Устройство для контроля тока вентильного преобразователя

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для защиты и управления вентильными преобразователями . Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности работы устройства. При работе устройства входные клеммы 17 и 18 датчика напряжения 1 подключены к фазам силовой цепи преобразователя, а входные клеммы 19 и 20 датчика напряжения 2 - к клеммам переменного тока преобразователя . Клеммы 34 и 35 блока управления 3 подключены к выходу системы управления вентилями преобразователя, связанными с фазой, в которой контролируется ток. Поставленная цель достигается благодаря тому, что при соединении датчиков напряжения 1 и 2 встречно-последовательно и подключении их общего выхода к второму входу блока управления 3, а выхода первого датчика 1 к его первому входу, работа устройства обеспечивается импульсами напряжения и,, существенно отличающимиCS S ся от нуля. Это позволяет контролировать ток в мощных преобразователях, содержа (Л щих делители токов вентилей, в которых напряжение на интервалах коммутации не падает до нуля. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. р I

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.80» 1272396

А1 (51)4Н02Н7 12 (5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ Р ГУ

17

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3842302/24-07 (22) 02.01.85 (46) 23.11.86. Бюл. № 43 (?1) Всесоюзный электротехнический институт им. В. И. Ленина (72) M И. Абрамович, В. Е. Либер и А. А. Сакович (53) 621.316.925.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 478259, кл. G 01 R 19/16, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 1069057, кл. Н 02 Н 7/12, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОКА ВЕНТИЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для защиты и управления вентильными преобразователями. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности работы устройства.

При работе устройства входные клеммы 17 и .18 датчика напряжения 1 подключены к фазам силовой цепи преобразователя, а входные клеммы 19 и 20 датчика напряжения 2— к клеммам переменного тока преобразователя. Клеммы 34 и 35 блока управления 3 подключены к выходу системы управления вентилями преобразователя, связанными с фазой, в которой контролируется ток. Поставленная цель достигается благодаря тому, что при соединении датчиков напряжения

1 и 2 встречно-последовательно и подключении их общего выхода к второму входу блока управления 3, а выхода первого датчика 1 к его первому входу, работа устройства обеспечивается импульсами напряжения UI 2= U2, существенно отличающимися от нуля. Это позволяет контролировать ток в мощных поеобразователях, содержащих делители токов вентилей, в которых напряжение на интервалах коммутации не падает до нуля. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1272396

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для заш,иты и управления веитильными преобразователями.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение надежности работы устройства.

На фиг. 1 представлен вариант схемы устройства с трехвходовым блоком управления; на фиг. 2 — вариант схемы трехвходового интегратора с вторым коммутатором и с ключевым элементом; на фиг. 3— эпюры токов и напряжений в схеме устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит первый 1 и второй 2 датчики напряжений, имеющие одинаковые выходы, которые соединены встречно-последовательно и общим выходом подключены к второму входу блока 3 управления. Выход последнего через коммутатор 4 соединен с вторым входом интегратора 5. Выход первого датчика 1 напряжения соединен с первым входом блока 3 управления и с первым входом интегратора 5. Выход последнего служит выходом устройства и предназначен для подключения к схеме управления преобразователя через пороговый элемент или непосредственно.

Блок 3 управления может иметь синхронизирующий третий вход, предназначенный для подключения к схеме управления вентильного преобразователя.

Интегратор 5 может иметь закорачивающий третий вход, соединенный с вторым входом через ключевой элемент 6 и подключенный к выходу второго коммутатора

7, вход которого служит для подключения к схеме управления вентильного преобразователя.

Датчики 1 и 2 напряжения выполнены по однофазной мостовой схеме на диодах 8 — 11 и 12 — 15 соответственно.

В диагональ выпрямленного тока датчика 2 напряжения включен резистор 16. Клеммы 17 и 18 служат входом датчика 1 напряжения, а клеммы 19 и 20 — входом датчика 2 напряжения. Клеммы 21 и 22 являются общим выходом датчиков напряжения, а клеммы 22 и 23 — выходом датчика 1 напряжения.

Блок 3 управления содержит две ветви.

