Устройство электроснабжения

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для организации систем электроснабжения на частотах, отличающихся от общепромьш о ленной. Цель изобретения - упрощение устройства. Устройство содержит тиристорный мост 1 с блоком формирования управляющих импульсов 2. В-рассечку шин питания включены тиристорные ключи блока 22 защиты. Блок 22 имеет входы 23 и 24, подключенные соответственно к формирователю запирающих импульсов 21 и четырехвходовому логическому элементу И (ЛЭ) 20, Для исключения появления импульса на входе 24 блока 22 при переводе из режима компенсации в режиме инвертирования введен блок 19 задержки. При этом импульсы на выходе ЛЭ 20 появляются только спустя заданное время (Л после поступления команды на перевод из режима компенсации в режим инвертирования. Наличие быстродействующей защиты позволяет упростить систему управления устройством . 4 ил.

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ÄÄSUÄÄ 1265

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° и

° Ю

МЮ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3809789/24-07 (22) 06.11.84 (46) 23.10.86. Бюл. N 39 (71) Саратовский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (72) И.И. Артюхов, В.А. Серветник и Ю.Б. Томашевский (53) 621.314.572(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 896724, кл. Н 02 М 7/515, 1982.

Авторское свидетельство СССР

9 1001373, кл. Н 02 M 5/27, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1069101, кл. Н 02 M 7/515, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1127057, кл. Н 02 М 7/515,1983. (54) УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОСНАЮКЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для организации систем электроснабжения на частотах, отличающихся от общепромыш(р 4 Н 02 М 7/515 Н 02 J 3/00 ленной. Цель изобретения - упрощение устройства. Устройство содержит тиристорный мост 1 с блоком формирования управляющих импульсов 2. В. рассечку шин питания включены тиристорные ключи блока 22 защиты. Блок 22 имеет входы 23 и 24, подключенные соответственно к формирователю запирающих импульсов 21 и четырехвходовому логическому элементу И (ЛЭ) 20.

Для исключения появления импульса на входе 24 блока 22 при переводе из режима компенсации в режиме инвертирования введен блок 19 задер кки. При этом импульсы на выходе ЛЭ 20 появляются только спустя заданное время после поступления команды на перевод из режима компенсации в режим инвертирования. Наличие быстродействующей защиты позволяет уп-. ростить систему управления устройством. 4 ил.

1265951

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено . длл организации систем электроснабжения на частотах, отличающихся, как правило, от общепромышленной. 5

Целью изобретения является упрощение устройства.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— схема тиристорного моста; на фиг. 3 и 4 — диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство электроснабжения (фиг.1) содержит тиристорный мост 1 с блоком 2 формирования управляющих импульсов, реактором 3 в цепи питания, батареей коммутирующих конденсаторов 4 на выходе.и ключевым эле- ментом на входе, выполненным в виде диода 5, который включен в непроводящем направлении по отношению к питающему напряжению. Схема устройства включает в себя также задающий генератор 6, фазосдвигающий узел 7, 25 имеющий вход 8 синхронизации и вход

9 управления, источники 10 и 11 опорных напряжений, ключи 12 и 13, имеющие информационные входы 14 и 15 и входы 16 и 17 управления соответственно, логический элемент IE 18, элемент 19 задержки, четырехвходовый логический элемент И 20 и формирователь 21 запирающих импульсов. В рассечку шин питания устройства электроснабжения включены тиристорные ключи блока 22, ко- 35 торый имеет входы 23 и 24. Вход логического элемента НЕ 18 образует управляющий вход 25 устройства электроснабжения. Мост 1 включает в себя тиристоры 26-31, Предлагаемое устройство представляет собой универсальный силовой модуль, который обладает способностью работать как в режиме преобразования постоянного напряжения в переменное, 45 так и в режиме компенсации реактивной мощности. Это устройство является составной частью преобразователя частоты с явно выраженным звеном постоянного тока и подключается 50 к выходу регулятора постоянного напряжения через сглаживающий фильтр..

Как правило, между звеном постоянного тока и инверторной частью преобразователя включается блок быстро- 55 действующей защиты, который может быть выполнен, например, в виде тиристорных,ключей, включенных в рассечку шин питания. -Поэтому блок 22 устройства может быть совмещен с блоком защиты. При этом, если питание универсальных модулей, входящих в многомостовой преобразователь частоты, осуществляется от гальванически развязанных источников постоянного напряжения, то выполнение блока 22 в виде двух тиристоров является необязательным. При питании модулей от одного источника постоянного напряжения обязательно наличие двух тиристоров, так как в противном случае при переводе модуля в режим компенсации возникают силовые связи, исключающие нормальную работу устройства.

Так как блок 22 используется только для связи универсального модуля со звеном постоянного тока и имеет два рабочих состояния "Включено" и

"Выключено", то необходимость в управлении этим блоком как регулятором постоянного напряжения отсутствует.

Поэтому запирающие импульсы на вход

23 блока 22 поступают только при переводе модуля из режима ичвертирования в режим компенсации. Если функции блока 22 выполняет тиристорный ключ блока быстродействующей защиты, то вход 23 совмещается с управляющим входом исполнительного органа системы защиты.

Функциональная перестройка устройства из режима инвертирования в режим компенсации и наоборот производится путем изменения логического состояния на управляющем входе 25. При наличии на этом входе сигнала логической единицы ключ 13 открыт, в результате чего напряжение U îïîðíîro источника 11 поступает на управляющий вход 9 фазосдвигающего узла 7.

