Устройство для управления тиристорнымпреобразователем

 

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о>809469 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 280279 (21) 2730587/24-07 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 2102,81. Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 280281 (Я)М. Кл.

Н 02 Р 13/16

Государственный комитет

СССР но делан изобретений и открытий (53) УДК б 21. 314.. 27. (088.8) (72) Авторы изобретения

В.В.Землянский, В.В.Ищук, С.H.×åðåâàíü и С .Л. Безу гль1й (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНО

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано для управления вентильным преобразователем.

Известно устройство для управления тиристорами, используемое в силовой бесконтактной аппаратуре, которое содержит трансформатор така, вторичная обмотка которого через выпрямитель подключена к входу реле уровня, выход последнего через схему

И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, подключен к усилителю-формирователю управляющих сигналов, датчик нуля тока, схемы ИЛИ и НЕ, причем датчик нуля тока подключен к входу схемы ИЛИ, выход которой через схему НЕ соединен с третьим входом схемы И. 20

Это устройство предназначено для управления тиристорами бесконтактного выключателя переменного тока (1) .

Однако для использования данное устройство становится непригодным, так как схема управления является сложной, громоздкой и ненадежной.

Известно также устройство для управления тиристором, которое содержит последовательно соединенные блок для синхронизапии управляющего сигнала с сетью, фазосдвигающий блок, состоящий из триггера, первый вход которого подключен к выходу блока для синхронизадии управляющего сигнала с сетью, блок сравнения, усилитель мощности управляющих импульсов, формирователь сигнала, подключенный входом к аноду тиристора, а выходом — ко второму входу укаэанного триггера. Это устройство вырабатывает или одиночный импульс управления, или несколько импульсов до момента переключения тиристора. В момент перехода тиристора в проводящее состояние устройство прекращает генерирование импульсов управления f2).

Однако указанное устройство не применимо для тиристорных преобразователей, у которых в каждом плече включено большое количество тиристоров параллельно или последовательно.

При параллельном соединении тиристоров в плече преобразователя один из тиристоров, который имеет меньшее время включения, включаясь, сбрасывает напряжение со всего плеча, выключает.систему импульсно-фазового управления и для других тиристоров, имеющих большое время переключения. При этом

809469 токов и напряжений, поясняющие его работу.

Узел 1 синхронизации подключается к сети, а его выходы соединены со входами фазосдвигающего узла 2. Диодный преобразователь 3 подключен к трансформаторам 4-6 тока, включенным

:в цепи фазных вторичных обмоток анодкого трансформатора 7, вторичные обмотки которого подключены к входам диодного преобразователя 8, состоящего из диодов 9-14 и резисторов 1520. Точки соединения диодов и резисторов преобразователя 3 подключены в узле 21 ограничения к входам соотнетстнующих пороговых элементов 22-27, ныходы которых связаны соответственно с первыми входами двухвходоных элементов ИЛИ 28-33. Кроме того, выход порогового элемента 22 подключен к второму входу элемента 32 ИЛИ, далее

23 — к 31,24 — к 33,25 — к 28, 26 к 30,27 — к 29.Выходы элементон 28-33 ИЛИ каждого канала связаны соотйетственно с первыми входами генераторон 34-39 импульсов, нторые входы которых связаны с выходами Фазосднигающего узла 2.

Устройство работает следующим образом.

Переменное напряжение поступает на входы блока 1 синхронизации,осуществляет синхронизацию фазосдвигающего узла 2 с соответствующим силовым напряжением, питающим преобразователь

8. В блоке 1 синхронизации напряжение сети преобразуется в m-фазную систему напряжений синхронизации. Эти напряжения поступают н фазосднигающий узел 2. В фазосдвигающем узле 2 н соответствии с напряжением управления в каждом канале вырабатывается синхроимпульс (фиг. 2а), который с выхода фазосдвигающего узла 2 поступает на нход соответствующего генератора импульсов. Генератор импульсов запускается и вырабатывает пачку импульсов (фиг. 2г), которая выпрямляется (фиг. 2д} и поступает на управляющие электроды силовых управляемых нентилей соответствующего плеча. Длятельность пачки импульсов выбирается максимально-необходимой для заданной схемы преобразователя, работак)щего на определенную нагрузку. может не хватить длительности импульса управления для запуска. В этом случае тиристор, включающийся первым, берет ток на себя, в результате чего может быть перегружен и выйти из строя.

В высоковольтных преобразователях, x;qe напряжение плеча измеряется величиной нескольких киловольт или нескольких десятков киловольт,где требуется последовательное соединение боль. шого числа тиристоров, очень сложно осуществить связь системы импульснофаэоного управления, находящейся на потенциале земли с высоковольтным тиристорным плечом для индикации включения тиристоров. Для этого необходим либо сложный компенсированный делитель, B цепь которого нужно включить датчик напряжения, либо какое-то другое устройство, которое давало бы информацию о наличии или отсутстнии силового напряжения на плече. Кроме 20 того, для передачи информации о напряжении с высокого потенциала плеча на потенциал земли необходимо иметь устройство с изоляцией, выдержи-, вающей полное выпрямленное напряже- Я ние нысоконольного преобразователя.

