Устройство для управления полупроводниковым преобразователем

 

Сущность изобретения: коммутирующее устройство снабжено замыкающим и размыкающим блок-контактами, из которых размыкающий блок-контакт подключен к первому и второму, а замыкающий - к второму и третьему управляющим выводам электромагнитного привода, выключателя, кнопки управления Пуск и Стоп своими последовательно соединенными контактами включены в цепь управления коммутирующим устройством, при этом кнопка управления Стоп выполнена с вторым размыкающим контактом, механически связанным с первым, а выход источника для блока защиты полупроводникового преобразователя или регулятора подключен через второй размыкающий контакт кнопки Стоп к второму управляющему входу системы управления тиристорами 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 М 7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР »» v(ч 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4775639/07 (22) 20.11.89 . (46) 30.05.92. Бюл. N 20 (71) Научно-производственное обьединение

"Силовая электроника" (72) А.И.Суханов, А.Л,Балашов и Ю.Ф.Пра.солов (53) 621.316.727 (088.8) (56) Ситник Н.Х. Силовая полупроводниковая техника. М.: Энергия, 1968, с. 206 — 213, Каталог 05.41.08-85. Возбудители тиристорные серии ТВ. М.: Информэлектро, 1985, с. 3 — 5. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Сущность изобретения: коммутирующее устройство снабжено замыкающим и

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для управления полупроводниковыми преобразователями или регуляторами, выполненными на тиристорах или симисторах.

Известно устройство, содержащее посл едовател ьно соединен н ые своими гла вными контактами автоматический выключатель и контактор, подключающие тиристорный преобразователь к питающей сети, кнопки управления "Пуск" и "Стоп", включенные своими контактами в цепь управления контактором, блок импульсно-фазового регулирования с блокировочным входом, к которому подключен выход блока

„„5UÄÄ 1737670 А1 размыкающим блок-контактами, из которых размыкающий блок-контакт подключен к первому и второму, а замыкающий — к второму и третьему управляющим выводам электромагнитного привода выключателя, кнопки управления "Пуск" и "Стоп" своими последовательно соединенными контактами включены в цепь управления коммутирующим устройством, при этом кнопка управления "Стоп" выполнена с вторым размыкающим контактом, механически связанным с первым, а выход источника для блока защиты полупроводникового преобразователя или регулятора подключен через второй размыкающий контакт кнопки "Стоп" к второму управляющему входу системы управления тиристорами. 2 ил. защиты преобразователя, и подключенный к питающей сети через автоматический вы- С) ключатель блок питания с отдельными источниками питания для блока

Ъ импульсно-фазового регулирования и блока защиты преобразователя.

Недостатком указанного устройства является то, что оно имеет пониженный коммутационный ресурс. Обусловлено это тем, что при выключении преобразователя контактор коммутирует полный ток, потребляемый преобразователем из питающей сети.

При этом происходит электрическая эрозия контактов контактора, что приводит к снижению коммутационного ресурса как кон1737670 тактора, так и устройства в целом. Кроме того, указанное устройство увеличивает число операций при включении и отключении преобразователя, так как при этом требуется включать и выключать не только контактор, но и автоматический выключатель. В результате этого усложняется процесс управления преобразователем.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее автоматический выключатель с контактной системой для подключения тиристорного преобразователя к питающей сети и с электромагнитным приводом, снабженным четырьмя управляющими выводами, из которых первый и четвертый выводы подключены к источнику питания, а второй и третий — к контактам кнопок управления "Пуск" и "Стоп", блок импульсно-фазового регулирования, снабженный блокировочныM входам, к которому подключен выход блока защиты тиристорного преобразователя, блок питания с источниками питания для блока импульсно-фазового регулирования и блока защиты преобразователя и коммутирующий аппарат, через который блок питания подключен к питающей сети, Для управления выключателем к первому и второму управляющим выводам его привода подключены замыкающий контакт кнопки "Стоп" и последовательно соединенные размыкающие контакты кнопки "Пуск" и блок — контакта выключателя, а к второму и третьему управляющим выводам привода — последовательно соединенные замыкающий контакт кнопки "Пуск" и размыкающий контакт кнопки "Стоп", Недостатком указанного устройства является то, что оно не обладает высокой надежностью. Обусловлено это тем, что во время выключений преобразователя автоматический выключатель коммутирует полный ток, потребляемый преобразователем из питающей сети, т.е. выключатель отключается под нагрузкой. При этом вследствие эрозии контактов снижается коммутационный ресурс выключателя и устройства в целом. Кроме того, указанное устройство усложняет процесс управления преобразователем из-за того, что требуется раздельно включать и выключать автоматический выключатель и коммутирующий аппарат для блока питания.

