Устройство для совместного управления реверсивным тиристорным преобразователем

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсинкСоцнвлнстнчесинкреспублик н 983973(51)М. Кл,4 Ьс присоединением заявки И Н 02 Р 13/16 3 Ьвударщапвб каиитет. СССР аа делан лзабретекий и открытки(72) Автор изобретенияЮ. А. Чурин Е с Череповецкий ордена Ленина и ордейа Трудов металлургический завод иц. 50 гтет(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОВМЕСТНОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЫМ ТИРИСТОРНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕ Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам дляпреобразования электрического тока и управления .статическими преобразователями, и может быть использовано в системах автоматизирован-,5ного электропривода,Известно устройство для управления реверсивным тиристорным преобразователем с нелинейным согласо-,юванием, содержащее два суммирующих магнитных усилителя, выходы которых через нелинейные элементыподключены к входным цепям двух блоков управления тиристорами. Выход- т 5ные цепи блоков управления тиристорами подключены к управляющимэлектродам двух тиристорных мостов,соединенных встречно-параллельно, Вэтом устройстве минимальная величи она уравнительных токов обеспеченаспециальным согласованием характеристик управления обоими тиристорнымимостами, при котором угол управления неработающей группы неизменен во всем диапазоне регулированияи равен 165 эл. град. 11,Однако данный реверсивный тирис"торный преобразователь с нелинейным согласованием имеет "люфт"- в ха"рактеристике управления, что не поз"воляет получить полное гашениенапряжения генератора при стоянкестана, т.е. появляется "ползучая"скорость при остановленном стане,тем самым не обеспечиваются безопасные условия трудаИзвестно устройство, в которомкатодная и анодная группы вентилей.,одного моста управляются от одной системы фазоимпульсного управления, а анодная и катодная группывентилей второго моста управляетсякаждая от своей системы фазоимпульс"ного управления С 2 3.Однако это устройство для исключения прерывистых токов нагрузки позволяет регулировать уравни"9 3тельный ток на заданном уровне в любом диапазоне регулирования, но непозволяет поддерживать уравнительный ток на минимальном уровне, таккак в этом случае не исключаетсярежим прерывистых токов тиристорного. преобразователя,Наиболее близким по техническойсущности является устройство для сов"местного управления реверсивным тири" 6сторным преобразователем, работающимна индуктивную нагрузку, содержащеереверсивный контактор направленияработы электропривода, два суммиру"ющих магнитных усилителя, выходы которых подключены ко входу формирователя управляющих сигналов, включающего в себя два эмиттерных повторителя, выполненных на транзисторах,делитель входного сигнала, подключен- роный к выходам укаэанных магнитныхусилителей, ячейки угла согласования регулировочных характеристик,ограничения минимального и максимального углов управления и сеточной защиты, включенные параллельно делителю входного сигнала, причем выходкаждого из эмиттерных повторителей,является выходом Формирователя управляющихсигналов и через соответству- Звющие Фазосдвигающий блок и формирователь выходных импульсов подключен ксоответствующим тиристорам указанного преобразователя 3 .Недостатком известного устройства является наличие статических,а при работе и динамических уравнительных токов, вызванных, например,разным быстродействием каналов управления, которые могут достигатьзначений, вызывающих срабатывания"сеточной" защиты, при этом происходит отключение приводов клетей 4-хкл . стана "1700", клети останавливаются несинхронно, поэтому рвется45полоса, вызывая простои 4-х кл, ста"на и выход из строя рабочих валков.Целью изобретения является повышение надежности работы тиристорногопреобразователя в рабочем диапазоне50и обеспечение комбинированногоспособа согласования регулировочныххарактеристик: нелинейного при сигналах управления, не равных нулю, илинейного при сигнале управления, равном нулю.5Поставленная цель достигаетсятем, чтп в устройстве для совместного у правления ре вер си вным преобразо 4вателем выходной транзистор каждого из эмиттерных повторителей зашунтирован дополнительно включеннымирезистором и нормально открытым контактом контактора направления работыэлектропривода,На Фиг,. 