Первая ветвь состоит из соединенных последовательно оптронного тиристора 24, резистора 25 и диода 26, вторая ветвь из соединенных последовательно диода 27, резистора 28 и транзистора 29. Параллельно резистору 28 и транзистору 29 включен конденсатор 30. Клеммы 31 и 32 первой ветви служат вторым входом блока 3 управления, клеммы 32 и 33 — первым входом. Клеммы 34 и 35 служат синхронизирующим третьим входом, а клеммы 32 и

36 — выходом блока управления.

Коммутатор 4 состоит из транзистора 37, база-эмиттер (клеммы 38 и 39) которого служит входом коммутатора, а эмиттерколл ектор (кл ем м ы 39 и 40) — его выходом.

Интегратор 5 содержит цепь из последовательно соединенных безындуктивных резистора 41 и конденсатора 42. Клеммы 43 и 44 служат вторым входом интегратора, а клеммы 44 и 45 — первым входом.

При выполнении интегратора 5трехвходовым (фиг. 2) клеммы 44 и 46 служат его третьим входом и соединены с выходом второго коммутатора 7 (клеммы 47 и 48), содержащего оптронный тиристор 49, цепь управления которого (клеммы 50 и 51) служит входом коммутатора 7. Между первым и третьим входом интегратора 5 включен ключевой элемент 6, выполненный в виде диода.

При работе устройства входные клеммы

17 и 18 датчика 1 напряжения должны быть подключены к клеммам переменного тока преобразователя, а входные клеммы

19 и 20 датчика 2 напряжения — к клеммам переменного тока вентильного блока преобразователя, которые, как правило, в преобразователях соединяются с клеммами переменного тока преобразователя через силовой трансформатор, либо токоограничивающие реакторы. Клеммы 34 и 35 блока 3 управления должны быть подключены к выходу схемы управления вентилями преобразователя, связанными с фазой, в которой контролируется ток. При этом выпрямленное напряжение Uz на выходе датчика 2 напряжения (фиг. 3) повторяет по форме полуволны напряжения на клеммах переменного тока вентильного блока преобразователя, имеющего на интервалах t. коммутационные провалы. На межкоммутационных .интервалах tì.êì U i +0, a Ha интервалах Ьм U =0.

Выпрямленное напряжение U на выходе датчика 1 напряжения повторяет по форме полуволны напряжения Uè на фазах питающей цепи, причем Ui=Up на интервалах t .-. На клеммах 21 и 22 общего выхода датчиков

1 и 2 напряжения, соединенных между собой встречно-последовательно, на интервалах времени t . напряжение U>ä=U — U>—=

=О, а на интервалах t Ui =U )0 (фиг. 3).

Напряжение U 9 поступающее на клеммы 31 и 32 блока 3 управления, обеспечивает на его выходных клеммах 32 и 36 напряжение U> (фиг. 3). На интервалах (так как Ui =O) ток в цепи с диодом 26 не протекает, транзистор 29 заперт и напряжение Уз 0 (равно напряжению на конденсаторе 30).

На интервалах t, когда U >)0 и оптронный тиристор 24 отперт сигналами схемы управления вентилями преобразователя, связанными с фазой, в которой измеряется ток, в цепи с диодом 26 протекает ток, транзистор 25 отперт, Ua=O.

Напряжение Uz подается на входные клеммы 38 и 39 коммутатора 4 и при U O тран1272396

Формула изобретения зистор 37 отперт и блокирует работу интегратора 5, закорачивая конденсатор 42.

На интервалах tKM, когда U3=0, транзистор

37 заперт, что создает возможность работы интегратора. При этом на клеммы 44 и 45 интегратора поступает напряжение Ul и на выходных клеммах 43 и 44, соединенных с конденсатором 42, возникает сигнал напряжения U» (фиг. 3), пропорциональный иизменению тока вентилей на интервалах коммутации, т. е. измеряемому току 1 .:

Ц»= !изм — 10(/2 1, (1 ) где 1.- — индуктивность силового трансформатора или токоограничивающих реакторов, имеющихся в цепи переменного тока преобразователя между входными клеммами первого и второго датчиков напряжения;

К= — "- — коэффициент пропорциональности.