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение процесса управления устройством.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для управления полупроводниковым преобразователем, содержащем вы5

55 ключатель с контактной системой, предназначенной для подключения полупроводникового преобразователя к питающей сети и с электромагнитным приводом, выполненным из первого и второго путевых выключателей и из двух последовательно или параллельно соединенных электромагнитов, в цепь питания которых последовательно включены диод и замыкающий и размыкающий контакты соответственно первого и второго путевых выключателей, блок импульсно-фазового регулирования полупроводникового преобразователя, блок питания, коммутирующий аппарат с контактной системой, через которую блок питания подключен своим входом к питающей сети, и кнопки управления "Пуск" и

"Стоп", последовательно включенные своими контактами в цепь управления коммутирующего аппарата, кнопка управления

"Стоп" дополнительно снабжена размыкающим контактом, коммутирующий аппарат снабжен дополнительно замыкающим и размыкающим блок-контактами, а блок импульсно-фазового регулирования — разрешающе-блокировочным входом, причем дополнительные замыкающий и размыкающий блок-контакты коммутирующего аппарата подключены параллельно соответственно к замыкающему и размыкающему контактам путевых выключателей электромагнитного привода выключателя, а разрешающе-блокировочный вход блока импульсно-фазового регулирования через дополнительный размыкающий контакт кнопки управления "Стоп" подключен к выходу блока питания.

На фиг. 1 представлена принципиальная электросхема устройства для управления полупроводниковым преобразователем; на фиг, 2 — принципиальная элекстросхема электромагнитного и ри вода автоматического вы кл ючателя.

Устройство содержит автоматический выключатель 1 с контактной системой 2, через которую тиристорный преобразователь

3 подключен к питающей сети, и с электромагнитным приводом 4, имеющим управляющие выводы 5 — 8, блок 9 импульсно-фазового регулирования с блокировочным входом, к которому подключен выход блока 10 защиты преобразователя 3, блок 11 питания, состоящий из источника 12 питания для блока 9 импульсно-фазового регулирования и из источника 13 питания для блока 10 защиты, коммутирующий аппарат с контактной системой 14, через который блок 11 питания подключен к питающей сети, кнопку 15 "Пуск" с замыкающим контактом и кнопку 16 "Стоп" с двумя размыка1737670

15 ющими контактами. В этом устройстве в цепь управления магнитным пускателем 14 включены одним контактом кнопка 15, зашунтированная блок-контактом 17 магнитного пускателя 14, и кнопка 16, через другой размыкающий контакт которой выход источника 13 питания подключен к разрешающе-блокировочному входу блока 9 импульсно-фазового регулирования, Для управления электромагнитным приводом 4 его управляющие выводы 5 и 8 подключены к питающей сети, выводы 5 и 6 — к размыкающему блок-контакту 18 коммутирующего аппарата 14, а выводы 6 и 7 — к замыкающему блок-контакту 19 того же пускателя. В указанном устройстве электромагнитный привод 4 содержит два параллельно соединенных электромагнита 20 и 21 и последовательно соединенные с ними диод 22 и путевые выключатели 23 и 24 с соответственно размыкающим и замыкающим контактами.

Устройство работает следующим образом.

После нажатия кнопки 15 "Пуск" коммутирующий аппарат 14 включается и с помощью блок-контакта 17 удерживается во включенном состоянии. После этого через диод 22, замкнувшийся блок-контакт 19 и размыкающийся контакт путевого выключателя 23 на электромагниты 20 и 21 электропривода 4 поступает питание. В результате электропривод 4 переводит выключатель 1 во включенное состояние и оставляет его в этом состоянии, так как в это время блокконтакт 18 разомкнут, а контакт путевого выключателя 23 размыкается и отключает питание с электромагнитов 20 и 21, Кроме того, сразу после включения коммутирующего аппарата 14 в блок 11 питания поступает напряжение питающей сети, под действием которого на выходах источников

12 и 13 питания появляются напряжения, питающие соответственно блок 9 импульсно-фазового регулирования и блок 10 защиты. Напряжение с выхода источника 13 питания поступает также через второй размыкающий контакт кнопки 16 на разрешающе-блокировочный вход блока импульсно-фазового регулирования и является для этого блока 9. разрешающим сигналом. В результате блок 9 импульсно-фазового регулирования начинает формировать импульсы управления для тиристоров преобразователя 3. Таким образом, устройство осуществляет включение преобразователя.

