Устройство для управления тиристорным преобразователем

О П И С А Н И Е,9 вз 972ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоцивпистичвскикреспублик(22)Заявлено 03,07,81 (21) 3310755/2 ч с прнсоеднненнем заявки Эй(53)М. Кл. Н 02 Р 13/16 3 Ьеударственые кевктет ссср ао делен изобретений к отерыткй(72) Авторы нзобретенн роизводств раязцектротяж 1 Заявнтел ое объединение им, В.И.Ленин(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕИИзобретение относится к электротехнике и может найти применение в системах возбуждения синхронных электрических машин, а также в приводах электрических машин постоянного тока.Известно устройство для управле.- ния тиристорнцм преобразователем, содержащее Формирователь управляющих импульсов, подключенный к источнику, питания через переключаоций блок, например коммутационный аппарат11,Недостатком данного устройства- является сравнительмо низкая надежность. Это обусловлено тем, что при появлении неисправности в фор"мирователе управления импульсов системы управления, приводящей к откпо,нениюпараметров управляющих импульсов от. заданных значений, в устройстве 20 не обеспечивается отключение управляющих импульсов, Это приводит к неравномерной загрузке тиристоров си" лового выпрямителя, что вызывает перегрев и выход из строя отдельных тиристоров, а возможно и всего.тиристорного преобразователя.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления тиристорным преобразователем с пер" вцм и вторым управляющими входами, содержащее основной и резервный блоки управления, каждый из которых включает Формирователь управляющих импульсов, выход которого предназначендля подключения к одному из входов тиристорного преобразователя, блок контроля амплитуды и чередования импульсов управления, вход которого подключен к выходу .указанного Формирователя, переключающий блок с основным и управляющим входами, последовательно включенные первый. элемент НЕ и выходной элемент И-НЕ, выход которого подключен к управляющему входу перекпючающего блока, общий для обоих указанных3 98397блоков управления, блок питания, выход которого подключен в каждом изблоков управления к основному входупереключающего блока, питающему входу указанного блока контроля и питающим входам указанных элементов И-НЕи элемента НЕ резервного блока управления Г 2 3.Недостатком известного устройстватакже является его невысокая надежность.В известном устройстве обеспечивается повышение надежности работы посравнению с предыдущим устройствомза счет того, что пои появлении неисправности в основном блоке управления, приводящей к отклонению параметров управляющих импульсов от заданных значений, обеспечивается вкпю"цение в работу резервного блока уп"равления и отключение неисправногоосновного блока управления.Однако надежность работы данногоустройства остается недостаточной.Объясняется это тем, что при подачепитающего напряжения из-за конечнойскорости переходных процессов в блоках питания формирователей импульсоввозможны многократные переключенияупомянутых формирователей, Это приводит к отклонению параметров импульсов управления от заданных значенийи, как следствие, к несимметричнойзагрузке тиристоров преобразователяи выходу из строя отдельных тиристоров преобразователя, а следовательно,всего преобразователя. Так же, приподаче питающего напряжения в работе может оказаться любой из блоковуправления что создает сложности1при проектировании схем релейнойавтоматики и защиты.(роме того, при возникновении не"исправности в работающем формирователе импульсов и включении резервного формирователя из-за переходных про.цессов в последнем могут возникатьмногократные переключения формирователей, аналогичные переключениям, возникающим при подаче питания,Цель изобретения - повышение надежности путем исключения многократных переключения формирователей импульсов основного и резервного блоковуправвения,Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для управления тиристорным преобразователем с первым ивторым управляющими входами, содер" 2 фжащем основной и резервный блоки управления, каждый из которых включа; ет формирователь управляющих импульсов, выход которого предназначен дляподключения к одному из входов тиристорного преобразователя, блок контроля амплитуды и чередования импульсов управления, вход которого подклюцен к выходу указанного формирователя, переключающий блок с основным и управляющим входами, последовательновклюценные первый элемент НЕ и выходной элемент И-НЕ, выход которогоподключен к управляющему входу переключающего блока, общий блок питания для обоих указанных блоков управления, выход которого подключен в каждом из блоков управления к основному входу переключающего блока, питаю.