1 дана Функциональная схема реверсивного тиристорного преобразователя; на фиг. 2 - принципиаль"ная схема Формирователя управляющихсигналов; на Фиг. 3 - характеристикаформирователя управляющих сигналов;на фиг, 4 - регулировочная характеристика тиристорного:преобразователя.,Реверсивный тиристорный преобразователь с совместным управлением содержит суммирующие магнитные усилители 1 и 2, соединенные с формирователем 3 управляющих сигналов, Пос"ледний соединен с фазосдвигающимиблоками 4 и 5 связями 6 и дополнительными контактными связями 7 и 8,содержащими резистор 9 и контакт 1 Ореверсивного контактора направления работы электропривода.Выходы блоков Фазосдвигающего устройства соединены с блоками выходных каскадов 11 и 12, которые в .своюочередь подключены к трехфазным тиристорным мостам 13 и 14, соединенным противопараллельно через уравнительные реакторы 15-18.Формирователь 3.управляющих сигналов предназначен для согласованиявыхода суммирующих магнитных усилителей 1 и 2 со входом блоков 4 и 5 Фазосдвигающего блока регулировки угла согласования характеристик тирис . торных мостов и ограничения максимального и минимального углов регулирования,Формирователь управляющих сигналов (фиг. 2) состоит из эьиттерных повторителей, собранных на транзисторах 19-24, делителя напряжения на резисторах 25 и 26, диодов 27-30 ограничения выходного напряжения формирователя,диодов 3 1 и 32, служащихдля подачи сигнала сеточной защиты,Фильтрующих конденсаторов 33-40, делителя напряжения на резисторах 41 и 42, Формирователь соединен с потенциометром 43 установки угла рассогласования и с потенциометрами 44 и 45 ограничений минимального и максимального углов управленияСигнал управления 0 поетупает на делитель напряжения, состоящий из резисторов 25 и 26,ранного на транзисторах 20, 22, 24,поступает напояжение (56) +(52) .Рассматривая .ячейку вводного уст"ройства Ииг. 2) без предложен.ной контактной связи 50 Н и 51 Взвидно, что входные напряжения эмиттернцх повторителей с учетом их коэффициентов передачи выделяются на резисторах 46 и 47, причем при указанной полярности управляющего сиг" ,нада иапряиение 53 на резисторе р 6:будет иеньае, чеи напряжение ря наезисторе а 7, т.е. тирнсторнид иост,13 будет работать а аипрянитепьнои ее 5 ежиме (хаРактеРистика 1 В) а - исторный иост 14 - в инверторномежиме (характеристика 2 Н) и будетвыполняться закон согласованияо+ся= 180 эл. градПри проведении дополнительнойконтактной связи 50 Н и 51 В приуказанном направлении работы привода"Вперед" контактная связь 51 В шунтирует выходной транзистор 24 эмиттерного повторителя 20, 22, 24, при 55этом на сопротивлении 47 одновременно с включением реверсивного контакта В появляется напряжение 54, соответствующее углу управления оудх т 5 98397Входные напряжения эмиттерных пов торителей с учетом их коэффициентов передачи выделяются на эмиттерных резисторах 46 и 47. На вцходы Формирователя поступают напряжения, равные разности напряжений на эмиттер ных резисторах 46 и 47 и резисторе 41 делителя напряжения, собранного на резисторах 41 и 42.Падение напряже", ния на резисторе 41 компенсирует из- о менение напряжения на транзисторах 23 и 24, вызванные влиянием входных цепей блоков Фазосдвигающих устройств, Коденсатор 33, подключенный параллельно части резистора 43, предназ начен для сглаживания пульсаций напряжения согласования.Диоды 48 и 49, подключенные параллельно входам транзисторов 19 и 20, служат для температурной компенсаций 20 дрейфа выходных напряжений эмиттерных повторителей при колебаниях тем-. пературы.К коллектору и эмиттеру выходных транзисторов 23 и 24 воответственно 25 подключены дополнительно установленные резистор 50 с включенным последовательно.нормально открытым контактом реверсивного контактора Н и резистор 51 с включенным последова- зо тельно нормапьно открытым контактом реверсивного контактора В.Устройство работает следующим образом.При стоянке стана, когда контакты В и Н реверсивного контактного мостика разорваны (Фиг. 1), сигнал управления на входе магнитных усилителей 1 и 2 равен нулю и напряжение 52 управления на входе Формирователя 3 равно нулю.В этом случае напряжения 53 и 54 выходов на контактных связях 6 формирователя 3 равны по величине напряжению 55 и определяются напряже- . нием 56 согласования (фиг. 3), Напряжение 56 согласования потенциометром 43 (фиг. 2) выбирается таким, чтобы напряжения 53 и 54 соответствовали углу регулирования 90 эл.град.