Устройство для ограничения угла регулирования многозонного сетевого преобразователя

союэ советснихСОЦИАЯИюиЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ЗЕ) Н 02 М 1 08 госуддРственнцй ноюитет сссРпо делдм изов .и:ний и отнРцтий К АВТОРСИОМУ СВИДЕ 7 ЕЛЬСТВ(71) Московский ордена Ленина иордена Трудового Красного Знамениинститут инженеров железнодорожноготранспорта(56) 1. Авторское свщетельство СССРУ 797052, кл. Н 02 Р 13/16, 1981.2. Авторское свидетельство СССРВ 317156, кл. Н 02 Р 13/16, 1971(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯУГЛА РЕГУЛИРОВАНИЯ МНОГОЗОННОГО СЕТЕВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащее задатчик угла управления, подключенные к нему фазорегулятор угла регулирования и фазорегулятор угла опережения открытия тиристоров, блоксинхронизации, датчик угла коммутации и датчик интервала включениятиристоров, входы которых предназначены для подключения к вторичнойобмотке силового трансформатора,о т л и .ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности и надежности в работе, устройство снабженотремя формирователями коротких импульсов, двумя б -триггерами, тремяэлементами 2 И, тремя элементами2-2 ИИЛИ-НЕ, элементом 2 И-НЕ и,элементом НЕ, причем вход первогоформирователя коротких импульсовподключен к выходу датчика угла коммутации и к одному из входов перво.ЯО 1128347 А го элемента 2 И, а выход - к установочному б -входу первого Йб -триггера, установочный к -вход которого соединен с выходом блока синхронизации, а выход - с другим входом первого элемента 2 И, вход второго формирователя коротких импульсов подключен к выходу первого элемента 2 И, а выход - к первому входу первого элемента 2-2 ИИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к первому выходу задатчика угла управления, третий вход - к второму его выходу, четвертый вход - к выходу фазорегулятора угла опережения открытия ти-ристоров, выход третьего формировате.- ля коротких импульсов соединен с одним из входов второго элемента 2 И, С а вход - с выходом второго элемента 2-2 ИИЛИ-НЕ, второй и третий входы О которого подключены соответственно к первому и второму выходам задатчи- файф ка угла управления, первый вход Феи подключен к выходу элемента 2 И-НЕ, фф а четвертый вход - к выходу третьего (;ф элемента 2 И, один из входов которогб фф соединен с инверсным выходом второ-ф го к 5 -триггера, прямой выход которого подключен к одному из входов элемента 2 И-НЕ, установочный К - вход - к выходу блока синхронизации, а установочный 5 -вход - к выходу первого элемента 2-2 ИИЛИ-НЕ, при Ъф этом другой вход элемента 2 И-НЕ и другой вход третьего элемента 2 И подключены к выходу третьего элемен та 2-2 ИИЛИ-НЕ, первый и четвертый входы которого подключены соответ- ственно к первому и второму выходам задатчика угла управления, третий1128347вход непосредственно, а второй че-, 2 И подключен к выходу датчика интеррез элемент НЕ соединены с выходом вала включения тиристоров, а выход фазорегулятора угла регулирования, предназначен для подключения к распричем другой вход второго элемента пределнтелю импульсов.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления выпрямительно-инверторными преобразователями в электро- приводах, преимущественно для 5 электроподвижного состава переменного тока с рекуперативным торможением.Известно устройство для ограничения Лазы регулируемых импульсов, в 1 О состав которого входят задатчики (контроллер машиниста), Аазорегуляч торы, распределитель и пороговыи элемент (нуль-орган) 1 .Однако устройство обеспечивает ограничение Фазы регулируемых импульсов только в пределах ширины выходных сигналов порогового элемента, когда напряжения на преобразователе будет достаточно для надежного вклю чения тиристоров и не учитывает неудовлетворительных потенциальных условийв момент коммутации тягового или тормозного тока.Наиболее близким к изобретению 25 по технической сущности является устройство для ограничения угла регулирования многозонного сетевого преобразователя, содержащее задатчик угла управления подключенные к нему, фазорегулятор угла регулирования и Ьазорегулятор угла опережения открытия тиристоров, блок синхронизации, датчик угла коммутации и датчик интервала включения тиристоров, входы которых предназначены для подключения к вторичной обмотке силового трансдюрматора 2 .