Устройство для контроля системы управления преобразователем

(51)4 Н 02 Н 7/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Р 36и В.ф. Горячева-Амуре политех 88.8)тельство СССР Н 7/12, 1983. ДЛЯ КОНТРОЛЯ РЕОБРАЗОВАТЕЛЕМотличаюс целью расши- возможностей зможности контсов управленияведены потенОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) УСТРОЙСТВОСИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ Ппо авт.св. 9 1108555щ е е с я тем, что,рения функциональныхпутем обеспечения вороля амплитуды импулв каждый из каналов циометр, а также дополнительные источник постоянного тока, переключатель, второй конденсатор и восьмойрезистор, при этом база дополнительного транзистора соединена с замыкаю"щим контактом первой группы переключателя через второй дополнительныйконденсатор, включенный параллельноразмыкающему контакту дополнительного переключателя, замыкающий контакт которого через восьмой дополнительный резистор соединен с подвижным контактом потенциометра,подключенного к выходу дополнительного источника постоянного тока,положительный вывод которого соединен с эмиттером дополнительного транзистора.1 1182Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля контроля и наладки систем управления вентильных преобразователей.Цель изобретения - расширение 5Функциональных возможностей путемобеспечения возможности контро.пяамплитуды импульсов управления,На Фиг, 1 представлена схема устройства для контроля системы управле 1 Ония преобразователем; на Фиг.2диаграммы напряжений,Устройство для контроля системы 1управления преобразователем соцержиттрехФазный трансФорматор 2, соединенный по схеме "треугольник-звезда снулем", первый источник 3 постоянноготока, положительный полюс которогоподключен к нулевому выводу вторичной обмотки трансФорматора, второй 20источник 4 постоянного тока и одинаковые каналы по числу Фаз, каждыйиз которых состоит из первого транзистора 5, базой подключенного к выводу вторичной обмотки трансформатора 2 соответствующей Фазы, а эмиттером - к положительному полюсу источника 3 постоянного тока и к нулевому выводу вторичной обмотки трансФорматора 2. Коллектор транзистора 5через последовательно включенныепервый б и второй 7 резисторы подключен к аноду первого тиристора 8, ачерез пОследовательно включенньгтретий 9 и четвертый 10 резисторыподключен к аноду второго тиристора11. К общей точке первого б и второго 7 резисторов подключен пятый резистор 12, второй вывод которогоподключен к общей точке третьео 9 ичетвертого 10 резисторов, причемвыводы пятого резистора 12 служатвыходом устройства. Анод второго тиристора 11 через последовательносоединенные первый ключ 13 и шестойрезистор 14 подключен к катоду тиристора 11. Анод первого тиристора 8через последовательно включенныеседьмой резистор 15, первый конденсатор 16 и второй ключ 17 подключенк управляющему электроду второготиристора 11. Общая точка резистора15 и конденсатора 16 подключена ккатоду первого диода 18, анод которого подключен к управляющему электроду первого тиристора 8.Управляющий электрод тиристора 8через последовательно соединенные 603размыкающие контакты четвертой 19 и первой 20 групп основного переклю- чателя 21 соединен с положительным выводсм соответствующего канала системы управления преобразователем. Отрицательный вывод этого же канала системы 1 управления через последовательно соединенные размыкающие контакты второй 22 и третьей 23 групп переключателя 21 подключен к катодам тиристоров 8 и 11.