Uï

Uð.

Блок 3 управления может быть выполнен двухвходовым и не содержит оптронный тиристор 24, например, в случае однофазных преобразователей или когда коммутационные провалы напряжения или коммутации тока в соседних фазах многофазного преобразователя не оказывают влияния на работу устройства.

При трехвходовом интеграторе 5 и наличии второго коммутатора 7 отличие заключается в том, что при блокировке работы интегратора 5 коммутатором 4, когда открыт транзистор 37, на интервалах fu. конденсатор 42 сохраняет неизменной величину выходного сигнала U» до тех пор, пока сигнал от схемы управления преобразователя не отопрет оптронный тиристор 49 второго коммутатора.

Расширение функциональных возможностей и повышение надежности работы устройства обеспечивается благодаря тому, что при соединении датчиков напряжения встречно-последовательно и подключении их общего выхода к второму входу блока управления, а выхода первого датчика к его первому входу работа устройства обеспечивается импульсами напряжения Ul2=U, существенно отличающимися от нуля. Это позволяет контролировать ток в мощных преобразователях, содержащих делители токов вентилей, в которых напряжение на интервалах коммутации не падает до нуля.

Кроме того, выполнение блока управле. ния трехвходовым и подключение третьего синхронизирующего входа к схеме управления вентилями преобразователя обеспечивает работу устройства только при коммутации измеряемого тока в контролируемой фазе преобразователя, что позволяет контролировать ток в многофазных преобразователях, работающих как в выпрямительном, так и в инверторном режиме, когда напряжение в контролируемой фазе может обращаться в нуль при коммутации тока в соседних фазах преобразователя.

10 !

Кроме того, выполнение интегратора трехвходовым и подключение его третьего входа к дополнительно введенному второму коммутатору, а также наличие дополнительного ключевого элемента позволяет получить на выходе устройства сигнал любой требуемой длительности.

1. Устройство для контроля тока вентильного преобразователя, содержащее первый датчик напряжения, выполненный в виде выпрямителя по мостовой однофазной схеме, блок управ. пения, выполненный в виде первого диода, анод которого подключен к первому входу блока управления, соединенному с положительным выходным выводом первого датчика напряжения, катод через конденсатор соединен с общей шиной устройства и подключен к первому выводу первого резистора, транзистор, эмиттер которого подключен к отрицательному выводу первого датчика напряжения и общей шине, и второго резистора, и интегратор, выпапненный в виде резистора, первый вывод которого соединен с выходом устройства и через интегрирующий конденсатор подключен к общей шине, а второй вывод соединен с входом интегратора, подключенным к первому выходу первого датчика напряжения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повыщ ния надежности, введень1 первый коммутатор и второй датчик напряжения, выполненный в виде выпрямителя по мостовой однофазной схеме, выход которого шунтирован резистором, блок управления снабжен вторым входом и в него введен второй диод, катод которого подключен к общей шине, анод соединен с первым выводом второго резистора, второй вывод которого подключен к второму входу блока управления, и базой транзистора, коллектор которого подключен к второму выводу первого резистора и выходу блока управления, при этом вход первого датчика напряжения предназначен для подключения к клеммам переменного тока преобразователя, вход второго датчика напряжения предназначен для подключения к выводам переменного тока вентильного блока преобразователя, выходы датчиков напряжения включены встречно-последовательно, отрицательный выходной вывод второго датчика напряжения подключен к второму входу блока управления, выход которого через первый коммутатор соединен с выходом интегратора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в блок управления введен тиристорный оптрон, вход которого предназначен для подключения к выходу блока управления вентилями преобразователя, а выход включен между вторым входом управления и

1272396

ЗВ

Составитель В. Широков

Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Е. Папи

Заказ 6344/51 отрицательным выходным выводом второго датчика напряжения.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что введены ключевой элемент и второй коммутатор, вход которого предназначен для подключения к выходу блока управления вентилями преобразователя, а выход соединен с интегрирующим конденсатором интегратора, подключенным к выходу первого ком" мутатора через ключевой элемент.