Способ контроля системы управления тиристорным преобразователем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 14 О 3213 4 Н 02 Н 7/ ИОАН КОМ УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР У 799069 кл, Н 02 Н 7/10, 1979,Авторское свидетельство СССР У 266921, кл. Н 02 М 7/515, 1969. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ;СИСТЕМЫ УПРАВ- ЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к.электро технике и предназначено для исполь" зования в устройствах для контроля и защиты систем управления тиристорными преобразователями, Целью изобретения является повыпение надежности контроля системы управления тиристорными преобразователями. При изменении сигнала управления преобразователем в динамических режимах работы длительность интервалов временимежду импульсами управления тиристорами изменяется, что может приводитьк ложным срабатываниям системы контроля. Введение коррекции заданногоинтервала времени по первой производной сигнала управления позволяетустранить ложные срабатывания системы контроля, а также обеспечить контроль асимметрии управляющих импульсов 3 илИзобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в устройствах для контроляи защиты систем управления тиристорными преобразователями.Цель изобретения - повышение надежности контроля системы управления тиристорными преобразователями.,На фиг. 1 изображена структурнаясхема устройства для контроля системы управления преобразователем, реализующего предлагаемый способ, нафиг, 2 - временные диаграммы работыструктурной схемы на фиг. 3 - врер В 15менные диаграммы для определениядлительности интервалов между импульсами управления,Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит развязывающие диоды 1-3, формирователь 4 сигнала сброса, интегратор 5 с переключателем сброса, релейный элемент 6, дифференцирующее звено 7 суммирующий1элемент 8, На аноды развязывающихдиодов 1-3 подаются напряжения импульсов управления Бу Катоды развязывающих диодов 1-3 подключены квходу формирователя 4 сигнала сбэоса,выход которого подключен к переключателю сброса интегратора 5, Выход30интегратора подключен к входу релейного элемента 6, на выходе последнего формируется сигнал неисправности преобразователя, На вход дифференцирующего звена 7 подается напряжение управления преобразователя П ,а выход звена 7 подключен к первомувходу суммирующего элемента. 8, навторой вход которого подается постоянное напряжение Б, Результирующий фсигнал с суммирующего элемента 8 подается на вход интегратора 5,На временных диаграммах поясняющих работу структурной схемы устрой ства контроля (фиг. 2)., изображены напряжения управления тиристорного преобразователя П п, выходное напряжение дифференцирующего звена Б 7,выходное напряжение формирователя 5 О сигнала сброса Б , выходное напряжейие интегратора 5, выходное напряжение релейного элемента 6, На фиг, 3 приведены временные диаграммы работы структурной схемы, объясняющие действия первой производной напряжения Пт, ч диаграммы работы, объясняющие срабатывание релейного элемента при наличии асимметрии импульсов управления.На временных диаграммах для определения длительности интервалов между импульсами (фиг, 3) приведены пилообразные опорные напряжения для четырех каналов системы импульсно-фазового управления тиристорного преобразователя П и, -Бнапряжение управления тиристор-преобразователя Б , напряжения импульсов управления тиристорами П, -Б , выходное напряжение формирователя сигнала сброса П, Пунктирными линиями выделены пилообразные опорные напряжения с различным наклоном П о, и различной синхронизацией начала пилы П,п, которые вносят асимметрию по углу импульсов управления и Д Ы 5 соответственно, Длительность интервалов между импульсами управления отмечена в статике С и динамике 11. Интервалы в динамике отличаются от статистических на величину ЛЬд. Асимметрия угла управления дс( приводит к изменению длительности интервалов между импульсами управления в статике Г.ина величинуВремя между импульсами при работе тиристорного преобразователя определяется точками пересечения опорного напряжения Поп и напряжения управления преобразователя Б узап 1,фиг, 3). При неизменном во времени(статический режим работы ТП) и симметричном опорном напряжении во всех каналах управления время между импульсами управления тиристорами постоянно и равнос = 1(гп)(") где Е- частота питающей сети;щ - число пульсаций выпрямленного напряжения,Асимметрия между импульсами управления возникает от опорного напряжения из-за ра.зличного наклона (П ) или неточной синхронизации/ начала опорного чапряжения Ж Од )При угле асимметрии БЫЛ )1 О эл, град. колебания выпрямленного напряжения превьппают 171 от максимального выпрямленного, что приводит к колебаниям выпрямленного тока, неустойчивой работе преобразователя, неравномерной загрузке тиристоров по току. На практике допустимой считается дел, 5 эл. град. Время между импуль 103 213сами за счет асимметрии равносд =+ ламп (2)Дсгде А 1 =-- временная асиммет 2 " срия импульсов,При изменяющемся напряжении управления (динамический режим работы)время между импульсами управлениязависит от характера изменения ц тпво времени, Для повышения помехозащищенности на входе системы импульсно-фазового управления преобразователя устанавливается фильтр с постоянной времени Тф. При произвольномвходном сигнале напряжение управления ц и, сравниваемое с опорньм,имеет ограниченную скорость изменения во времени, При скачкообразномвходном