щему входу указанного блока контроляпитающим входам укаэанных элементов И-НЕ и элемента НЕ резервного блока управления, основной блок управления снабжен генератором одиночных импульсов с питающим входом, элементом И с первым, вторым и питающим входами, коммутирующим блоком с основным и управляющим входами, резервный блок управления - вторым элементом НЕ с основным и питающим входами, промежуточным элементом И-НЕ с первым, вторым и питающим входами, причем в основном блоке управления выход генератора одиночных импульсов подключен к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к выходу указанного блока контроля, выход элемента И подключен ко второму входу выходного элемента И-НЕ, питающие входы генератора одиночных импульсов, первого элемента НЕ, элемента И подключены к выходу коммутирующего блока, ос" новной вход которого подключен к источнику питания, а управляющий вход коммутирующего блока подключен ко входу элемента И-НЕ в резервном блоке управления, вход второго элемен", та НЕ подключен к выходу укдзанного блока контроля, а его выход подключен к первому входу промежуточного элемента И-НЕ, выход которого под ключен ко второму входу выходного элемента И-НЕ, питающие входы промежуточного элемента И-НЕ и второго элеМента НЕ подключены к выходу переключающего блока, первый вход промежуточного элемента И-НЕ объединен со входом первого элемента НЕ и под5 9839 кпючен к выходу элемента И основного. блока управления, а выход промежуточного элемента И-НЕ подключен к входу первого элемента НЕ основного блока управления.На чертеже представлена блбк-схе ма устройства.Устройство содержит силовой выпрямитель 1 с управляющими входами 2 и 3, подключенными соответственно к 1 в основному и резервному блокам 4 и 5 управления. В состав каждого блока 4 и 5 управления входят формирователь 6 управляющих импульсов, переключающий блок 7 с основным и уп" равляющим входами 8 и 9, блок 10 контроля с основным и питающим входами 11 и 12, логический блок 13.Логический блок 13 основного блока 4 управления содержит первый элемент НЕ 14 с основным и питающим входами 15 и 16, выходной элемент И-НЕ. 17 с первым, вторым и питающим входами 18, 19 и 20, генератор 21 с: питающим входом, элемент И 22 с пер-вым, вторым и питающим входами 23, 24 и 25, коммутирующий блок 26 с ос-, новным и управляющим входами 27 и 28. Логический блок 13 резервного блока 5 управления содержит первый элемент НЕ 14 с основным и питающим входами 15 и 16, выходной элемент 17 с первым, вторым и питающим входами 18, 19 и 20, второй элемент НЕ 29 с ос" новным и питающим входами 30 и 31, промежуточный элемент И-НЕ 32 с первым, вторым и питающим входами 33, 34 и 35 . Питание основного и резервного блоков 4 и 5 управления осуществляется от источника 36 питания.Устройство работает следующим образом.В нормальном режиме работы при отсутствии питающего напряжения ком. мутирующий блок 26 и все элементы логического блока 13 основного блока 4 управления подключены к выходу источника 36 питания. При подаче питающего напряжения на выходе генератора 21 одиночных импульсов ос" новного блока 4 управления форюруется сигнал логического "0", под действием которого на выходе элемента И 22 появляется сигнал логиЯ ческого "0". Это приводит к появлению на выходе выходного элемента И-НЕ 17 основного блока 4 управления сигнала логической н 1", ко 72 бторый препятствует отключению коммутирующего блока 26 и вызываетвключение переключающего блока 7 иввод в работу основного блока 4управления. Кроме того, сигнал логического "0" с выхода элементаИ 22 поступает на вход первогоэлемента НЕ 14 резервного блока 5управления, на выходе которого формируется сигнал логической "1",поступающий на первый вход 18 выходного элемента И-НЕ 17, на второйвход 19 которого, как и на вход первого элемента 14 основного блока 4управления поступает сигнал логической "1", вызванный отсутствиемнапряжения питания промежуточногоэлемента И-НЕ 32, подключенного кисточнику 36 питания через отключенный в момент подачи питающего напряжения переключающий блок 7, Так какна обоих входах выходного элементаИ-НЕ 17 резервной системы 5 управ-,:ления присутствуют сигналы логической "1", то на его выходе появляется сигнап логического "О", препят"ствующий включению переключающегоблока 7 и вводу в работу резервногоблока 5 управления,В том случае, если при подаче пи;,тающего напряжения произойдет ложное включение переключающего блока 7и промежуточный элемент И-НЕ 32 окажется подключенным к источнику 36 питания , под действием сигнала логиче-ского "О", поступающего на первый.вход 33 промежуточного элементаИ-НЕ 32, на выходе последнего появляется сигнал логической "1", Приэтом йа выходе выходного элементаИ-НЕ 17 формируется сигнал логического "0", отключающий переключающийблок 7.После окончания формирования импульса генератором 21 одиночныхимпульсов на его выходе сигнал льгического "0" сменяется на сигналлогической "1". Однако к этому времени переходные процессы в формирователе б управляющих импульсов основного блока :4 заканчиваютсяи при исправном блоке управления навыходе схемы 10 обнаружения неисправности появляется сигнал логического"О",поступающий на первый вход 23элемента И 22 и прейятствующий изме-,нению состояния схемы,При появлении неисправности в основном блоке 4 управления, приводя 7 98397щей к отклонению параметров выходныхимпульсов формирователя 6 от заданных значений, на выходе схемы 10обнаружения неисправности появляется сигнал логической "1". Так как навыходе генератора 21 одиночных импульсов также присутствует сигналлогической "1", то на выходе элемента И 22 формируется сигнал логической "1". При этом на выходе первого элемента НЕ 1 ч резервного блокауправления появляется сигнал логического "0", под действием которогона выходе выходного элемента И-НЕ 17появляется сигнал логической "1", вызывающий включение переключающегоблока 7 и ввод в работу резервногоблока 5 управления,При исправности последней навыходе ее схемы 10 обнаружения неис-.