Устройство для контроля системы управления преобразователем

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК Н 7/12 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТО СТЕМЬ ДЛЯ КОНТРОЛЯ СРАЗОВАТЕЛЕМ относится к э ть использова ТВОРЕОБениеет б ек ала систем управ является ус етения по ав изобретениен ля веряв 90 5. Цельюрение облобеспечен ляется рас вания путе и испол возможн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССУ 1108555, кл. Н 02 Н 7/12, 1983 801295478 А 212954 контроля систем управления однофаэных преобразователей и трехфазных преобразователей, выполненных по схеме "звезда-звезда", Поставленная цель достигается тем, что дополнительно введены два переключателя 38 и 42 и дополнительные выводы 34 от первичных обмоток трансформатора 2. Первый переключатель 38 обеспечивает переключение первичной обмотки трансформатора 2 устройства с "треугольника" на "звезду", при этом для согласования напряжения используется дополнительный вывод 34 первичной обмотки. Второй переключатель 42 обеспечивает изменение Фазы вторичного напряжения трансформатора 2 на 180 Таким образом, введение упомянутых элементов позволяет синхронизировать синусоидальное напряжение на входеоизмерительного блока устройства с анодным напряжением контролируемого преобразователя при любой схеме выпрямления. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано дляконтроля и наладки систем управленияпреобразователями и является усовершенствованием изобретения по авт, 5св, 9 1108555.Целью изобретения является расширение области использования устройства путем обеспечения возможности контроля систем управления однафазных преобразователей и трехфазных преобразователей, выполненныхпо схеме звезда - звездаНа Фиг.1 представлена схема устройства для контроля системы управления преобразователем; на фиг.2 - диаграммы напряжений,Устройство для контроля системы 1управления преобразователем содержиттрехфазный трансформатор 2, соединенный по схеме "треугольник - звездас нулем", первый источник 3 постоянного тока, положительный полюс которого подключен к нулевому выводу вторичной обмотки трансформатора, второй источник 4 постоянного тока иодинаковые каналы по числу Фаз, каж,цый из которых состоит иэ первоготранзистора 5, базой подключенного квыводу 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 З 5 5 через последовательно включенные первый 6 и второй 7 резисторы подклю"чен к аноду первого тиристора 8, а через последовательно включенные третий 9 и четвертыми 10 резисторы подключен к аноду второго тиристора 11.К общей точке первого 6 и второго 7резисторов подключен пятый резистор12, второй вывод которого подключенк общей точке третьего 9 и четвертого 10 резисторов, причем выводыпятого резистора 12 служат выходомустройства. Анод второго тиристарачереь последовательно соединенныепервый ключ 13 и шестой резистор 14подключен к катоду тиристора 11. Анодпервого тиристора 8 через последовательно включенные седьмой резистор 15,первый конденсатор 16 и второй ключ17 подключен к управляющему электроду второго тиристора 11. Общая точкарезистора 15 и конденсатора 16 подключена к катоду первого диода 18,анод которого подключен к управляющему электроду первого тиристора 8.Управляющий электрод тиристора 8через последовательно соединенныеразмыкающие контакты четвертой 19 ипервой 20 групп основного переключателя 21 соединен с положительным выводом соответствующего канала системыуправления преобразователем. Отрицательный вывод этого же канала системы 1 управления через последовательно соединенные размыкающие контактывторой 22 и третьей 23 групп переключателя 21 подключен к катодам тиристоров 8 и 11,Второй транзистор 24 эмиттеромподключен к отрицательному полюсувторого источника 4 постоянного токаи через замыкающий контакт группы 22 переключателя 21 - к отрицательному полюсу системы 1 управления преобразователем. База транзи"тора 24 подключена через замыкающий контакт5 группы 20 переключателя 21 к полоГ жительному полюсу системы 1 управления, а коллектор через второй конденсатор 25 подключен к первому входу выпрямительного моста 26 иэ четы рех 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 15 32 резисторов, которая включена .