Второй транзистор 24 эмиттером подключен к отрицательному полюсу второго источника 4 постоянного тока и через замыкающий контакт группы 22 переключателя 21 - к отрицательному полюсу системы 1 управления преобразователем. База транзистора 24 подключена через замыкающий контакт группы 20 переключателя 21 к положительному полюсу системы 1 управления, а коллектор через второй конденсатор 25 подключен к первому входу выпрямительного моста 26 из четырех диодов 27-30. Второй вход моста 26 подключен к положительному полюсу источника 4 постоянного тока и к общей точке цепочки из последовательно соединенных восьмого 31 и девятого 32 дополнительных резисторов которая включена параллельно конденсатору 25. Положительный полюс выпрямительного моста 26 через замыкающий контакт четвертой группы 19 переключателя 21 подключен к управляющему электроду тиристора 8 и аноду диода 18, а отрицательный полюс выпрямительного моста 26 через замыкающий контакт третьей группы 23 переключателя 21 подключен к катодам 8 и 11 и к отрицательному полюсу ис-. точника 3. Управляющий электрод тиристора 11 через резистор 33 подключен к его катоду.1Потенциометр 34 подключен к дополнительному источнику 35 постоянного тока, положительный полюс которого соединен с эмиттером транзистора 24. Движок потенциометра через последовательно включенные дополнительный резистор 36 и замыкающий контакт дополнительного переключателя 37 соединен с базой транзистора 24 и выводом цепочки из параллельно включенных конденсатора 38 и размыкающего контакта переключателя 37, Другой вывод этой цепочки через замыкающий контакт первой группы 20 переключателя3 1,182603 421 соединен с положительным выводомсистемы 1 управления.На фиг. 2 представлены диаграммынапряжений, где Е - анодное напряжение фазы А;- угол регулирования;управляющий импульс системы 1управления преобразователем (фиг.1);напряжение смещения; О, Ом,0 мк - потенциалы точек 8 , М относительного отрицательного полюса источ Оника 3 постоянного тока и разностьпотенциалов в точках МН; 0 - напряжение на коллекторе транзистора24 (в точке К, фиг. 1); О з - напряжение на выходе выпрямительного моста 261 "мэ Ок , Омц - потенциалыкмточек ММ относительно отрицательногополюса источника 3 постоянного токаи разность потенциалов в точках Мя(как показано на фиг1), а индексы2 - другому положению переключателя 21.Устройство для контроля системы 25управления преобразователем работаетследующим образом.Синусоидальное напряжение на базах транзисторов 5 синхронизовано санодным напряжением преобразователя.Система управления преобразователемформирует сдвоенные импульсы, сдвинутые относительно друг друга, например, на 60 эл.град.Нагрузкой транзистора 5 является35мост, образованный элементами 6-11,Выходами устройства является резистор 12, включенный в диагональ моста,Мост сбалансирован так (при разомкнутом ключе 13), что при равенстве40между собой токов, протекающих поэлементам 6-8 и 9-11, разность потенциалов в точках М М равна нулю.При разомкнутом ключе 13 ток черезэлементы 6-8 и 9-11 протекает толь 45ко при одновременно открытых транзисторе 5 и тиристорах 8 и 11, т.е.когда к базе транзистора 5 приложено отрицательное напряжение и, одновременно, управляющие импульсы натиристоры 8 и 11, поступающие отсистемы 1 импульсно-фазового управления. Для измерения фазового сдвига управляющего импульса системы управления преобразователем (т.е. угла регулирования М ) ключ 13 замыкают, ключ 17 размыкают, переключатели 21 и 37 устанавливают в первое положение (как показано на фиг.1). Сопротивление резистора 14 устанавливают равным сопротивлению открытого тиристора 11. При замкнутом ключе 13 и К =0 токи, протекающие по элементам 6-10 и 13-14, равны между собой, так как тиристор 8 открывается управляющим импульсом в начале отрицательного полупериода анодного напряжения, а тиристор 11 шунтирован резистором 14. При этом разность потенциалов в точках М и М равна нулю.оПри 0 и 180 ток через элементы 9, 10 и 13, 14 протекает в течение всего периода, а через элементы 6-8 только с момента прихода управляющего импульса от системы 1 управления и до конца полупериодаТак как средние значения токов в ветвях, образованных элементами 6-10 и 13-14, в этом случае не равны между собой, то средние значения потенциалов точек М и й также не равны, причем разность потенциалов 0 мн (фиг.2) пропорциональна разности средних токов в ветвях за период (или разнос. ти длительностей протекания токов в ветвях, образованных элементами 6-10 и 13-14), т.