Устройство для управления тиристорным преобразователем

 

Оп ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцквписткчвсккх республик

»»983972 (6l ) Дополнктельное к авт. сеид-ву (22)Закалено 03.07.81 (212 З3107яа4-07 с прксоедкненкем заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23.12,82. Бюллетень Лв 47

Дата опублккованкя описания 03 . 01. 83

{51)М. Кл.

Н 02 Р 13/16

3Ьаударстве«И как«тат ссм

go далак изобретений к от«рыткй

{БЗ) УДКб21.31б.. 727 (088.8) Ю, И. Гольмаков, В. И, Катунин и А. С. Ш

t (72) Авторы изобретения

Производственное объединение "Ураящектротяжм@ш" / им, В.И.Ленина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫИ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕН

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в системах возбуждения синхронных электрических машин, а также в приводах электрических машин постоянного тока.

Известно устройство для управле.- ния тиристорным преобразователем, содержащее формирователь управляющих импульсов, подключенный к источнику. питания через переключающий блок, например коммутационный аппарат 5 1 ), Недостатком данного устройстваявляется сравнительмо низкая надежность. Это обусловлено тем, что при появлении неисправности s фор"мирователе управления импульсов системы управления, приводящей к откло, нению параметров управляющих импульсов от. заданных значений, в устройстве 2о не обеспечивается отключение управляющих импульсов. Это приводит к неравномерной загрузке тиристоров силового выпрямителя, что вызывает перегрев и выход из строя отдельных тиристоров, а возможно и всего.тиристорного преобразователя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления тиристорным преобразователем с первым и вторым управляющими входами, содержащее основной и резервный блоки управления, каждый из которых включает формирователь управляющих импульсов, выход которого предназначен для подключения к одному из входов тиристорного преобразователя, блок контроля амплитуды и чередования импульсов управления, вход которого подключен к выходу .указанного формирователя, переключающий блок с основным и управляющим входами, последовательно включенные первый. элемент НЕ и выходной элемент И-НЕ, выход которого подключен к управляющему входу перекпючающего блока, общий для обоих указанных

3 98397 блоков управления, блок питания, выход которого подключен в каждом из блоков управления к основному входу переключающего блока, питающему входу указанного блока контроля и питающим входам указанных элементов И-HE и элемента НЕ резервного блока управления Г2 ).

Недостатком известного устройства также является его невысокая надеж- 0 ность.

8 известном устройстве обеспечивается повышение надежности работы по сравнению с предыдущим устройством за счет того, .что при появлении неис- правности в основном блоке управления, приводящей к отклонению параметров управляющих импульсов от заданных значений, обеспечивается вкпю" чение в работу резервного блока управления и отключение неисправного основного блока управления.

Однако надежность работы данного устройства остается недостаточной. Объясняется это тем, что при подаче питающего напряжения из-за конечной

cêîðîñòè переходных процессов в блоках питания формирователей импульсов возможны многократные переключения упомянутых формирователей, Это при- з© водит к отклонению параметров импульсов управления от заданных значений и, как следствие, к несимметричной загрузке тиристоров преобразователя и выходу из cTpoR отдельных тиристОров преобразователя, а следовательно, всего преобразователя. Так же, при подаче питающего напряжения в работе может оказаться любой из блоков управления что создает сложности

l при проектировании схем релейной автоматики и защиты. ! (роме того, при возникновении не" исправности в работающем формирователе импульсов и включении резервного формирователя из-за переходных про.цессов в последнем могут возникать многократные переключения формирователей, аналогичные переключениям, возникающим при подаче питания, Цель изобретения - повышение на» дежности путем исключения многократных переключения формирователей импульсов основного и резервного блоков управления. поставленная цель достигается тем что в устройстве для управления тиристорным преобразователем с первым и вторым управляющими входами, содер»

2 ф жащем основной и резервный блоки управления, каждый из которых включа; ет формирователь управляющих импульсов, выход которого предназначен для подключения к одному из входов тиристорного преобразователя, блок контроля амплитуды и чередования импульсов управления, вход которого подключен к выходу указанного формирователя, переключающий блок с основным и управляющим входами, последовательно включенные первый элемент НЕ и выходной элемент И-НЕ, выход которого подключен к управляющему входу переключающего блока, общий блок питания для обоих указанных блоков управления, выход которого подключен в каждом из блоков управления к основному входу переключающего блока, питающему входу указанного блока контроля питающим входам укаэанных элементов

