6 и 7, состоит в том, чтобы защитить эти блоки от воздействия кратковременных импульсных помех с длительностью, меньшей той, на которую настроены селекторы 32, 148356628. Положим теперь, что отказ произошел в одном из каналов системы 1,например в первом. И этом случае импульсы исчезнут одновременно на5всех выходах блока 4, предназначенных для подключения к первым входаммостов (секций) преобразователя. Иавыходах каналов 21, 22 узла 12 блока 33 сигналы при этом не появятся, таккак каналы 21, 22 узла 12 блока 3.чувствительны лишь к пропаданию одного из импульсов группы сигналов, подаваемых на одноименные входы мостовпреобразователя, В то же время на 15выходе всех каналов 14 15 узла 13блока 3 сигналы появятся, так какна входах элементов ИЛИ всех каналов этого узла будет зафиксированоотсутствие одного импульса. Одновре Оменное поступление сигналов со всехвыходов узла 13 блока 3 на входыэлемента И 31 блока 6 приведет кпереключению КЯ-триггера 33 блока6, снятию разрешающего сигнала с управляющего входа блока 8 питания системы 1 и подаче разрешающего сигналана управляющий вход блока 9 питаниясистемы 2, Вследствие этого система1 с неисправным каналом отключится, 30а исправная система 2 включится. Таким образом, работоспособное состояние всех мостов преобразователя ивсего преобразователя в целом будетсохранено и при такой неисправностиустройства управления,Технико-экономические пренмущест"ва предлагаемого устройствапо сравнению с прототипом видны на основесопоставительного анализа. В известном устройстве-прототипе контроль наличия импульсов осуществляется непосредственно на выходе каждой системыуправления за счет того, что выходыосновной и резервной сиСтем управления подключены к входу одного и тогоже многоканального усилителя-Формирователя, и к этим же выходам основнойи резервной систем управления подключены входы блока контроля. По50. этой причине в прототипе выявляетсявсякое нарушение импульсной последовательности на выходах систем управления, в то время как отказ усилителя-Аормирователя не обнаруживается инепосредственно ведет к отказу преобразователя в целом, В прототипе перенос контроля с выхода систем управления на выход усилителей-Аормирователей и введение в устройство резервного блока усилителей-Аормирователейне позволяют получить поставленнуюцель. Это обусловлено тем, что в прототипе контролируется всякое нарушение импульсной последовательности вточках контроля. Вследствие этогоотказ на выходе одного канала усилителя-Формирователя группы каналовили всех каналов одновременно воспринимаются блоком контроля в прототипе как условие для переключения нарезервную систему управления с основной или наоборот, с одновременнымподключением резервного блока усилителей-Формирователей к основному,так как невозможно выяснять в данномслучае отказала ли работавшая система управления или отказал основнойблок усилителей-Аормирователей. Приэтом резервный блок усилителей-форирователей должен быть полностьюаналогичен основному, В описанномустройстве контроль импульсов осуще"ствляется на самом выходе устройства, т.е, после блока усилителей-Аормирователей, При этом в устройстве нетолько выявляется любое нарушение порядка следования выходных импульсов,но и производится идентиАикация отказа, Использование метода контроля импульсов непосредственно на выходе устройства в сочетании с введением резервного блока усилителей-Аормирователей,каждый канал которого резервирует одновременно все каналы основного бло"ка усилителей-Формирователей, предназначенные для подключения к одноименным входам мостов преобразователя, управляемого от блока подключенияформирователей, позволяет в предлагаемом устройстве обеспечить резервирование основного блока усилителейФормирователей значительно более простым блоком, чем исходный (основной)блок, т.е. с меньшим количеством каналов, Воэможность достоверного определения места (причины) отказа устройства (блок Аормирователей или система управления) обеспечивается приэтом за счет того, что контроль выходных импульсов устройства производится как по признаку их принадлежности к одноименным входам мостовпреобразователя, так и по признаку ких принадлежности к группе, предназначенной для подключения к одномумосту преобразователя. В зависимос 1483566 30ти от вида неисправности устройства нарушение импульсной последовательности в одном из каналов в группе для одного моста или во всех каналах в группе, предназначенной для подключения к одноименным входам разных мостов обеспечивается подключение блока резервкых формирователей через блок подключения формирователей или соответственно по команде блока контроля осуществляется переключение на резервную систему управления с основной через блок переключения систем. Таким образом, в предлагаемом устройстве при любом виде неисправности в любом функциональном блоке обеспечивается возможность сохранения работоспособности преобразователя в целом.20Формула изобретенияУстройство для управления тиристорным преобразователем, состоящим 25 из нескольких параллельно включенных силовых мостов, содержащее основную и резервную системы управления, блок усилителей-Формирователей, блок контроля импульсов управления, 30 блок переключения систем управления, при этом каждая система управления содержит блок импульсно-Фазового управления и блок питания с управляющим входом, управляющий вход каждого блока питания соединен с одним из выходов блока переключения систем управления, число выходов каждой из систем управления равно числу входов. управления каждого из мостов преобразователя, одноименные выходы систем управления соединены между собой и с соответствующими входами блока усилителей-формирователей, о т л и - ч а ю щ е е с я тем чтос целью 45 повышения надежности устройства управления, введены резервный блок усилителей-формирователей с управляющим входом, число каналов в котором равно числу выходов каждой из систем управления, диоды по числу выходов резервного блока усилителей-формирователей и блок подключения уси- . лителей-формирователей, блок контроля импульсов управления выполнен в виде узла сикфазного контроля импульсов управления с числом каналов, равным числу выходов системы управленияи узла группового контроляимпульсовуправления с числом каналов, равнымчислу силовых мостов преобразователя,причем на вход каждого канала узла синфазного контроля импульсов управления подключены выходы блока усилителей-формирователей, предназначенные для соединения с одноименными входами мостов преобразователя, на вход каждого канала узла группового контроля импульсов управления подключены выходы блока усилителей-формирователей импульсов, предназначенные для соединения с входами одкого иэ мостов преобразователя, блок переключения систем управления выполнен в виде последовательно соединенных элемента И, селектора длительнос" ти отказа и триггера, при этом входы элемента И блока переключения системуправления соединекы с выходами узла группового контроля импульсов, блок подключения усилителей-формирователей выполнен в виде каналов по числу каналов узла синфазного контроляимпульсов управления и элемента ИЛИ,причем каждый канал включает в себяпоследовательно соединенные селеКтордлительности отказа и триггер, при этом выходы триггеров лодключены квходам элемента ИЛИ, а входы селектора длительности - к выходам узла синфазного контроля импульсов, прямой выход триггера блока переключения систем управления соединен с управляющим входом блока питания основной системы управления, а инверсныйвыход этого триггера - с управляющим входом блока питания резервной системы управления, выход элемента ИЛИ блока подключения усилителей-формирователей соединен с управляющим входом резервного блока усилителейформирователей, информационные входырезервного блока усилителей-формирователей подключены к одноименным выходам систем управления, каждый из выходов резервного блока усилителей- формирователей через диоды подключенк выходам блока усилителей-формирователей, предназначенным для подключения к одноименным входам мостов преобразователя.