Устройство для управления многофазным тиристорным преобразователем

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 20 19 1)4 Н 02 М 7/155, 7/5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьтрос Ю О СО ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследоваский и проектно-конструкторскийтитут по автоматизированному элеприводу в промышленности, сельскхозяйстве и на транспорте(56) Авторское свидетельство СССРУ 650200, кл. Н 02 Р 13/16, 1979(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МНОГО-ФАЗНЫМ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тиристорных преобразователях частоты Целью изобретения является обеспечение непрерывного контроля уровня асимметрии и возможности восстановления заданной симметрии управляющих импульсов. Введение в схему блока оп ределения характера асимметрии управляющих импульсов и блока индикации асимметрии импульсов обеспечивает непрерывный контроль уровня асимметрии и позволяет восстанавливать заданный уровень симметрии, что дает возможность повысить КПД преобразователя. 4 ил.50 Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано всистемах управления мощными многофазными тиристорными преобразователями частоты с непосредственной связью и естественной коммутацией иявляется усовершенствованием устройства по авт. св. В 650200.Целью изобретения является обеспечение непрерывного контроля уровняасимметрии и возможности восстановления заданнЬй симметрии управляющихимпульсов для повышения КПД преобразователя.На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства;на фиг. 2 - схема блока формированиякоротких импульсов; на фиг. 3 - принципиальные электрические схемы блокараспределения импульсов и блока задания допуска асимметрии; на фиг.4приниципиальные электрические схемыблока определения характера асимметрии управляющих импульсов и блока индикации асимметрии импульсов,Устройство для управления многофазным тиристорным преобразователемсодержит подключенный к питающемунапряжению сети фазосмещающий мост 1,выход которого соедииен с входом формирователя 2 основной гармоники, формирователь 3 коротких импульсов, пересчетную схему 4, модуляторы 5-10прямоугольного напряжения, активныеКС-фильтры 11-16, операционные усилители 17-28, нуль-органы 29-40, нечетные выходы которых соединены с входами блока 41 формирования коротких импульсов (содержащего первую дифференцирующую КС-цепь: конденсатор 47 резистор48, шунтированный диодом49, с инвертором 50 на выходе и вторую - шестую дифференцирующие КС-цепи: конденсаторы 51-55 - резисторы56-60, шунтированные соответственнодиодами 61-65), первый выход инвертора 50 подключен к входу генератора42 тактовых импульсов и входу установки распределителя 43 импульсов(содержащего три триггера 66-68 ишесть схем И 69-74), .второй вход которого подключен к выходу генераторатактовых импульсов, выходы распределителя 43 импульсов соединены с входами блока 44 задания допуска асимметрии (содержащего шесть дифференцирующих КС-цепей: конденсаторы 7580 - резисторы 81-86, шунтированныесоответственно диодами 87-92) и соот 5 10 15 20 25 30 35 40 ветствующими входами блока 45 определения характера асимметрии управляющих импульсов (содержащего шесть инверторов 93-98, пять двухвходовыхэлементов И 99-103 и пять трехвходовых элементов И 104-108,причем выходы инверторов 93-97 соединены с вторыми входами двухвходовых элементовИ 99-103, выходы инверторов 94-98с третьими входами трехвходовых элементов И 104-108), выходы блока задания допуска асимметрии подключены квходам блока 45 и входам блока 46 индикации асимметрии импульсов (содержащего триггеры 109-113 со светодиодами 114-118 на выходе с ограничивающими резистора 119-123 в каналеопределения операжающих управляющихимпульсов и триггеры 124-128 со светодиодами 129-133 и резисторами 134138 на выходе в канале определенияотстающих управляющих импульсов),выходы блока определения характераасимметрии управляющих импульсов также соединены с соответствующими входами блока 46 индикации.Устройство работает следующим образом,На вход устройства подают напряжение питающей сети (фиг. 1), например фазы А, которое сдвигается фазосмещающим мостом 1, затем формирователь 2 основной гармоники выделяетосновную гармонику напряжения питающей сети, поступающую на формирователь 3 коротких импульсов, на выходепоследнего формируется серия короткихимпульсов с интервалом 30 эл.град ипоступает на вход пересчетной схемы4. С выходов пересчетной схемы 4 навходы модуляторов 5-10 поступают прямоугольные импульсы одной полярности,а с их выходов снимаются переменныепрямоугольные напряжения, имеющие частоту питающей сети, которые поступают на входы активных КС-фильтров11-16, формирующих синусодиальные напряжения, подаваемые затем на усилители фазных и противофазных опорныхнапряжений 17-28.