Формирователь импульсов для управления тиристорами высоковольтных преобразователей

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления последовательно соединенными тиристорами , в мощных высоковольтных преобразователях . Цель изобретения - повьшение надежности путем контроля амплитуды . выходного импульйа. Контроль амплитуды выходного импульса осуществляется за счет введения в формирователь импульсов для управления тиристорами блока защиты 8, Значения амплитуды включающей и удерживакнцей частей импульса управления, формируемого датчиком 13 тока управления, контролируются компараторами 14 и 15, уровни срабатывания которых выбраны по минимально допустимым значениям этих амплитуд. Компараторы воздействуют на установочные входы RS-триггера 16, формирующего логический аналог импульса., управления U(6 и его инверсию Ц16.При ненормированной I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 Н 02 M 7/48, H 02 Н 7/125

ГОСУДАРСТНЕННЫИ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / ::

К ASTOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ использовано для управления последовательно соединенными тиристорами, в мощных высоковольтных преобразователях. Цель изобретения - повьппение надежности путем контроля амплитуды . выходного импульса. Контроль амплитуды выходного импульса осуществляется за счет введения в формирователь импульсов для управления тиристорами блока защиты 8. Значения амплитуды включающей и удерживающей частей импульса управления, формируемого датчиком 13 тока управления, контролируются компараторами 14 и 15, уровни срабатывания которых выбраны по минимально допустимым значениям этих амплитуд. Компараторы воздействуют на установочные входы кб-триггера 16, формирующего логический аналог импульса управления 0,z и его инверсию Ц16.При ненормированной (21) 3865482/24-07 (22) 12.03.85 (46) 23.09.86. Бюл. Р 35 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики и

Производственное объединение Таллинского электротехнического завода им. M.È.Êàëèíèíà (72) В.П.Барабан, С.Г.Забровский, А.Б.Зильберг и Г.Б.Лазарев (53) 621.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 983933, кл. Н 02 M 1/08, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Ф 957375, кл. Н 02 М 1/08, 1982. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ

УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАМИ ВЫСОКОВОЛЬТ-., НЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть

„„SU „„125944? А 1

1259447 форме импульса U 13 управления 3g— триггер 16 не переключается, элемент

И 17 формирует сигнал "и помехи.

Элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18 формирует сигнал неисправности как при пропадании, так и при появлении ложного импульса на выходе формироваИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления последовательно соединенными тиристорами в мощных высоковольтных преобразователях.

Цель изобретения — повышение надежности путем контроля параметров выходного импульса.

На .фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема формирователя импульсов; на фиг. 2 — временные диаграммы работы узла защиты формирователя.

Формирователь импульсов (фиг. 1) содержит генератор 1 импульсов, связанный с двухкаскадным усилителем 2 мощности, состоящим из двух транзисторов 3 и 4 первого каскада, двух транзисторов 5 и 6 второго каскада и трансформатора 7 с двумя последовательно соединенными входными обмотками и двумя выходными обмотками, а также узел 8 защиты, Выход усилителя 2 мощности через конденсатор 9 и трансформатор 10 тока с мостовым диодным выпрямителем 11 на выходе подключен к нагрузочному трансформатору 12, выходные обмотки которого через диодные выпрямители подключены к зажимам для подключения тиристоров»

Узел 8 защиты содержит датчик 13 тока управления, который может быть выполнен в,виде выпрямителя, нагруенного на резистор, первый 14 и торой 15 компараторы, кB -триггер

l16, элементы И 17, НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ

18 и ИЛИ 19. Вход датчика 13 тока управления соединен с выходом выпрямителя 11 трансформатора 10 тока.

Входы компараторов 14 и 15 соединены между собой и подключены к выходу датчика 13 тока управления. теля импульсов управления. Сигнал на выходе элемента ИЛИ 19 безынерционно появляется как при пропадании или появлении ложного импульса, так и при его ненормированных параметрах и используется в системе автоматики для отключения преобразователя. 2 ил.

1-вход триггера 16 и первый вход элемента И 17 соединены между собой и подключены к выходу первого компаратора 14. Выход второго компаратора

15 подключен к 5-входу триггера 16.

К второму входу элемента И 17 подключен инверсный выход триггера 16, а его прямой выход соединен с первым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18, 1О второй вход которого соединен с входом генератора 1 импульсов. Выходы элементов И 17 и НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18 соединены с входами элемента ИЛИ 19, выход которого является выходом бло15 ка защиты.

Формирователь импульсов работает следующим образом.

При появлении входного сигнала

0, генератор 1 с заданной частотой

20 поочередно переключает транзисторы

3 и 4 усилителя 2 мощности. Транзисторы 5 и 6 усилителя 2 мощности управляются через трнасформатор 7 напряженивм его выходных обмоток, возникающим при переключении транзисторов 3 и 4 первого каскада усилителя

2 мощности. На выходе усилителя 2 мощности формируется пакет прямоугольных импульсов, модулированньп»

30 по амплитуде током разряда предварительно заряженного конденсатора 9, выделяющего включающую и удерживающую части импульса управления.