В устройстве ограничение фазы угла регулирования осуществляется за40 счет насыщения дросселя полуволновоФ го магнитного усилителя Аазорегулятора при введении напряженияпропор ц ионального величине угла коммутации. РегулировоЧные характеристик 45 такого Ьазорегулятора нестабильны и имеют разброс параметров, влияющий на точность ограничения фазы угла регулирования, Низкая точность ограничения угла регулирования управляющего импульса приводит к Аормированию импульса управления в зоне коммутации тока, что прйводит к ненадежному открытию тиристоров или раннему ограничению Фазы, что отрицательно сказывается на энергетических характеристиках преобразователя.Целью изобретения является повышение точности ограничения угла регулирования многозонного сетевого преобразователя и повышение надежности включения тиристоров.Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее задатчик угла управления, подключен- Фные к нему Аазорегулятор угла регулирования и фазорегулятор угла опережения открытия тиристоров, а также блок синхронизации, датчик угла коммутации и датчик интервала включения тиристоров, входы которых предназначены для подключения к вторичной обмотке силового трансформатора, снабжено тремя Формирователями коротких импульсов, двумя В 5 -триггерами, тремя элементами 2 И, тремя элементами 2 И, тремя элементами 2-2 ИИЛИ-НЕ, элементом 2 И-НЕ и элементом НЕ, причем вход первого Формирователя коротких импульсов подключен к выходу датчика угла коммутации и к одному из входов первого элемента 2 И, а выход - к установочному 5 -входу первого Йб -триггера, установочный Я-вход которого соединен с выходом блока сйнхронизации, а выход - с другим входом первого элемента 2 И, вход второго Формирователя коротких импульсов подключен к выходу первого элемента 2 И, а выход - к первому входу первого элемента 2-2 ИИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к перФ1128347 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 мом. вому выходу задатчика угла управления, третий вход - к второму еговыходу, четвертый вход - к выходуфазорегулятора угла опережения открытия тиристоров, выход третьегоформирователя коротких импульсовсоединен с одним из входов второгоэлемента 2 И, а вход -.с выходом второго элемента 2-2 ИИЛИ-НЕ, второй итретий входы которого покдлючены соответственно к первому и второмувыходам задатчика угла управления,первый вход подключен к выходу элемента 2 И-НЕ, а четвертый вход - квыходу третьего. элемента 2 И, одиниз входов которого соединен с инверсным выходом второго 35 -триггера,прямой выход которого подключен кодному из входов элемента 2 И-НЕ, установочный 8 -вход - к выходу блокасинхронизации, а установочный 5вход - к выходу первого элемента2-2 ИИЛИ-НЕ, при этом другой входэлемента 2 И-НЕ и другой вход третьего элемента 2 И подключены к выходутретьего элемента 2-2 ЙИЛИ-НЕ, первый и четвертый входы которого подключены соответственно к первому ивторому выходам задатчика угла управления, третий вход непосредствен но, а второй через элемент НЕ соединены с выходом фазорегулятора угларегулирования, причем другой входвторого элемента 2 И подключен к выходу датчика интервала включения тиристоров, а выход предназначен дляподключения к распределителю импульсов. На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для ограничения угла регулирования многозонного сетевого преобразователя, на фиг, 2- временные диаграммы сигналов на выходах элементов устройства; на фиг. 3 - схема двухзоннага выпрями- тельно-инверторного преобразователя с тяговым двигателем и сглаживающим реактором в цепи нагрузки; на фиг. 4 - временные диаграммы питающего преобразователь напряжения ОС напряжения .0,1 на выходе преобразователя тока 1 во вторичной абмот-,У Ске трансформатора; напряжения ггна выходе датчика 1 и импульсов управления М, М о, ,от пирающих плечи 1-6 прелбразователя в соответствии с заданным алгорит 4Устройство содержит датчик 1 угла каммутаггии, блок 2 синхронизации,входы которых предназначены дляподключения к вторичной обмотке силоваго трансформатора, задатчик 3угла управления, подключенные к немуфазорегулятор 4 угла опережения и фазарегулятор 5 угла регулирования,5 также датчик 6 интервала включения тиристоров вход котрого предназначен для подключения к вторичнойобмотке трансформатора, первый формирователь 7 коротких импульсов,вход которого подключен к выходудатчика. Лервый гав в .