Выключение преобразователя 3 осуществляется кнопкой 16 "Стоп" после ее нажатия. При этом как только размыкаются

55 контакты кнопки 16, прекращается подача разрешающего сигнала на разрешающеблокировочный вход блока 9 импульсно-фазового регулирования и разрывается цепь управления коммутирующего аппарата 14.

В результате блок 9 прекращает формировать импульсы управления для тиристоров преобразователя 3 и последний перестает работать и потреблять ток из питающей сети. Одновременно с этим коммутирующий аппарат 14 выключается и через его замкнувшийся блок-контакт 18, а также через замкнутый контакт путевого выключателя

24 и диод 22 на электромагниты 20 и 21 электропривода 4 начинает поступать питание. В результате электропривод4 переводит выключатель 1 в выключенное состояние и оставляет его в таком состоянии потому, что в это время блок-контакт 19 разомкнут, а контакт путевого выключателя

24 размыкается и отключает питание с электромагнитов 20 и 21. Следовательно, произошло полное отключение от питающей сети преобразователя 3 и его системы управления и защиты.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство перед выключением автоматического выключателя выключает тиристоры преобразователя. В результате выключатель коммутирует уже не полный ток, потребляемый из сети при работе преобразователя, а только ток, потребляемый преобразователем в режиме холостого хода. В этом случае коммутируемый ток не превышает тока холостого хода преобразовательного трансформатора или 10 от величины тока, потребляемого преобразователем при его работе в номинальном режиме. При коммутации такого тока снижается эрозия контактов выключателя, что .увеличивает коммутационный ресурс, срок службы выключателя и всего устройства управления, Так по данным технического описания и инструкции по эксплуатации ОБЕ 140.010 ТО на выключатели автоматические серии А 3790 коммутационный ресурс под нагрузкой, например, выключателей типа А 3794 БУЗ, составляет

3000 коммутаций, а без нагрузки 10000 коммутаций, т.е. увеличивается более чем в 3 раза.

Устройство обеспечивает одним нажатием кнопки "Пуск" или "Стоп" соответственно полное включение или отключение преобразователя и его системы управления, сокращая тем самым вдвое число ручных операций по управлению преобразователем. Кроме того, устройство не позволяет преобразователю находится под напряжением в случаях аварийного отключения се1737670 ти, питающей систему управления и защиты преобразователя, так как при этом магнитный пускатель отключается и своим блокконтактом вызывает отключение силового выключателя. Тем самым предотвращается выход из строя преобразователей, например, от сетевых перенапряжений, при неработаю.цем блоке защиты преобразователей.

Еще одним преимуществом предлагаемого устройства является то, что оно не позволяет работать преобразователю при исчезновении питающего напряжения на его блоке защиты. Обеспечивается это тем, что указанное напряжение использовано в устройстве в качестве разрешающего сигнала для блока импульсно-фазового регулирования. В результате предотвращения выход из строя силовой части преобразователей, Экономический эффект достигается за счет увеличения срока службы устройства и сокращения объема ремонтных работ в преобразователе.

Формула изобретения

Устройство для управления полупроводниковым преобразователем, содержащее выключатель с контактной системой, предназначенной для подключения полупроводникового преобразователя к питающей сети, и с электромагнитным приводом, выполненным из первого и второго путевых выключателей и из двух последовательно или параллельно соединенных электромагСеть нитов, в цепь питания которых последовательно включены диод и замыкающий и размыкающий контакты соответственно первого и второго путевых выключателей, 5 блок импульсно-фазового регулирования полупроводникового преобразователя, блок питания, коммутирующий аппарат с контактной системой, через которую упомянутый блок питания подключен своим вхо10 дом к питающей сети, и кнопка управления

"Пуск" и "Стоп", последовательно включенные своими контактами в цепь управления упомянутого коммутирующего аппарата, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыше15 ния надежности и упрощения процесса управления полупроводниковым преобразователем, кнопка управления

"Стоп" дополнительно снабжена размыкающим контактом, коммутирующий аппарат

20 снабжен дополнительно замыкающим и размыкающим блок-контактами, а блок импульсно-фазового регулирования — разрешающе-блокировочным входом, причем дополнительные замыкающий и размыкаю25 щий блок-контакты коммутирующего аппарата подключены параллельно соответственно к замыкающему и размыкающему контактам путевых выключателей электромагнитного привода выключателя, а

30 разрешающе-блокировочный вход блока импульсно-фазового регулирования через дополнительный размыкающий контакт кнопки управления "Стоп" подключен к выходу блока питания. сеть

Составитель Л,Масленникова

Редактор И.Касарда Техред М,Моргентал Корректор М.Шароши

Заказ 1903 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101