правности появляется сигнал логического0", поступающий на входвторого элемента НЕ 29 и вызывающийпоявление на его выходе сигналалогической1", поступающего на второй вход 34 промежуточного элемента И-НЕ 32, на первый вход 33 которого поступает сигнал логической "1" свыхода элемента И 22 основного блока ч управления. В результате на выходе промежуточного элемента И-НЕ 32появляется сигнал логического "0",поступающий на второй вход 19 выходного элемента И-НЕ 17 и препятствующий. случайному ложному отключениюпереключающего блока 7 резервногоблока 5 управления, а также поступаю"щий на основной вход 15 первогоэлемента НЕ 11 основного блока ч управления, вызывая появление на его40выходе сигнала логической "1". Этотсигнал поступает на первый вход 18выходного элемента ИНЕ 17, на второйвход 19 которого поступает сигналлогической "1" с выхода элементаИ 22. Таким образом, на обоих входах4518 и 19 выходного элемента И-НЕ 17основного блока 1 управления присутствуют сигналы логической "1" ина его выходе появляется сигналлогического "0", под действием кото- врого отключается переключающий блок7, выводя из работы основной блок4 управления и коммутирующий блок26, отключая питающее напряжение отгенератора 21 одиночных импульсовэлемента И 22 и первого элементаНЕ 1 ч основного блока 4 управления,исключая этим возможность случай" 2 8ного повторного включения в работу неисправного блока 1 управления,Таким образом, благодаря введению в логическую схему 13 основного блока ч управления генератора Я 1 одиночных импулЬсов, коммутирующего блока 26 элемента И 22, а в логическую схему 13 резервного. блока 5 управления второго элемента НЕ 29 промежуточного элемента И-НЕ 32 повышается надежность предлагаемого устройства путем исключения случайныхмногократных переключениЯ Формирователей 6 управляющих импульсов основного и резервного блоков ч и 5 управления, Это позволяет исключить неуправляемый режим силового выпрямителя 1, что дает возможность избежать выхода из строя отдельных тиристоров и всего тиристорного преобразователя в целом. Кроме того, исключается неоднозначность в работе устройства при подаче питающего напряжения (в работу всегда включается основной блок 1 управления), что облегчает проектирование схем релейной автоматики и защиты тиристорного преобразователя.Формула . изобретенияУстройство для управления тиристорным преобразователем с первым и вторым управляющими входами, содержащее основной и резервный блоки управления, каждый из которых вклю.чает в себя Формирователь управляющих импульсов, выход которого предназначен для подключения к одному из входов тиристорного преобразователя, блок контроля амплитуды и чередования импульсов управления, входкоторого подключен к выходу указанного формирователя, переключающий блок с основным и,управляющим входами, последовательно включенные первый элемент НЕ и выходной элемент И"НЕ, выход которого подключен к управляющему. входу переключающего блока, общий блок питания для обоих указанных блоков управления, выход которого подключен в каждом из блоков управления к основному входу переключающего блока, питающему входу указанного блока контроля и питающим входам указанных элементов И-НЕ и элемента НЕ резервного блока управления , а т л и ч а9 9839 ю щ е е с я тем, что, с целью повы" щения надежности, основной блок управления снабжен генератором одиночнцх импульсов с питающим входом, элементом И с первым, вторым и питающим входае, коммутирующим блоком с основным и управляющим входами, в резервном блоке управления - вто- рым элементом НЕ с основным и питающим, входами, промежуточным 16элементом И-НЕ с первым, вторым ипитающим входами, причем в основном блоке управления выход генератора одийочных импульсов подключен кпервому входу элемента И, второй/вход которого подключен к выходу указанного блока контроля, выход элемента И подключен к второму входувыходного элемента И-НЕ, питающие входы генератора одиночных импульсов,20 первого элемента НЕ, элемента И подключены к выходу коммутирующего блока, основной вход которого подключен к источнику питания, а управляющий вход коммутирующего блока 23подключен к входу элемента И-НЕ в 72 10резервном блоке управления, вход второго элемента НЕ подключен к выходууказанного блока контроля, а его выход подключен к первому входу проме-,жуточного элемента И-НЕ, выход которого подключен к второму входу выходного элемента И-НЕ, питающие входырромежуточного элемента И-НЕ и второго элемента НЕ подключены к выходупереключающего блока, первый вход. промежуточного элемента И-НЕ объединен с входом первого элемента НЕ иподключен к выходу, элемента И основного блока управления, а выход проме.жуточного элемента И-НЕ подключенк входу первого элемента НЕ основного блока управления,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Стойка управления тиристорамиСУТ-1-ТУ 2 с системой управленияСУТ-ВЙ"У 1, Техническое описание и инструкция по эксплуатации, 6 АГ.399.007-ТО, 1976,2. Авторское свидетельство СССРН 871291, кл, Н 02 Р 13/16, 1979