Устройство для управления тиристорными преобразователями

 

исесОю - чья

<ю 666625

О П И С А Н.:И,. В., ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советсммн

Соцмалмстичеосмн

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено22.02.77 (21) 2456164/24-07 с присоединением заявки №

{23) Приоритет

Опубликовано 05.06.79.Бюллетень №21 г (51) И. Кл.

Н 02 Р 13/16

Государственный немнтет

СССР аа делам нзааретеннй н етнрытнй (53) УДК621.316..727 (088.8 ) Дата опубликования описания 0806.79 (72) Авторы изобретения

A. М. Рутшгейн и А. И. Назаров. (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМИ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ

Настояшее изобретение предназначено для формирования и выдачи импульсов управления сложными гиристорными преобразователями, в частности на электроподвиж-ном составе в режимах тяги и рекуперации.

Известно устройство управления тирис- 5 торными преобразователя flj содержашее нуль-орган, триггер, распределитель импульсов, блоки ограничения угла управления, Недостатком данного устройства является сложность схемы.

Из известных устройств управления тиристорными преобразователями наиболее близким по технической сушности являе ся устройство для управления преобразователем 2), содержашее источник прямо15 угольного переменного напряжения повышенной частоты, усилитель мошносги с выходным трансформатором, вторичная обмотна которого через двухполупериодный вы20 прямитель подключена к цепи управления тиристора.

В этом устройстве управление тиристорами осушествляется посредством пачек импульсов переменного тока, В нем также предусмотрено два выхода: первый or системы регулирования, второй - для пода.чи запрешаюших сигналов.

Недостатком данного устройства является го, что оно не обеспечивает регулирования длительности выходного импульса, которая определяется длигельностью сит нала на первом входе. Использование ге нерагора переменного напряжения (аналогичного типу Роэра), да к гому же в ждушем режиме, не позволяет обеспечить высокие требования устойчивости, повышен ную крутизну переднего фронта выходного импульса. Йля обеспечении необходимой помехозашишенности в данном устройстве предусмагривается,дополнительный транзистор с дополнительным вторым входом.

Таким образом, для зашиты системы необходимо предусмотреть дополнительное ycr ройсгво, которое выдавало бы на этот вход на весь период пауз между управляюшими импульсами дежурный запрешаюший сигнал.

Кроме того, описанное устройство мало

666625 пригодно для управления большим числом тиристоров, так как имеет ограниченную мощность.

Целью настоящего изобретения являет ся упрощение регулирования длительности импульса управления, обеспечение минимальных электрических потерь, повышение помехозащишенности, а также обеспечение зашиты тиристорных преобразователей от опрокидывания при их работе в режиме регулируемого ведомого сетью инвертора.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления тиристорными преобразователями с нерегулируемыми и регулируемыми по фазе плечами моста,, содержащее источник прямоугольного пе ременного напряжения повыщенной частоты и усилители мощности переменного тока, питающие индивидуальные для каждого тиристора импульсные трансформаторы, первичные обмотки которых соединены между собой последовательно, а вторичные через двухполупериодные выпрямите ли подсоединены к управляющим перехо25 дам тиристоров, снабжено элементом установки длительности управляющих выходных импульсов, например одновибратором с регулируемой шириной выходного сигнала, двумя элементами ИЛИ-НЕ, имеюзО шими два или более входов, и выходом сигнала запрета иэ каждого усилителя мощности, причем на первые входы логических элементов ИЛИ-НЕ подключен выход одновибратора, на вторые входы - выход источника прямоугольного переменного на35 пряжения повышенной частоты, на третьи входы - выход сигнала запрета, а выходы логических элементов ИЛИ-НЕ подключены ко входу усилителя мощности, кроме ro

40 го выходы с усилителей мощности нерегу лируемыми по фазе тиристорными плеча ми включены на третьи входы элементов

ИЛИ-НБ в цепях усилителей мощности ре« гулируемыми по фазе тиристорными плечами.

На фиг. 1 приведена блек-схема части устройства, соответствующая одному пле чу силовой тиристорной установки; на фиг. 2 - блок-схема системы управления

Я применительно к тиристорному преобразователю. Форма напряжения на выходе пре обраэователя работающего в режиме регулируемого ведомого сетью инвертора пока вана на фиг. 3.