сигнале время переходногопроцесса для цутп пп = ЗТф, что соответствует для трехфазной мостовойсхемы 5-9 выпрямления пульсациямвыпрямленного напряжения, т,е, наинтервале времени между двумя импульсами управления напряжение управления преобразователя можно считатьизменяющимся по линейному закону:ц тп= ц тпо + К) г 1 (3)где Ку= ПЦЧтп /Га = М у30Для опорного напряжения справедливо выражениецп (г) = когде К =пц тп /Ю ц=- тр,Время между импульсамиа = ге+ 5 г р (5)Совместно решая уравнения (1) (5), находим зависимостьК / ГЙ ш(К-К )1, . (6) по которой видно, что время между 40 импульсами управления в динамике зависит от скорости изменения напряжения управления КПропадание имйульса управления при неисправной работе системы управ ления преобразователя приводит к увеличению времени между импульсами на величину СТаким образом, с учетом уравнений (1), (2) и (6) в общем случае 50 максимальное время между импульсами равнои = Кр/Гсш(Кд К у)+а "а+с 3(7) причем два последйих слагаемых появляются при асимметрии импульсов и пропадании одного из них,Для проверки длительности интервалов между импульсами управления эти импульсы через развязывающие диоды 1-3 (фиг, 1) подают на вход формирователя й сброса, выходной сигнал которого в виде импульсов подается на переключатель сброса интегратора 5, В статике, когда напряжение управления преобразователя не изменяется во времени, а его первая производная по времени Ыц т /3 = О, на вход интегратора 5 поступает постоянное напряжение ц, а максимальный выходной сигнал интеграторати1Ц = Ц1 тгде Т, - постоянная времени интегриИрования интегратора, сг.и - длительность интервала между двумя импульсами управления, с,При отсутствии асимметрии и наличии всех импульсов управленияГсИЦ 5 Цп Г /Ти=ЦП /(1 ш Ти)Выходное напряжение интеграторапоступает на вход релейного элемента 6, для которого напряжение срабабывания Ц,Ц и на выходе релейного элемента не формируется сигналнеисправности,Таким образом, интегратор 5 сов"местно с релейным элементом 6 осуществляют сравнение интервала времени между импульсами управления с заданным интервалом времени. которыйопределяется темпом нарастания выходного напряжения интегратора 5 ипорогом срабатывания релейного элемента 6,Формирование сигнала неисправности при исчезновении импульсов управления или их асимметрии происходитза счет того, что согласно (7)си 7 гс и максимальное выходное напряжение интегратора- с+ю) /Ти 7 Цспревысит напряжение срабатывания релейного элемента 6.1Для повышения надежности контроля работы преобразователя напряжение управления ц , через дифференцирующее звено 7 подается на суммирующий элемент 8, сукчируется с постоянным напряжением ц и поступает на вход интегратора 5.Входное напряжение интегратора 5 Ц = Ц-Т, Д 1 тИ, 1403213где Т - постоянная времени дифферентцирующего звена 7Интегратор 5 за время между импульсами управления г. интегрирует входной сигнал Б щ и максимальная величина выходного сигкала. интеграторафи1 Г с 1 БтвП = -(Б -Т --) Ыг., (8)т 1В динамикесШутп/д" = Пзтп/з уа максимум выходного сигнала иктегратора 5 с учетом (б) и (8) равенК Ж, -ТК) Тй.т(К -К ) 2 ОЕсли выбрать постоянную величинувремени дифференцирующего звена 7из условия.Т, = Пп/К р, (10) то3 5 с 1/( С 4)Такйм образом, в динамике за счет корректирующего сигнала по первой ЗО производной напряжения управления во времени при выборе постоянной времени дифференцирующего звена 7 по условию (10) максимальный выходной сигнал интегратора 5 не превышает напряжения срабатывания релейного эле 1 МЕНта б, т,е, исключаются ложные сраба - тывания системы контроля при изменении напряжения управления преобразователя. 40При изменении напряжения управления преобразователя сигнал с выхода дифференцирующего элемента 7 уменьшает темп интегрирования и выходной сигнал П не доходит до уровня оср хотя в динамике время между импульсами изменяется (Фиг, 2 а) .При асимметрии импульсов управления увеличивается время между импульсами на величину з(фиг, 2 б), что приводит в результате к срабатыванию релейного элемента в момент времениВведение коррекции в Формирование заданного интервала. времени по первой производной напряжения управления преобразователя по времени исключает ложное появление сигнала неисправности в динамике от изменениянапряжения управления, обеспечиваетсвоевременное формирование сигналанеисправности при исчезновении импульсов управления, что позволяетотключить преобразователь до аварийного режима опрокидывания инвертора,исключает работу преобразователя прибольшой асимметрии импульсов управления, повышает надежность контролясистемы управления тиристорного преобразователя,формула изобретенияСпособ контроля системы управления тиристорным преобразователем, при котором сравнивают длительность интерваловвремени между импульсами управлениятиристорами с длительностью задакного интервала времени и в случаепревышения длительностью интервалавремени между импульсами управлениядлительности заданного интервалавремени формируют сигнал неисправности,. о т л и ч а ю щ и й с я тем,что,. с целью повышения надежностиконтроля, заданный интервал времениформируют в виде разности постоянного интервала времени и интервала времени, пропорционального первой производной сигнала управления преобразователем по времени,/Ооа Ьюога Составитель В,ШироковТехред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенкс Редактор Е.Копча Заказ 2874/48 Тираж 650 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5