параллельно конденсатору 25. Положительный полюс выпрямительного моста 26 через замыкающий контакт четвертой группы 19 переключателя 21 под ключен к управляющему электроду тиристора 8 и аноду диода 18, а отрицательный полюс выпрямительного моста 26 через замыкающий контакт третьей группы 23 переключателя 21 под ключен к катодам тиристоров 8 и 1 1 и отрицательному полюсу источника 3. Управляющий электрод тиристора 11 через резистор 33 подключен к его катоду. 30Дополнительные выводы 34 первичной обмотки трансформатора 2 через замыкающие контакты первой 35, второй 36 и третьей 37 групп переключателя 38 на четыре группы контактов 35 соединены вместе, а общая точка через замыкающий контакт четвертой группы 39 переключателя 38 подключена к нулевому выводу источника питания преобразователя, Начала первичных 10 обмоток Фаз А, В, С, трансформатора 2 через размкающие контакты групп 35-37 переключателя 38 соединены с концами первичных обмоток фаз С, А, В соответственно. Начала и концы вторич ных обмоток трансформатора 2 подключены к подвижным контактам первой 40 и второй 41 групп двухполюсного переключателя 42, причем в каждом канале его замыкающий контакт первой 50 .группы 40 и размыкающий контакт второй группы 41 соединены с эмиттером первого транзистора 5, а размыкающий контакт первой группы 40 и замыкающий контакт второй группы 41 переключателя 42 подключены к базе транзистора 5.На фиг,2 представлены диаграммы напряжений, где Е - анодное напряжение фазы; сФ. - Угол регулирования;Чуправляющий импульс системы 1 управления преобразователем (фиг1); Ч - напряжение смещения; Чр, Ч- потенциалы точек И, М относительно отрицательного полюса источника постоянного тока 3 и разность потенциалов на точках МИ; Ч - напряжение на коллекторе транзистора 24 в точке К (фиг.1); Ч - напряжение на резисторе 32 в точке Д (фиг.1); Ч - напряжение на выходе выпрями- тельного моста 26 ю Чм ЧиЧмм потенциалы точек МИ относительно отрицательного полюса источника постоянного тока 3 и разность потенциалов в точках МИ (фиг.1).Устройство для контроля системы управления преобразователем работает следующим образом.При контроле системы управления трехфаэных преобразователей выводы А, В, С, 0 (фиг,1) устройства подключаются к соответствующим выводам источника питания контролируемого преобразователя. Переключатель 38 устанавливается в первое положение (как показано на Фиг.1), если схема соединения силового трансформатора преобразователя "треугольник - звезда , или во второе положение, если схема соединения трансформатора "звезда - звезда". Перекпючатель 42 устанавливается в первое положение (как показано на фиг.1). Дополнительный вывод 34 трансформатора 2 необходим для согласования напряжения при переключении первичной обмотки трансформатора 2 с "треугольника" на "звез 11ду еЕсли вторичная обмотка выполненапо схеме "двойная звезда", то переключатель 42 устанавливается сначала в первое положение, При этом осуществляется контроль импульсов, поступающих на тиристоры "прямой звезды", Для контроля управляющих импульсов на тиристорах "обратной звезды", переключатель 42 устанавливается во второе положение,При контроле системы управления однофазных преобразователей переключатель 38 устанавливается во второе положение (обеспечивается схема соединения трансформатора 2 "эвезда - звезда"), а к выводам источника питания преобразователя подключается вывод 0" устройства (к нулевому выводу источника питания преобразова 1295теля) и любой из выводов А, В или С устройства. Например, если подключается зывод А к Фазе источника питания преобразователя, то выводы В и С устройства остаются в отключенном состоянии, Переключатель 42 устанавливается сначала в первое положение. При этом контролируются управляющие импульсы, поступающие на одну пару тиристоров выпрямительного моста или10 на один тиристор в двухполупериоднойсхеме выпрямителя со средней точкой, Затем переключатель 42 устанавливает,ся во второе положение и контролируются импульсы, поступающие на вторуюпару тиристоров.После установки переключателей 38и 42 в положение, соответствующеесхеме выпрямления и схеме соединениятрансформатора преобразователя, сицусоидапьное напряжение на базахтранзисторов 5 будет синхронизировао с ацодным напряжением преобразователя, Система управления преобра 25зоиателя Формирует сдвоенные импульсы, сдвинутыг например, на 60 эл,град,Нагрузкой транзистора 5 являетсямост, образованный элементами 6-11,Выходами устройства являются резистор 12, включенный в диагональ моста, 30Мост сбалансирован так (при разомкнутом ключе 13), что при равенстве между собой токов, протекающих поэлементам 6-8 и 9-11, разность потен. циалов в точках М 11 равна нулю, При 35разомкнутом ключе 13 ток через элементы 6-8, 9-11 протекает только приодновременно открытых транзисторе 5 и тиристорах 8, 11, т,е, когда в базе транзистора 5 приложено отрицатель 40цое напря;кение и одновременно управляющие импульсы на тиристоры 8 и 11,постутающие от системы 1 импульсно- Фазового управления.