Опорные напряжения, снимаемые с услителей 17-28., подаются на входы нуль-органов 29-40, где после сравнения с соответствующими управляющими напряжениями Ч с выходов указанных нуль-органов снимают управляющие импульсы, подаваемые на соответствующие формирователи и усилители системы управления преобразователя,9203 3 131Особенностью системы управления преобразователя является то, что она позволяет осуществлять непрерывный контроль состояния уровня ассиметрии управляющих импульсов, для чего с выходов нечетных нуль-органов 29-39 управляющие импульсы подаются на блок 41 (фиг. 2),с выхода которого снимаются узкие импульсы, следующие через интервал 2 7/ш. Управляющий импульс, снимаемый с выхода нуль-органа 39, инвертируется в блоке 41 инвертором 50 и запускает генератор 42 тактовых импульсов, кроме того, этот же импульс подают на распределитель 43 импульсов входы Б триггеров 66-68 (фиг, 3).Выходные сигналы с блока 41 с вто второго по шестой подают на вход блока 45 определения характера асимметрии управляющих импульсов. После прихода первого импульса с блока 41 на вход блока 42 с его выхода снимается серия логических нулей с интервалом 20/ш между ними, при этом интервал между шестым и вторым логическими нулями равен 4/ш.Симметрия выходных импульсов блока 42 контролируется специальным узлом индикации со светодиодом на выходе, который "погашается при нормальной симметрии указанных импульсов.Импульсы с блока 42 поступают на второй вход блока 43 счетный вход С первого триггера 66 (фиг, 3), представляющего собой счетчик последовательного действия, синхронизируемый первым импульсом с выхода блока 41, поступающим на вход Б первого триггера 66 (фиг. 3). С шести выходов блока 43 (выходы схем И 69-74) снимаются логические нули длительностью 2 ц/ш, сдвинутые друг относительно друга на интервал 2/ш. Эти импульсы подаются на блок 44 задания допуска асимметрии и соответствующие входы блока 45.В блоке 44 в результате дифференцирования логических нулей с помощью дифференцирующих КС-цепей 75,81; 76, 82; 77,83; 78,84; 79,85; 80,86, шунтированных соответственно диодами 87-92, формируют узкие импульсы, длительность которых задается параметрами указанных ЕС-цепей и определяет заданный допуск асимметрии (1, ),Импульсы с блока 44 с первого по пятый подают на входы Б триггеров 5 10 15 О 25 30 35 40 45 50 55 109-128 блока 46 индикации асимметрии импульсов (фиг, 4). Импульсы свторого по шестой блока 44 подаютна вход блока 45, на другие входьэтого блока подают импульсы с выходаблока 43.При отсутствии асимметрии управляющих импульсов (в заданном допускеС) с выходов блока 45 снимаютсяпостоянные напряжния, которые подаются на счетные входы С триггеров 109128 блока 46 индикации асимметрииимпульсов. В этом случае светодиоды114-118 и 129-133 в блоке 46 "погашаются" (фиг. 4),В случае же наличия ассиметрииуправляющих импульсов, которые оказываются за пределами зоны допускас выходов блока 45 снимаютсясплогические нули, которые в блоке 46вызывают свечение соответствующихсветодиодов, индицирующих "опережение или "отставание управляющих.Устройство при опережении" или"отставании" управляющих импульсовсистемы управления тиристорного преобразователя работает следующим образом.В блоке 45 определения характера асимметрии управляющих импульсовпевыми пятью схемами совпадения И99-103 (Фиг,4) осуществляется суммирование импульсов в случае, когдауправляющие импульсы находятся в зоне "опережения , т.е. интервалы между ними меньше 27/ш.При этом на одни входи схем совпадения подаются импульсы с блока 43,а на другие входы этих схем - узкиеимпульсы с блока 41, сформированныев момент прохождения передних фронтов управляющих импульсов системыуправления преобразователя.При нарушении симметрии управляющих импульсов, например в сторону"опережения", т.е, когда второй импульс с блока 41 и остальные выходные импульсы блока 41 с третьего пошестой сдвинуты друг относительнодруга на угол, меньший 2 п/ш, то навыходах первых схем И 99-103 совпадения Формируется серия логических нулей, которая подается на счетные входы триггеров 109-113 в блоке 46(фиг. 4), на входы Б этих триггеровблока 46 подаются и сигналы логических нулей с блока 44. В этом случае напряжения на прямых выходах13192 5триггеров 109-113 блока 46 имеют импульсный характер, а светодиоды 114-118 светятся, сообщая о наличии асимметрии управляющих импульсов в сторону "опережения".5Остальные, пять схем И 104-108 совпадения блока 45 осуществляют суммирование импульсов в случае "отставания управляющих импульсов., т.