фазосдвигающие блоки 4 и 5 в этом случае вырабатывают импульсы, посту" пающие на блоки выходных каскадов 11 и 12, с углами регулирования выпрями- тельной и инвентарной групп тирис торных мостов 13 и 14,Контактные связи 7, 8 и 10 в этом случае разорваны и не оказывают влияния на работу формирователя 3 63т.е. хар акте ристики напряжения 53 и 54 формирователя 3 тиристорного преобразователя 1 В, 1 И и 2 В, 2 И согласованы в точке Ы= 90 эл .град. (фиг, 3)."Люфт" в характеристиках тиристо" рных преобразователей в этом случае отсутствует, чем обеспечивается максимальное гашение остаточного напряжения генератора,При работе стана, например "Вперед", замкнуты контакты реверсивного контактора "В." и на вход магнитных усилителей 1 и 2 поступает управляющий .сигнал, при этом напряжение 52 управления на выходе магнитных усилителей будет отличаться от нуля. Сигнал 52 управления поступает (Фиг. 2) на делитель напряжения,состоящий из резисторов 25 и 26, Соп" ротивления делителей выбраны одинаковыми и на каждом из них падаетнапряжение, равное половине напряжения 52 управления. К конденсатору 33подводится напряжение 56 согласования. При работе привода "Вперед"на вход эмиттерного повторителя,собранного на транзисторах 19, 21,23,поступает напряжение 56-52, а навход эмиттерного повторителя, соб983 Угол управления инверторной группы преобразовдуеля сразу же после за. мыкания контакта В становится еп =с,=165 зл, град, (характеристика 2 И Фиг, 4), а выпрямительная группа тиристорного преобразователя будет работать с .углом регулирования осЫ,.(характеристика 1 В фиг. Ч, т.е, во всем диапазоне регу. лирования будет выполняться условие сЭ+ еп 180 эл. град, а этим самым будет достигаться минимум уравнительных токов в рабочем диапазоне,Режим работы привода "Назад" аналогичен указанному.Использование предлагаемого устоойства позволяет повысить надежность в работе в рабочем диапазоне и обеспечивает комбинированный способ согласования регулировочных характеристик, а именно. - нелинейный способ регулировочно характеристик при сигналах управления, не равных нулю, и линейный способ согласования регулировочных хаоактеоистик пои сигнале упоавления. равном нулю. а тем самым- получение минимального значения уоав"нительного тока при сигналах управления, не равных нулю, и минимального значения остаточного напряжения генератора при нулевом сигнале управления, для чего ячейка вводного устройства соединена с блоками Фаэосдвигающего устройства дополнительной контактной связью, состоящей из последовательно включенных резистора и реверсивного контакта направления работы электропривода. Формул а и зобре тени я Устройство для совместного управления реверсивным тиристорным пре 973 8обраэователем, работающим на индуктивную нагрузку, содержащее реверсивныйконтактор направления работы электропривода, два суммирующих магнить ных усилителя, выходы которых подключены,ко входу формирователя управляющих сигналов, включающего дваэмиттерных повторителя, выполненныхна транзисторах, делитель входного10 сигнала, подключенный к выходам укаэанных магнитных усилителей, ячейкиугла согласования регулировочныххарактеристик, ограничения минималь-.ного и максимального углов управления15 и сеточной защиты, включенные парал.лельно делителю входного сигнапа,причем выход каждого из эмиттерныхповторителей является выходом Формирователя управляющих сигналов и че 20 рез соответствующие фаэосдвигающийблок и Формирователь выходных импульсов подключен к соответствующим тиристорам указанного преобразователя,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,25 с целью повышения надежности в работе и обеспечения возможности испбльзования комбинированного способа согласования регулировочных характеристик, выходной транзистор каждого изЗЕ эмиттерных повторителей зашунтированпоследовательно включеннымирезистором и нормально открытым контактомконтактора направления работы электропривода..Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Силовые полупроводниковые преобразователи в металлургии, М "Металлургия", 1976, с. 106. рис. 54 б.4 о 2. Авторское свидетельство ССОРУ 455445, кл, Н 02 Р 1316, 1974.3. Силовые полупроводниковые преобразователи в металлургии. М нМеталлургия", 1976, с77-78, рис,35 б.983973 Ефимовчик Коррек Составитель Техред Е.Ха едактор Н. Егоро Шек Заказ 9952/7 иал ППП "Патент", г, Ужгород,оектн 2 Тираж 721 Под НИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж; Раущская наб.,