Для измерения Фазового сдвига уп равляющего импульса системы управления преобразователем(т,е. угла регч,лировация д-) ключ 13 замыкают, ключ 17 размыкают, переключатели 21 и 38 устанавливают в первое положение 50(Фиг.1), Сопротивление резистора 14 устанавливают равным сопротивлению открытого тиристора 11, При замкнутом ключе 13 и с = 0 токи, протекающие по элеменгам 6"8 и 9, 10, 13, 14, 55 рагны между собой, так как тиристор 8 открывается управляющим импульсом в начале отрицательного полупериода 478 банодного напряжения, а тиристор 11щунтирован резистором 14, При этомразность потенциалов в точках М и 11равна нулю,При 0 (с(180" ток через элементы9, 10, 13, 14 протекает в течениевсего полупериода, а через элементы6-8 - только с момента прихода управляющего импульса от системы 1 управления и до конца полупериода. Таккак средние значения токов в ветвях,образованных эцементами 6-8 и 9, 10,13, 14 в этом случае не равны междусобой, то средние значения потенциалов точек М и И также не равны, причем разность потенциалов Ч (Фиг.2)пропорциональна разности средних токов в ветвях за период (или разностидлительностей протекания токов в вет,вях. обоазованных элементами 6-8 и.9, 10, 13, 14), т,е, пропорциональнауглу регулирования сПоступление второго из сдвоенныхимпульсов не изменяет состояния схемы, так как ключ 17 разомкнут.Таким образом, фазовый сдвиг управляющего импульса системы управления преобразователем относительноанодного напряжения (т,е угла регулирования Ы ) определяется среднимзначением напряжения на выходе устройства (резистор 12).Для измерения длительности управляющего импульса переключатель 21устанавливаот в другое положение,ключ 13 размыкают, ключ 17 замыкают,переключатель 38 устанавливают в первое положение, как показано на Фиг,1,При этом на базу транзистора 24 поступают сдвоенные импульсы управленияЧ системы 1 управления преобразователем, сдвинутые относительно другдруга, например, на 60 эл. град, Припоступлении первого из сдвоенных икпульсов Ч на коллекторе транзистора24 Формируется импульс Ч прямоугольной формы (фиг.2), длительностькоторого равна длительности импульсауправления Ч, Импульс Ч затем дифференцируется ВС-цепочкой, состоящейиз элементов 25 и 32, Полученные после дифференцирования импульсы Ч,(Фиг,2) выпрямляются выпрямительныммостом 26 и через замыкающие контакты19 и 23 переключателя 21 поступаютна управляющий электрод тиристора 8,При поступлении второго из сдвоенных импульсов Ч сдвинутого относи1295478 тельно первого на 60 эл, град., на коллекторе транзистора 24 формируется второй импульс Ч, (сдвинутый относительно первого на 60 эл. град,), который. затем дифференцируется КС- цепочкой, состоящей из элементов 25 и 32. Полученные после дифференцирования импульсы Ч выпрямляются выпрямительным мостом 26 и через замыкающие контакты 19 и 23 переключа теля 2 1 поступают на управляющий электрод тиристора 8. Таким образом, в течение полупериода анодного напряжения на управляющий электрод тиристора 8 с выпрямительного моста 26 пос тупает две пары импульсов Чв со сдвигом между парами 60 эл, град, а фазовый сдвиг между импульсами в .паре равен ширине импульса управления Б 20Пока закрыт тиристор 8, диод 18 имеет обратное смещение, равное примерно напряжению источника 3 постоян ного тока. Первый из продифференцированных импульсов Ч (фиг.2), сдвинутый относительно анодного напряжения Е на некоторый угол, откроет только тиристор 8 и потенциал точки М возрастает до значения Ч ,.Чемд ф рез тиристор 8 и резисторы 15 и 33 30 разрядится конденсатор 16, подготовив тем самым к включению тиристор 11. При поступлении второго из импульсов Ч открытое состояние тивяристора 8 не изменится, а тиристор 11 откроется, что приведет к увеличению потенциала точки В до значения Ч (фиг,2), Вторая пара импульсов Ч , сдвинутая относительно первой пары импульсов на 80 эл, град 40 не изменит состояние схемы (потенциалы точек М и И), так как тиристоры 8 и 11 уже открыты первой парой импульсов Ч . Таким образом, среднее значение разности потенциалов Ч 45 пропорционально фазовому сдвигу между продифференцированными импульсами(или Ч ) первой пары, т.