е. когда интервал между ними больше 10 2 и/ш+, . При этом на одни из входов схем И совпадения блока 45 поступают сигналы логических нулей с второго по шестой длительностью 1, с блока 44, а на другие входы этих 15 схем И подаются узкие импульсы с блока 41 (с второго по шестой). На третьи входы схем И 104-108 совпадения блока 45 (с второго по шестой выходы) с блока 43 поступают прямоугольные 20 импульсы длительностью 2 И/ш (фиг.3),При нарушении симметрии управляющих импульсов системы управления преобразователя в сторону "отставания", т,е, когда второй выходной импульс 25 блока 41 сдвинут относительно первого импульса этого блока, а остальные один относительно другого сдвинуты на угол более 27 я/п+С, , на выходах последних пяти схем Й совпадения 104- З 0 108 формируются узкие логические нули, которые подаются на счетные входы С триггеров блока 46, В этот же момент на входы Б триггеров 124-128 блока 46 поступают сигналы логических ц нулей с выхода блока 44. При этом напряжения на прямых выходах триггеров 124-128 блока 46 имеют импульсный характер, благодаря чему осуществляется свечение светодиодов 129-133, 40 индицирующих асимметрию управляющих импульсов системы управления тиристорного преобразователя, в указанном случае в сторону "отставания".Таким образом, в предлагаемой 45 системе управления тиристорным преобразователем осуществляется визуальная индикация асимметрии всех каналов управления. Для восстановления заданного уровня симметрии системы 50 управления преобразователя не требуется прерывания технологического пикла (не нужно выключать тиристорный преобразователь), нет необходимости применения .специальных измерительных 55 приборов и т.д. Восстановление симметрии достигается за счет сдвига соответствующего напряжения, снимаемого с соответствующего активного 03 6 КС-фильтра (1-16), до исключениясвечения светодиодов 114-118 и 129133 в блоке 46.Таким образом, устройство дляуправления многофазным тиристорнымпреобразователем обеспечивает непрерывный контроль уровня ассиметриии позволяет восстанавливать заданныйуровень симметрии управляющих импульсов, что дает возможность повысить КПД преобразователя, что снижает расход энергии, повышает срок службы электрооборудовани и уменьшает различные эксплуатационные расходы,Формула изобретенияУстройство для управления многофазным тиристорным преобразователем по авт, св. Ф 650200, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения непрерывного контроля уровня асимметрии и возможности восстановления заданной симметрии управляющих импульсов для повышения КПД преобразователя, оно снабжено генератором тактовых импульсов, распределителем импульсов, блоком определения характера асимметрии управляющих импульсов, блоком индикации асимметрии импульсов, блоком задания допуска асимметрии на шести дифференцирующих КС-цепях, блоком формирования коротких импульсов на шести дифференцирующих КС-цепях с инвертором на выходе первой КС-цепи, при этом блок определения характера асимметрии управляющих импульсов содержит шесть инверторов, пять двухвходовых элементов И и пять трехвходовых элементов И, причем выходы инверторов с первого по пятый соединены с вторыми входами двухвходовых элементов И, выходы инверторов с второго по шестой - с третьими входами трехвходовых элементов И, блок индикации асимметрии импульсов содержит пять триггеров со светодиодами на выходе в канале определения опережения управляющих импульсов и пять триггеров со светодиодами на выходе в канале определения отставания управляющих импульсов, при этом выходы нечетных нуль-органов соединены с входами блока формирования коротких импульсов, первый выход которого через инвертор подключен к входу генератора тактовых импульсов и входу установки распределителя импульсов, счетный вход которого подключен к выходу генератора тактовых7 131 импульсов, выходы блока формирования тактовых импульсов с второго по шестой соотвественно подсоединены кпервым входам двухвходовых элементов И и вторым входам .трехвходовых элементов И блока определения характера асимметрии, выходы распределителя импульсов соединены с входами блока эадания допуска асимметрии и входами инверторов блока определения характера асимметрии управляющих импульсов,9203 8выходы блока задания допуска асимметрии с первого по пятый соединены с входами установки триггеров блока индикации асимметрии импульсов и со второго по шестой с первыми входами трехвходовых элементов И блока определения характера асимметрии управляющих импульсов, выходы которого подключены к счетным входам соответ ствующих триггеров блока индикацииасимметрии импульсов./52 ТираВНИИПИ Госупо делам113035, Мос ж 660 дарственного к изобретений и ва, Ж, Рау Подписноемитета СССРоткрытийская наб д. 4/