Для уменьшения коммутационных

35 потерь сигнал управления транзисторами 5 и 6 усилителя 2 мощности формируют в зависимости от тока нагрузки.

При этом сигнал обратной связи по

40 току нагрузки формируется трансформатором 10 тока и выпрямителем 11.

Этот же сигнал поступает в узел 8 защиты и преобразуется в датчике 13

1259447 тока управления в однополярный импульс напряжения 0,, по форме повторяющий импульс тока управления I

Значения амплитуды включающей и удерживающей частей импульса управления контролируются компараторами 14 и 15, уровни срабатывания которых выбраны по минимально допустимым значениям этих амплитуд.

Компараторы воздействуют на уста- 0 новочные входы триггера 16, формирующего логический аналог импульса управления 0,6 и его инверсию U, В отсутствие сигнала на входе узла 8 защиты триггер 16 блокирован 15 выходным сигналом компаратора 14 и находится в исходном состоянии, При появлении на выходе датчика

13 тока управления импульса U « управления, за счет конечной длитель- 20 ности его фронта и меньшей по величине уставки, сначала переключается компаратор 14. Выходной сигнал компаратора 14, поступающий íà R -вход триггера 16, подготавливает триггер 25

16 к переключению по 5 -входу.

При превышении включающей частью импульса 0<в управления значения уставки компаратора 15 последний переключается. Так как длительность б включающей части импульса управления конечна и намного меньше удерживающей части, на выходе компаратора 15 формируется короткий сигнал 0,< достаточный для переключения триггера 16.

По окбнчании импульса управления компаратор 14 возвращается в исходное состояние и возвращает в это же 40 состояние триггер 16. При этом на прямом и инверсном выходах триггера

16 формируются прямой Ц, и инверсный О, логические сигналы, по длительности соответствующие длитель- 45 ности выходного импульса 0 датчика

13 тока управления. При ненормированной форме импульса 0, управления, например, когда амплитуда включающей . части импульса не превышает минимально допустимую величину, компаратор 15 не переключается и, соответственно, не переключается триггер 1.6. При этом на выходе элемента И

17 формируется сигнал 0я помехи как результат логической операции.

"n=U Ô 0 ь .

Логическое сравнение входного сигнала 0, формирователя с логическим аналогом 0,6 входного импульса управления 0,> осуществляется в элементе НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18, Выходной сигнал 0, элемента 18 представляет собой результат операции

0«0,0+ 0„, Таким образом, осуществляется дифференциально-импульсный контроль формирователя, позволяющий получить на выходе элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18 сигнал неисправности О« как при пропадании, так и при появлении ложного импульса на выходе формирователя импульса сравнения.

Сигнал на выходе элемента ИЛИ

19 появляется как при пропадании или появлении ложного импульса управления формирователя (0« = 1), так и при его ненормированных параметрах (0„ = 1 как результат логической операции

0„-0ч U, При неисправности в формирователе импульсов управления сигнал О,> = 1 безынерционно появляется на выходе узла 8 защиты и используется в системе автоматики для отключения преобразователя частоты до развития аварийных перенапряжений и токовых перегрузок тиристоров.

Таким образом, введение в схему формирователя узла защиты, в состав которого включены датчик тока управления, два компаратора, триггер и элементы И, ИЛИ, НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, позволило контролировать параметры выходного импульса управления и, тем самым, повысить надежность как формирователя, так и преобразователя частоты в целом, Фор мула и з о б р е т е н и я формирователь импульсов для управления тиристорами высоковольтных преобразователей, содержащий генератор импульсов, выход которого подключен к базам транзисторов первого каскада усилителя мощности, коллекторы которых подключены к последовательно соединенным входным обмоткам трансформатора, выходные обмотки которого подключены к базе

1259447

Составитель А.Меркулова

Техред Л.Сердюкова

Редактор А.Шишинина

Корректор В.Бутяга

Заказ 5136/56

Тираж 631

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная, 4 и эмиттеру соответствующих транзисторов второго каскада усилителя мощности, коллектор первого и эмиттер второго из которых через конденсатор подключены к последовательно соединенным входным обмоткам трансформатора тока и нагрузочного трансформатора, выходные обмотки которых подсоединены к входам соответствующих диодных выпрямителей, причем выходы выпрямителя трансформатора тока подсоединены соответственно к эмиттерам транзисторов первого каскада усилителя мощности и точке соединения входных обмоток трансформатора усилителя мощности, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности путем контроля параметров выходного импульса, он дополнительно снабжен узлом защиты, включающим датчик тока управления, два компаратора, RG -триггер, элементы

И, ИЗИ, НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, причем входы компараторов соединены между собой и подключены к выходу датчика тока управления, вход которого связан с выходом выпрямителя трансформатора тока, R -вход триггера и первый вход элемента И объединены и подключены к выходу первого компаратора, 10 выход второго компаратора подключен к 5 -входу триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу элемента И, его прямой выход подключен к первому входу элемента HEPAB I5 НОЗНАЧНОСТЬ, второй вход которого подсоединен к входу генератора импульсов, а выходы элементов И и НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, 20 выход которого является выходом защиты.