е, проПорционально длительности импульса управления Ч. При изменении поляр ности напряжения на базе транзистора 5 он запирается, а вместе с ним запираются тиристоры 8 и 11.Для контроля наличия сдвоенных импульсов переключатель 21 устанавли вают в первое положение (как показано на фиг.1), ключ 13 размыкают, ключ 17 замыкают. 8При этом первый из сдвоенных импульсов открывает тиристор 8, По элементам 6-8, 9, 12 потечет ток, потенциал точки М возрастает и его значение будет сохраняться до конца полупериода (т.е, до тех пор, пока открыт тиристор 3). Конденсатор 16, ранее заряженный примерно до напряжения источника 3 питания по цепи эмиттер, коллектор транзистора 5, последовательно включенные резисторы 6, 7, 15, ключ 17, резистор 33, разрядится по цепи резистор 15 - открытый тиристор 8 - резистор 33 и тем самым подготовит к включению тиристор 11. Второй из сдвоенных импульсов откроет тиристор 11, не изменяя открытого состояния тиристора 8. При этом по элементам 9-11 потечет ток и потенциал точки И возрастет до значения потенциала точки М. При этом ток в резисторе 12 станет равным нулю, разность потенциалов между точками М и И тоже станет равной нулю и не изменится до конца полупериода.Таким образом, разность потенциалов между точками И и М (ток через резистор 12) появляется только в течение времени между первым и вторым из сдвоенных импульсов, Уменьшение среднего значения разности потенциалов между точками М и И (или среднего значения тока через резистор 12) при замыкании ключа 17 (при неизменном углеЫ ) свидетельствует о наличии второго из сдвоенных импульсов. Если же разность потенциалов при замыкании ключа 17 не уменьшается, то из системы управления поступает только один импульс.Таким образом, устройство позволяет снизить характеристики системы управления преобразователем одновременно по всем каналам, определять асимметрию импульсов управления, контролировать наличие сдвоенных импульсов и их длительность.Применение изобретения позволяет расширить область использования устройства для контроля системы управления преобразователем одновременно по всем каналам, определять асимметрию импульсов управления, контролировать наличие сдвоенных импульсов и их длительность.Применение изобретения позволяет расширить область использования устройства для контроля системы управ10 12954 78 Составитель 0,МещеряковаТехред В. Кадар рректор В. Бутяга Редактор С,Патрушев Подписн Тираж 619 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 035, Москва, Ж, Раушская наб д.аказ 624/59 13 П оизводственно-полиграфическое предприятие, , рг Ужго од ул. Проектная, 4Р пения преобразователем, так как предлагаемое устройство позволяет конт- Р олировать системы управления не только трехфаэных преобразователей со11 схемой соединения трансформатора треугольник - звезда , но и со схемой звезда - звезда", а также системы управления однофазных преобразователей,Формула и з о б р е т е н и я Устройство для контроля системы управления преобразователем по авт.св, У 1108555, отличающее с я тем, что, с целью расширения об- . ласти использования, введены переключатель на четыре группы контактов, в каждый канал введен двухполюсный переключатель, а первичные обмотки 20 трансформатора снабжены дополнительными выводами, которые через замыкающие контакты первой, второй и третьей групп переключателя на четыре группы контактов соединены вместе,а общая точка через замыкающий контакт четвертой группы этого переключателя подключена к нулевому выводуисточника питания преобразователя,начала первичных обмоток фаэ А, В, Счерез размыкающне контакты соответствующей группы переключателя на четырегруппы контактов соединены с концамипервичных обмоток фаз С, А, В соответственно, начала и концы вторичныхобмоток трансформатора подключены кподвижным контактам первой и второйгрупп двухполюсного переключателя,причем в каждом канале его замыкающий контакт первой группы и размыкающий контакт второй группы соединеныс эмиттером первого транзистора, аразмыкающий контакт первой группы изамыкающий контакт второй группыдвухполюсного переключателя подключены к его базе,