триггер 8 устаноночным 5 -входом подключен к выходу первого элемента 2 И 9, установочным к -входом к выходу блока 2 сикхронизации, а выходом - к другомувходу первого элемента 2 И 9. Второйформирователь 10 коротких импульсов входом подключен к выходу первогоэлемента 2 И 9, а выходом - к первому входу первого элемента 2-2 ИИЛИНЕ 11, второй вход которого подключен к первому выходу задатчика 3,третий вход - к второму выходу задатчика 3, четвертый вход - к выходу фазорегулятора 4. Второй хб -триггер 12 подключен установочным входомк выходу блока 2 синхронизации, установочным Х -входом - к выходу первого элемента 2-2 ИИЛИ-НЕ 11, прямым выходом - к одному из входовэлемента 2 И-НЕ 13. Выход второгоэлемента 2-2 ИИЛИ-НЕ 14 соединенс входом третьего формирователя 15коротких импульсов, выход которогоподключен к одному из входов второгоэлемента 2 И 16. Инверсный выход второго 1 б -триггера 12 подключен кодному из входов третьего элемента2 И 17, выход фазорегулятора 5 соединен через элемент НЕ 18 и непосредственно с входами третьего элемента2-2 ИИЛИ-НЕ 19,Устройство работает следующим образом.Датчик 1 формирует импульсы, про порциональные углу коммутации тока, блок 2 синхронизации, формирует синхраимпульсы в моменты перехода кривой питающего напряжения через нуль, задатчик 3 формирут единичный потенциал на первом выходе в режиме тяги и на втором выходе - в режиме рекуперации, фазорегулятор 4 формирует в режиме рекуперации импульс с фазой1128 угла опережения, Фазорегулятор 5 формирует в режимах тяги и рекуперации импульс с афзой угла регулирования, датчик 6 Формирует на выходе единичный сигнал в периоды удовлет- .5 ворительных потенциальных условий и нулевой потенциал в периоды неудовлетворительных потенциальньк условий для открытия тиристоров.Первый Формирователь 7 при перепаде 1/О сигнала коммутации от дат чика 1 Формирует нулевые импульсы, которые устанавливают первый 18 -триггер 8 по 5 -входу в единичное состояние. Сброс 35 -триггера 8 в исход, ное состояние осуществляется по к-входу синхроимпульсом от блока 2 синхронизации.Первый элемент 2 И 9 в режиме тяги Формирует импульс, длительность Ю которого равна углу коммутации в контуре с меньшим напряжением, а в инверторном режиме на его выходе нулевой потенциал.Второй Формирователь 10 при пере 25 паде 1/О импульса с выхода первого элемента 2 И 9 формирует единичный импульс по окончании угла коммутации тягового тока.Первый элемент 2-2 ИИЛИ-НЕ 11 30 в зависимости от режима работы (тяга или рекуперация) Формирует сигналы ограничения по углу тяговой и инверторной коммутации, которые по 5-воду управляют работой второго З 5 Яб-триггера 12. Сброс В 5 -триггера 12 в исходное состояние осуществляется по Й -входу синхроимпульсом.Элемент НЕ 18 и третий элемент 2-2 ИИЛИ-НЕ 19 Формируют импульс, 4 о длительность которого изменяется пропорционально Фазе угла регулирования Фазорегулятора 5. Причем в зависимости от режима работы преобразователя угол регулирования изменя ется от 180 эл.граддо О эл,град. 347 6в тяге и от О эл,град, до 180 эл.градград. р рекуперации,Элемент 2 И-НЕ 13 Формирует сигнал о Фазе угла регулирования, ограниченной по углу коммутации тягового тока. Третий элемент 2 И 17 Формирует сигнал о фазе угла регулирования, ограниченной по углу инвер-.торной коммутации тормозного тока.Второй элемент 2-2 ИИЛИ-НЕ 14 формирует. сигнал о Фазе угла регулирования с учетом режима работы,т.е. в зависимости от сигналов первого и второго выходов задатчика 3(контроллера машиниста). Третий Формирователь 15 Формирует импульс управления Юр , Фаза которого ограничена по углу коммутации тока. С помощью второго элемента 2 И 16 на Формирование импульса управления р накладывается запрет в моменты, когда датчик 6 фиксирует неудовлетворителькые потенциальные условия для открытия тиристоров и Формирует на своем выходе нулевой потенциал. Это означает, что в начале каждой зоны регулирования напряжения преобразователя импульс управления формируется с задержкой до появления удовлетворительных потенциальных условий для надежного открытий тиристоров.Технико-экономическая эффектив 1 ность устройства заключается в повышении точности работы системы управления выпрямительно-инверторным преобразователем и обеспечение надежного включения тиристоров преобразователя при искажениях Формы кривой питающего напряжения тяговой сети путем запрета и ограничения на выдачу регулируемого импульса управления на тиристоры в моменты коммутации тока и неудовлетворительных потенциальных условий.1128347 Составитель С,Лузановедактор Т.Кугрышева Техред З,Палий Корректор М,Леонтю каз 9080/41 Патент",иал 4 жгоЭ ул, Проек Тираж 666 ВНИИПИ Государственног по делам изобретении 113035, Москва, Ж, РаПодписное омитета СССР открытий кая наб., д, 4