Тиристорный преобразователь с защитой

(51)4 Н 02 Н 7 12 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН мента И 15 форми(21) 4278013/2 (22) 10,06,87 (46) 15.07.89. (71) Криворожс тут-07 выходе эл рег на и ез ключев уровня, на руется "за пульсов че Так как пр хождение иэлемент 1 нии напряже тоя ниая вр Бюп, М 26ий горно-рудный инс исчезнов нике 7 и на токопри ни снижени питания 12 е вых напряжения начительно ов, ев бол по СССР1985.ССР978,ТЕЛЬ С льст 7/12 лектрод комчерез ключе авля льсов на уп тирующего т й эяемент 1рет", на и иристо 8 позж ст/1РАЗ ем формируется импул ьсо в хож зап а у ится кения явл ктроое рядк и по пп енин ля 14 онтр аИ 15 опи т аннцейряжениядопустим ис ет пос з наго Р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬС(57) Изобретение отностехнике. Целью изобретповышение надежности.информации с выхода уэна второй вход элементчезновении напряженияили снижения этого напчения,меньше нижнего яннои времени исчезновения напряжения на его входе, узел контроля 1 накладывает "запрет" на прохождение имн правляющии электрод главногористора 1 через ключевой элементЭтим обеспечивается требование ку следования импульсов на гланый 1 и коммутирующий 3 тиристорыпреобразователя при исчезновениипряжения на токоприемнике 7, т,еледним должен прийти импульс коммурунций тиристор 3. 3 ил,149410Изобретение относится к тяговойпреобразовательной технике и можетбыть использовано в устройствах длязащиты тиристорных преобразователей.Цель изобретения - повышение на 5дежности.На фиг. 1 представлена функциональная схема тиристорного преобразователя с защитой; на фиг,2 - то же, блока 10управления тири сторным преобразователем; на фиг, 3 - пример конкретнойреализации узлов, введенных в тиристорный преобразователь.Преобразователь состоит из силового тиристора 1, катод которого соединен с одним из выводов коммутирующего конденсатора 2, к ат одо м коммутирующе го тири стор а 3, общей т очной схем. Анод тиристора 1 соединен 20с анодом разделительного диода 4,анодом обратного диода 5, одним извыводов нагрузки 6, второй выводкоторой соединен с катодом обратногодиода 5 и через токоприемник 7 подключен к питающей сети 8, Катод раэ -делительного диода 4 соединен с анодом коммутирующего тиристора 3, однимиз выводов коммутирующего дросселя 9,второй вывод которого соединен с вторым выводом коммутирующего конденсатора 2. Первый вход блока 10 управления, который подсоединен к датчикунапряжения, подключенного к коммутирующему конденсатору 2, второй входблока 10 управления подключены кдатчику тока, включенного,в цепи нагрузки 6, третий вход блока 10 управления подключен к входу узла 11 контроля напряжения и выходу узла 12 питания блока 10 управления, входнымицепями включенного к общей точкесхемы и через разделительный диод13 к токоприемнику 7, и первому входу узла 14 контроля напряжения, второй вход которого соединен с общейточкой схеии, К выходу узла 14 контроля подключен первый вход элементаИ 15, второй вход которого подключен.к выходу узла 16 контроля частотыкоммутации, подключенного к дросселю9, Первый выход блока 10 управлениячерез ключевой элемент 17 подключенк управляющему электроду силовоготиристора 1, Управляющий вход ключевого элемента 17 подключен к выходу элемента И 15, Второй выход блока 10 , управления через ключевой элемент , 8 подключен к управляющему электро 44ду коммутирующего тиристора 3, Управляющий вход ключевого элемента18 подключен к выходу узла 11 контроля,Блок 10 управления тиристорногопреобразователя состоит из стандартных известных элементов,Генератор 19 напряжения треугольной формы выполнен на базе операционных усилителей, Генератор 20 импульсов силового тиристора и генератор 21 импульсов коммутирующего тиристора выполнены на базе компараторов 22, 23 и дифференцирующих звеньев 24, 25Канал 26 управления силовым тиристором 1 состоит иэ элементов НЕ 27; И 28 и формирователя 29импульсов, вход которого соединен свыходом элемента И 28; первый входкоторого подключен к выходу генератора 20 импульсов, Выход элементаНЕ 27 соединен с вторым входом элемента И 28. Канал 30 управления коммутирующим тиристором 3 содержит элемент ИЛИ 31, формирователь 32 импульсов, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 31, первый входкоторого подключен к выходу генератор а 2 1 и мпул ьс о в,Дифференцирующий узел 33 состоитиз элемента И 34, дифференцирующегозвена 35, триггера 36, выход которогоподключен к первому входу элементаИ 34, выход которого подключен к второмуу входу элемент а И 31, Пер вый входтриггера 36 подключен к выходу элемента И 28, второй вход триггера 36соединен с выходом генератора 21 импульсов. Второй вход элемента И 34подключен к выходу дифференцирующегозвена 35, вход которого подключен квыходу релейного элемента 37например, компаратора) и входу элементаНЕ 27, Один их входов релейного элемента 37 является первым входом блока10 управления, второй вход релейногоэлемента 37 является вторым входомблока 10 управления, Выходы формирователей 29, 32 импульсов являются соответствующими выходами блока 10 управления, Блок 10 управления формирует импульсы управления главным 1 икоммутирующим 3 тиристорами, На случай превышения тока преобразователяпредельно коммутирующего тока в блоке 10 управления предусмотрена защитапреобразователя от перегрузок по то-.