е. пропорциональна углу регулирования М Поступление второго из сдвоенных импульсов не изменяет состояния схемы, так как ключ 17 разомкнут. Таким образом, фазовый сдвиг управляющего импульса системы управления преобразователем относительно анодного напряжения (т.е. угол регулирования 6 ) определяется средним значением напряжения на выходе устройства (резистор 12).Для измерения длительности управляющего импульса переключатель 21 устанавливают в другое положение, ключ 13 размыкают, ключ 17 замыкают, переключатель 37 устанавливают в первое положение (как показано на фиг.1). При этом на базу транзистора 24 поступают сдвоенные положительные импульсы управления Ц системы 1 управления преобразователем, сдвинутые относительно друг друга, например,на 60 эл. град. При поступлении первого из сдвоенных импульсов 0 на коллекторе транзистора 24 формирует, ся импульс (1 к прямоугольнои формы (фиг.2), длительность которого равна длительности импульса управления ЦИмпульс 11 затем дифференцируется ЙС-цепочкой, состоящей из элементов 25 и 32. Полученные после дифференцирования импульсы Ир (Фиг.2) выпрямляются выпрямительным мостам 26 и через замыкающие контакты 19 и 23 переключателя 21 поступают на управляющий электрод тиристора 8, При поступлении второго из сдвоенных им О пульсов 1 , сдвинутого относительно первого на 60 эл. град., на коллекторе транзистора 24 формируется второй импульс р (сдвинутый атнасиотельно первого на 60 ), который затем дифферснцируется 11 С -цепочкой, состоящей из элементов 25 и 32, Полученные после дифференцирования еще два импульса 1 выпрямляются выпрямительным мостам 26 и через замыкаю щие контакты 19 и 23 переключателя 21 поступают на управляющий электрод тиристора 8, Таким образом, в течение палупериода анаднога напряжения на управляющий электрод тиристора 8 с 25 выпрямительнага моста 26 поступают две пары импульсов 0со сдвигом между парами 60 эл. град., а фазовый сдвиг между импульсами в ларе равен ширине импульса управления о. 30 Пока закрыт тиристор 8, дисд 18 имеет обратное смещение, равное, примерно, напряжению источника 3 постоянного тока. Первый из прадифферен 35 цированных импульсов О(Фиг.2), сдвинутый относительно анадного напряжения Е на некоторый угол, открывает только тиристор 8 и потенциал точки М возрастает до значения 1, Через тиристор 8 и резисторы 15 и 33 разряжается конденсатор 16, подготавливая тем самым к включению тирис. тор 11. При поступлении второго из импульсов 11 а открытое состояние тиристара 8 не изменяется, а тиристар 11 открывается, чта приводит к увеличению потенциала точки И до значения р к (фиг.2). Вторая пара им - пульсов 11 , сдвинутая относительно первой пары импульсов на 60 эл.град. не изменяет состояние схемы (потенциалы точек М и я ), так как тиристоры 8 и 11 уже открыты первой парой импульсов 38 . Таким образом, сред нее значение разности потенциаловпропорционально фазовому сдвигуМн.между продифференцированными импульсами О, (или Од ) первой пары,т,е. лропарцианально длительности импульса управления 0 ) .При изменении полярности напряжения на базе транзистора 5 он запирается, а вместе с ним запираются тиристары 8 и 11. Для контроля наличия сдвоенных импульсов переключатель 21 устанавливают в первое положение (как показано на фиг.1), ключ 13 размыкают, ключ 17 замыкают. При этом первый из сдвоенных импульсов открывает тиристор 8. По элементам 6-9, 12 проходит ток, потенциал точки М возрастает и его значениесохраняется до конца полупериода(т,е. до тех пар, пока открыт тиристор 8). Конденсатор 16, ранее заряженный до напряжения источника 3 питания ло цепи эмиттер-коллектор транзистора 5 - последовательно включенные резисторы 6, 7, 15 - ключ 17резистор 33, разряжается ло цепирезистор 15 - открытый тиристор 8резистор 33 и тем самым подготавливает к включению тиристор 11. Второйиз сдвоенных импульсов открывает, тиристор 11, не изменяя открытого состояния тиристора 8. При этом по элементам 9-11 проходит ток и потенциалтачки М возрастает до значения потенциала точки М . При этом ток врезисторе 12 становится равным