Устройство для управления одним плечом преобразователя содержит элемент установки длительности управляющих выходных импульсов 1, например одновибра тор, и источник прямоугольного переменного напряжения повышенной частоты 2, например мультивибратор, выходы которых включены на входы элементов ИЛИ-НЕ

3, 4, а выходы этих элементов соединены с усилителями мощности 5. Все вышеперечисленные элементы объединены в один конструктивный узел - выходной каскад 6. Йля подачи отпираюших импульсов

HA управляющий переход каждого тиристора устройство содержит импульсный транс форматор и двухполупериодный выпрями тель с конденсатором объединенные в блок

7. Первичные обмотки импульсных трансформаторов всех блоков 7 соединены последовательно и подключены к усилителям мощности 5. Управление одним плечом тиристорного преобразователя 8 осуществляется or одного выходного каскада 6, Управление выходными каскадами 6 осуществляется от блока управления 9. Запускающие сигналы с блока управления 9 подаются на первые входы выходных каскадов 6 в соответствии с алгоритмом рабо

rbr плеч тиристорных преобразователей 8. для обеспечения устойчивости сложно го тиристорного преобразователя при его работе в режиме ведомого инвертора пре дусматривается связь между выходными каскадами 6, управляющими различными плечами тиристорных преобразователей 8.

Запрещающие сигналы поступают с выходов запрета одних на вторые входы других выходных каскадов 6.

B исходном состоянии на элементы ИЛИ- .

НЕ 3, 4 поступают сигналы с источника 2 в очередности единица-ноль-единица..., в соответствии с частотой его настройки (оптимальный диапазон частот 20-100 кГц), и с элемента 1 - сигнал единица. После предварительного усиления сигнал поступает на усилитель 5. В результате того, что элемент 1 имеет на выходе сигнал единицу, на выходе элементов ИЛИ-НЕ 3, 4, а следовательно, и на выходе усилите ля мощности 5 сигнал будет равен нулю, В момент подачи на первый вход элементов ИЛИ НЕ 3, 4 управляющих импуль сов произвольной формы элемент 1 отрабатывает выходной импульсный нулевой сиг нал с длительностью обусловленной его настройкой. йля этой цели в элементе 1 предусмотрен специальный подстроечный резистор (на схеме не показан). На пери од длительности нулевого импульса эле» мента 1 элементы ИЛИ-НЕ 3, 4 пропус кают пачки импульсов, вырабатываемых источником 2, а усилитель 5 усиливает

666625

30 их до требуемой выходной мощности. Подача на логические элементы выходного единичного сигнала в "нерабочий период позволяет повысить помехозащищенность устройства. Последовательно соединенные 5 импульсные трансформаторы, входящие в блоки 7, обеспечивают выравнивание гоков управления для всех тиристоров и формирование прямоугольной. их формы.

Незначительные высокочастотные пульсации обусловле. ные «неидеальностью" пря» моугольного переменного напряжения на надежности системы не сказываются.

При работе тиристорных преобразователей в режиме ведомого инвергора с определенными углами опережения Р и

P+ М открываются первые пары плеч преобразователя. В течение каждого полу- периода B регулируемые моменты р и

7 Я,р подаются отпирающие импульсы на дополнительные плечи преобразователя, Для исключения захода регулируемых по . фазе импульсов в зоне опережения с выходов выходных каскадов, работающих в

25, ф и /3 > А, подаются запрещающие выходнь1е сигналы на вторые входы выходных каскадов работающих с регулированием по фазе —. c(р п,л +,А(.

Формула изобретении

1. Устройство для управления тирис торными преобразователями с нерегулиру35 емыми и регулируемыми по фазе плечами моста, содержащее источник прямоугольного переменного напряжения повышенной частоты и усилители мощности переменно го тока, цитаюшие индивидуальные для каждого тиристора импульсные трансфор- маторы, первичные обмотки которых соединены между собой последовательно, а

I вторичные через. двухполупериодные выпрямители подсоединены к управлиющим переходам тиристоров, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения регулирования длительности иы ульса управления, обеспечении минимальных электрических потерь и повышения помехозащищенности, оно дополнительно снабжено элементом установки длительности управ ляющих выходных импульсов, например одновибратором с регулируемой шириной выходного сигнала, двумя элементами ИЛИ

НЕ, имеющими два или более входов, и выходом сигнал& запрета из каждого усили» геля мощности, причем на первые входы логических элементов ИЛИ-НЕ подключен выход одновибратора, на вторые входы выход источника прямоугольного перемен ного напряжения повышенной частоты, на третьи входы - выход сигнала запрета, а выходы логических элементов ИЛИ-.НЕ подключены ко входу усилителя мощности.

2. Устройство по н. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения зашиты тиристорных преобразователей от опрокидывании при их работе в режиме регулируемого ведомого сетью инверто

pa„ c усилителей мощности нерегулируемыми по фазе тиристорными плечами включены на третьи входы элемен» тов ИЛИ-НЕ в цепях усилителей мошнос» ги регулируемыми по фазе тиристорными плечами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Тиристоры. (технический справоч ник). Перевод с английского под редакци ей В. А.. Лабунцова и др. Издание 2-е доп. - М., Энергия, 1971, с. 123

124.

2. Авторское свидетельство СССР

М 440759, кл. Н 02 P 13/16, 1971.

8х (уп дхо (зол

ЫНИИПИ Заказ 3204/43 Тираж 856 . Подгис:.-;.с

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4