Одновременно с этим на входе 16 ключа 12 присутствует сигнал логического нуля, вследствие чего этот ключ закрыт. Если при построении фазосдвигающего узла 7 использован вертикальный принцип, то при условии П C U„, и укаэанном состоянии на входе 25 управляющие импульсы на тиристоры моста 1 поступают в фазе, соответствующей работе моста в режиме инвер- . тирования. При этом наличие сигнала логической единицы на входе 25 обусловливает подачу отпирающих импульсов на вход 24 блока 22 в моменты подачи управляющих импульсов на соот1265951 ветстнующие тиристоры моста 1. Благодаря этому в .каждую шестую часть периода выходного напряжения образуется цепь для передачи активной мощности от источника постоянного напря- S жения н нагрузку.

При изменении состояния входа 25 на противоположное на входе 17 появляется сигнал логического нуля, а на входе 16 — логической единицы.

Ключ 13 закрывается, а ключ 12 открывается. Прн открывании ключа 12 на входе 9 фазосдвигающего узла 7 появляется потенциал, под действием которого последовательность импульсов на входе блока 2 сдвигается н сторо10 ну опережения. на угол где ;, наперед заданная величина

20 угла запирания. Сигнал логического нуля поступает также на один из входов логического элемента И 20 и инвертируется логическим элементом HE 18.

Подача отпирающнх импульсов шестикрат-

5 ной частоты на вход 24 блока прекращается, одновременно на вход 23 подается запирающий импульс, сформированный блоком 21 при появлении сигнала логической единицы на выходе элемента НЕ 18. Тиристоры блока 22 закры30 ваются, и устройство переводится в режим компенсации избыточной реактивной мощности коммутирующих конденсаторов 4. Необходимые силовые цени образуются при этом с помощью диода 5.

На временных диаграммах (фиг;3 и 4), поясняющих работу устройства при переводе его из режима инвертирования н режим компенсации и наобо- 40 рот, .обозначены: U U U и U,äвыходные сигналы соответствующих блокОВ 0 3 П24 П25 соответствующих входах, U, -Uу ы импульсы управления тиристорами 26. †.3145 моста 1; i> — ток реактора 3.

Переходный процесс начинается (фиг.3) в момент работы тиристорон

29 и 30. Процесс перевода устройства из режима компенсации в режим инвер- N тирования начинается (фиг.4) в момент работы тиристоров 26 и 29.

Так как в предлагаемом устройстве при переводе из режима инвертирования в режим компенсации входное на- 55 пряжение благодаря блоку 22 снимается скачкообразно, то проблема перегрузки по току в этом переходном режиме отсутствует. В результате этого перевод импульсов в пбложение, соответствующее работе устройства в режиме компенсации, может осуществляться без принятия специальных мер по ограничению входного тока. В известном устройстве эти меры принимаются в связи с тем, что после поступления команды на перевод из режима инвертирования в режим компенсации скорость уменьшения входного напряжения определяется инерционностью сглаживающего фильтра.

Из фиг, 4 видно, что перевод из режима компенсации н режим инвертирования занимает время, большее, чем период выходного напряжения. При этом в процессе изменения фазы управляющих импульсов возможно совпадение во времени импульсов, поступающих с выхода задающего генератора 6, и импульсов на выходе фазосдв- гающего устройства, в результате чего возможно появление импульса на входе 24 блока 22 и соответствующее отпирание тиристоров этого блока до окончания перемещения управляющих импульсов. Для исключения этого в схему устройства введен элемент 19 задержки, поэтому импульсы на выходе элемента И 20 появляются только. спустя заданное время после поступления команды на перевод из режима компенсации в режим инвертирования.

Для надежной работы устройства необходимо, чтобы время i было не меньше периода выходного напряжения °

Таким образом, при наличии в, структуре многомостового преобразователя частоты блоков бЫстродействующей защиты, выполненных в виде тиристорных ключей, схема управления устройством электроснабжения может быть упрощена при сохранении динамических характеристик.

Формула изобретения

Устройство электроснабжения, содержащее тиристорный мост с блоком формирования управляющих импульсов, реактором в цепи питания, батареей коммутирующих конденсаторов на выходе и ключевым элементом на входе, выполненным в виде диода, который включен н непроводящем направлении по отношению к питающему напряжению, а также двухвходовый блок тиристор"

1265951 ных ключей, включенных в рассечку шин питания, задающий генератор, фазосдвигающий узел, имеющий вход синхронизации и вход управления, два источника опорных напряжений, два ключа, имеющие входы управления и логический элемент НЕ, причем выход задающего генератора соединен с входом синхронизации фазосдвигающего узла, выход которого. подключен к входу формирования управляющих импульсов, а информационные входы ключей соединены с выходами соответствующих источников опорных напряжений, при этом управляющий вход первого ключа подключен к выходу логического элемента НЕ, вход которого соединен с управляющим входом второго ключа и образует управляющий вход устройства электроснабжения, а управляющий вход фазосдвигающего узла подключен к выходам ключей, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, оно снабжено блоком формирования запирающих импульсов, элементом за, держки и четырехвходовым логическим элементом И, при этом блок формирования запирающих импульсов включен меж10 ду выходом логического элемента НЕ и первым входом блока тиристорных ключей, выход логического элемента И соединен с вторым входом блока тиристорных ключей, первый вход логического элемента И подключен к выходу фазосдвигающего узла, второй вход к выходу задающего генератора, третий вход — к выходу элемента задержки, вход которого соединен с четвер20 тым входом элемента И и подключен к входу логического элемента НЕ.

1265951

Составитель Г. Иыцык

Редактор О. Юрковецкая Техред А.Кравчук .

Корректор С. Шекмар

Заказ 5678/55 .Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4