нулю,разность потенциалов между точкамиМ и 8 тоже становится равной нулюи не изменяется до конца полупериода,Таким образом, разность потенциалов между точками М и 8 (ток черезрезистор 12) появляется толъко в течение времени между первым и вторымиз сдвоенных импульсов. Уменьшениесреднего значения разности потенциалов между точками М и Х (или среднего тока через резистор 12) при замыкании ключа 17 (при неизменном угле1 ) свидетельствует о наличии второго из сдвоенных импульсов. Если жеразность потенциалов при замыканииключа 17 не уменьшается, то из системы управления поступает толькоодин импульс.Для измерения амплитуды управляющего импульса переключатели 27 и 37устанавливают во второе положение,ключ 13 замыкают, ключ 17 размыкают.При этом на базу транзистора 24 по"ступают сдвоенные импульсы управле7 1182 ния О системы 1 управления преобразователем, сдвинутые относительно друг друга, например, на 60 эл.град. Одновременно на базу подается отрицательное напряжение смещенияйДля исключения влияния источника 35 на работу системы 1 управления импульсы управленияподаются на базу транзистора через конденсатор 38, обеспечивающий развязку источни- )О ка 35 постоянного тока и системы 1управления по постоянному току.При измерении амплитуды импульсов управления устанавливают угол регулио рования в пределах 0180 . Импульсы от системы 1 управления поступают через замыкающие контакты 20 и 22 и конденсатор 38 на базу транзистора 24. На нагрузке транзистора (в точке К ) формируются прямоугольные щ импульсы О), , которые дифференцируются с помощью элементов 25 и 32, выпрямляются диодным мостом 26 и через замыкающие контакты групп. 19 и 23 переключателя 2 1 подаются на управляющий электрод тиристора 8. Первый из дефференцированных импульсов открывает тиристор 8. Послелующие импульсы не изменяют состояние тиристора 8 в течение всего полупериода. При этом ток через элементы 9, 10 и 13, 14 протекает в течение всего полуперио" да, а через элементы 6-8 только с момента прихода первого иэ продифференцированных импульсов и до конца полу- периода. Таким образом, разность по 5 тенциалов 1)ця (фиг.2) пропорциональна разности средних токов в ветвях, образованных элементами 6-10 и 13-14, за период, т,е. пропорциональна уг)О лу МПри увеличении напряжения смещения до значения ), - 0 д управляющие им-, пульсы системы 1 управления не поступают на базу тиристора 24, так как 603 8конденсатор 38 заряжен до напряжения 0 и в периоды пауз (отсутствия импульсов Ц ) не может разрядиться.Потенциал базы транзистора 24 при поступлении импульса 0 в этом случае равен нулю и в нагрузке транзистора 24 (точка 1 ) прямоугольный импулЬс не формируется. Это приводит к тому, что тиристор 8 остается закрытым в течение всего периода, а разность потенциаловопределяется средним током в ветви, образованной элементами 9, 10 и 13, 14 что соответствует углу регулирования К =180 По изменению разности потенциалов0 ),), от некоторого значения, определяемого текущим значением угларегулирования 0 сс 180 (при Цц ==0) до максимального значения, соответствующего А =180 (при 0 С) = 1)П 1)судят об амплитуде управляющих импульсов. Увеличивая напряжение смещенияц от нуля, регистрируютв точках 1 (фиг.1) его значение,при котором разность потенциалов 0увеличивается до максимального значения. Это значение 0 численноравно амплитуде управляющих импульсов системы 1 управления,Таким образом, предлагаемое устройство позволяет снимать характеристики системы управления преобрахователем одновременно по всем каналам, определять асимметрию импульсов управления, контролировать наличие сдвоенных импульсов системы управления, их длительность и амплитудуПрименение изобретения позволяетрасширить функциональные возможностиустройства для контроля системы управления преобразователем путемобеспечения контроля амплитуды импульсов управления.182663ФигСоставитель В. Широков Редактор Ю. Середа Техред А.Кикемезей Корректор С.Черни Заказ 6115/52 Тираж 619 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4