ку,45 11 н 11 ст5 149410В качестве узла 12. питания можетиспользоваться двухтактный преобразователь постоянного напряжения с самовоэбуждением. Узел 14 контроля (фиг. 3)выполнен на базе реле. Узел 16 конт 5роля состоит из пареллельно включенных реле 38 и конденсатора 39, подключенных параллельно дросселю 9 через последовательно соединенные диод40 и резистор 41Элемент И 15 выполнен на базе реле42, подключенного к узлу 12 питаниячерез контакт 43 реле 13 и контакт 44рсле 38, Узел 1 контроля содержитоптопару 45, резистор 46, стабилитрон47, транзистор 48, в эмиттерную цепькоторого включена обмотка реле 49,один вывод которой соединен с эммитером транзистора 48, а второй вывод - с общей точкой схемКонтактреле 49 является ключевым элементом18, Анод световодаоптопары 45 соединен с катодом фотодиода оптопары 45,коллектором тиристора 48 и подключен 25к выходу блока 12 питания, Анод фотодиода оптопары 45 соединен с базойтранзистора 48, Катод светодиодаоптопары 45 через резистор 46 подключен к катоду стабилитрона 47, анод З 0которого соединен с общей точкой схемыСтабилитрон 47 выбирается таким,чтобы его напряжение стабилизации11было не меньше минимального дот 35пустимого уровня напряжения питаниясистемы управления, обеспечивающегоустановившуюся работу блока управленияПобле подключения токоприемника 7к питающей сети 8 напряжение на выходе блока 12 питания нарастает от 0до номинального значения 1 р,После пробоя стабилитрона 47 превьппение напряжения, равное прикладывается к последовательнойцепи: резистор 46, светодиод оптопары 45. Прохождение тока через свето-,диод приводит фотодиод оптопары 45,а следовательно, и транзистор 48 впроводящее состояние, К обмотке реле49 прикладывается напряжение. Замыкается контакт 18 и импульсы блокауправления могут беспрепятственнопроходить на управляющий электродкоммутирукщего тиристора 3. 4 6После подачи упрдвляющего сигнд 1 дна коммутирующий тиристор 3 импульснапряжения перез арядд нд дросселе 9через ограничительный резистор 41 идиод 20 заряжает конденсдтор 39 довеличины срабатывания реле 38 с т 1срКонтакт 44 реле 38 в цепи 42 заыкдется, В случае, если напряжение пигдющей сети выше нижнего допустимогоуровня, срабагывдет рел 14 и черезего контакты 43 и контакт 44 получает питание реле 42 контдкт которогоявляется ключевьи элементом 7.Во время переходного процессапроисходящего после подключения токоприемника 7 к питающей сети 8, навремя нарастания на выходе узла 12питания до напряжения, обеспечив,ающего нормальную установившуюся работу блока 10 управления, узел 11контроля накладывает запрет на прохождение импульсов управления черезключевой элемент 18 на управляющийэлектрод коммутирукщего тиристора 3.Одновременно узел 14 контроля контролирует уровень напряжения на токоприемнике 7, узел 16 контролячастоту коммутации, При достижениинапряжения на выходе узла 12 питания, близкого к номинальному значению, узел 11 контроля формирует разрешающее воздействие на прохождениеимпульсов управления через ключевойэлемент 18 на управляющий электродкоммутирующего тиристорд 3, включающего в работу коммутирующий контурпреобразователяНа выходе эле мент а И 15 формируется разрешающее воздействие нд прохождение импульсов через ключевой элемент 17 только в том случае, если напервый вход И 15 поступает информацияо частоте коммутации преобразователя,не меныпей заданной, д на второйвход элемент а И 15 по с ту пае т и нформация о значении напряжения на токоприемнике, болыпем нижнего допустимогоуровня,При поступлении информации с выхода узла 14 контроля нд второй входэлемента И 15 об исчезновении напряжения питакщей сети (отрыв токоприемника от питакщей сети) или снижения этого напряжения до значения,меньше нижнего допустимого уровня,на выходе элемента И 15 формируетсязапрет на прохождение импульсовчерез ключе вой эле ме нт7,1494104 Составитель О. МещеряковРедактор М,Келемеш Техред М.Ходанич Корректор Т,Мал Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул, Гагарина, 101 Закаэ 4121/50 Тираж 607ВНИИПИ Государственного комитета по изоб113035, Москва, Ж, Ра Подписноетениям и открытиям при ГКНТ СССРская наб., д. 4/5