Устройстно управления н этом случае получается сложным к малонадежным, е что также снижает надежность высоковольтного преобразователя в работе. Зо

Цель изобретени я — повышение надежности преобразователя и уменьшение мощности управления.

При запуске преобразователя S u его работе на нагрузку по фазным вторичным обмоткам трансформатора 7 протекают токи, которые трансформируются н обмотки трансформаторов 4-6 то1

Форма токов, протекающих по плечам преобразователя 3 (фиг. 2б), анаПоставленная цель достигается тем, З5 что устройство для управления тиристорным преобразователем, содержащее узел синхронизации, связанный с фазоднигающим узлом, и генератор импульсов, снабжено трансформаторами 40 тока, диодным преобразователем, узлом ограничения с и каналами и генераторами импульсов, где A — число плеч тиристорного преобразователя, а каждый к ан ал содержит поРоговый 4 элемент и элемент ИЛИ, причем диодный преобразователь выполнен по той же- схеме, что и тиристорный преобра3 с ватель, выходы котоРого з акорочены, н каждом плече последовательно с выпрямительным диодом включен резистор, входы одного преобразователя подключены к трансформаторам тока, а точка соединения резистора и диода подключена к входу порогового элемента соответствующего канала узла ограничения, входы элемента ИЛИ подключены к выходам пороговых элементов протинофазных каналов, а выходы элементов ИЛИ связаны с первыми входами соответствующих генераторов им- QQ пульсов, вторые входы которых соединены с выходами фазосдвигающего узла.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройстна;. на фиг. 2 — диаграммы д

809469

О 40 логична форме токов, протекающих по плечам преобразователя 8. Величины токов плеч диодного преобразователя

3 пропорциональны величинам токов соответствующих плеч силового преобразователя 8. Коэффициентом пропорциональности является коэффициент трансформации трансформаторов 4-6 тока.

Токи плеч диодного преобразователя

3, протекая через резисторы 15-20, включенные последовательно с диодами

9-14, создают падения напряжения, которые прикладываются к входам пороговых элементов 22-27 соответствующих каналов узла 21 ограничения длительности импульсов управления. При достижении напряжений, соответствующих определенным величинам токов плеч порогов срабатывания, с выхода каждого из пороговых элементов 22-27 снимается импульс (фиг. 2в), поступающий через элемент ИЛИ каждого канала на вход соответствующего генератора импульсов и осуществляет срыв работы генератора (фиг. 2г) .

Так как вентильные плечи мостового преобразователя 8 управляются сдвоенными (как правило) импульсами основным и тахтным, следующими через 60 эл. град., то для ограничения пачек импульсов, вырабатываемых генераторами 34-39 при запуске основными и тактными синхроимпульсами, поступающими с фазосдвигающего узла

2, в каждом канале узла 21 ограничения длительности импульсов управления на первый вход двухвходового элемента ИЛИ поступает импульс порогового устройства этого канала, а на второй вход — импульс порогового устройства другого канала, управляющегo вентильным плечом противоположной группы и образующего в процессе коммутации замкнутый контур с вентильным плечом, управляемым вышеуказанным каналом.

Использование маломощного диодного преобразователя, подключениого к трансформаторам тока, обмотки которых соединены по схеме соединения силового трансформатора, для индикации состояния силовых плеч преобразователя позволяет уменьшить вдвое количество трансформаторов, так как обыч20

ЗО

50 но трансформаторы для измерения и индикации тока включаются в цепи плеч силового преобразователя, значительно упростить устройство управления и повысить надежность преобразователя в - работе, а также улучшит ь тепловой режим участка за счет ограничения длительности пачки импульсов управления при нарастании силового тока до нужной величины, снизить мощность, потребляемую наиболее энергоемкими устройствами — выходными генераторами импульсов.

Формула изобретения устройство для управления тиристорным преобразователем, состоящее из узла синхронизации, связанного с фазодвигающим узлом, и генератора импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьыения надежности йреобразователя и снижения мощности управления, оН0 снабжено трансформаторами тока, диодным преобразователем, узлом ограничения с tl каналами и генераторами импульсов, где п число плеч тиристорного преобразова-, теля, а каждый канал содержит пороговый элемент и двухвходовый элемент

HJIH, причем диодный преобразователь . выполнен по той же схеме, что и тиристорный преобразователь, а каждое плечо одного преобразователя состоит из последовательно включенных диода и резистора, а выходы его закорочены, входы диодного преобразователя подключены к трансформаторам тока, а точка соединения диода и резистора диодного преобразователя подключена к входу порогового элемента соответствующего канала узла ограничения,вход двухвходового элемента

ИЛИ в каждом канале подключен к выходам порогового элемента противофазных каналов, выходы элементов ИЛИ подключены к первым входам соответствующих генераторов импульсов, вторые входы которых соединены с выходами фазосдвигающегс узла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

)i " 34836, кл. Н 02 Р 13/16, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 548933, кл. Н 02 P 13/16, 1974.

809469

Ейп

4ер 8х

Иу(ВНИИПИ Заказ 452/73 Тираж 741 Подписное

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