И-НЕ и элемента НЕ резервного блока управления, основной блок управления снабжен генератором одиночных импульсов с питающим входом, элементом И с первым, вторым и питающим входами, коммутирующим блоком с основным и управляющим входами, резервный блок управления - вторым элементом НЕ с основным и питающим входами, промежуточным элементом И-НЕ с первым, вторым и питающим входами, причем в основном блоке управления выход генератора одиночных импульсов подключен к первому входу weмента И, второй вход которого подключен к выходу указанного блока контроля, выход элемента И подключен ко второму входу выходного элемента И-НЕ, питающие входы генератора одиночных импульсов, первого элемента НЕ, элемента И подключены к выходу коммутирующего блока, основной вход которого подключен к источнику питания, а управляющий вход коммутирующего блока подключен ко входу элемента И-НЕ в резервном блоке управления, вход второго элемен", та НЕ подключен к выходу ук занного блока контроля, а его выход подключен к первому входу промежуточного элемента И-НЕ, выход которого под ключен ко второму входу выходного элемента И-НЕ, питающие входы промежуточного элемента И-НЕ и второго элемента НЕ подключены к выходу переключающего блока, первый вход промежуточного элемента И-НЕ объединен со входом первого элемента HE и под5 9839 кпючен к выходу элемента И основного. блока управления, а выход промежуточного элемента И-НЕ подключен к входу первого элемента НЕ основного блока управления.

На чертеже представлена блбк-схе ма устройства.

Устройство содержит силовой выпрямитель 1 с управляющими входами 2 и

3, .подключенными соответственно к 1в основному и резервному блокам 4 и 5 управления. В состав каждого блока

4 и 5 управления входят формирователь 6 управляющих импульсов, переключающий блок 7 с основным и уп" равляющим входами 8 и 9, блок 10 контроля с основным и питающим входами 11 и 12, логический блок 13.

Логический блок 13 основного блока 4 управления содержит первый элемент НЕ 14 с основным и питающим входами 15 и 16, выходной элемент

И-HE. 17 с первым, вторым и питающим входами l8, 19 и 20, генератор 21 с: питающим входом, элемент И 22 с пер- gg вым, вторым и питающим входами 23, 24 и 25, коммутирующий блок 26 с ос-. новным и управляющим входами 27 и 28.

Логический блок 13 резервного блока

5 управления содержит первый элемент

НЕ 14 с основным и питающим входами

l5 и 16, выходной элемент 17 с первым, вторым и питающим входами 18, 19 и 20, второй элемент НЕ 29 с основным и питающим входами 30 и 31, промежуточный элемент И-НЕ 32 с первым, вторым и питающим входами 33, 34 и 35. Питание основного и резервного блоков 4 и 5 управления осуществляется от источника 36 питания.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме работы при отсутствии питающего напряжения ком». мутирующий блок 26 и все элементы логического блока 13 основного блока 4 управления подключены к выходу источника 36 питания. При подаче питающего напряжения на выходе генератора 21 одиночных импульсов основного блока 4 управления фор еруется сигнал логического "0", под действием которого на выходе элемента И 22 появляется сигнал логиSS ческого "0". Это приводит к появлению на выходе выходного элемента

И-НЕ 17 основного блока 4 управления сигнала логической 1", ко72 d торый препятствует отключению коммутирующего блока 26 и вызывает включение переключающего блока 7 и ввод в работу основного блока 4 управления. Кроме того, сигнал логического "0" с выхода элемента

И 22 поступает на вход первого элемента НЕ 14 резервного блока 5 управления, на выходе которого формируется сигнал логической "1", поступающий на первый вход 18 выходного элемента И-НЕ 17, на второй вход 19 которого, как и на вход первого элемента 14 основного блока 4 управления, поступает сигнал логической "1", вызванный отсутствием напряжения питания промежуточного элемента И-НЕ 32, подключенного к источнику 36 питания через отключенный в момент подачи питающего напряжения переключающий блок 7. Так как на обоих входах выходного элемента

И-НЕ 17 резервной системы 5 управ .: пения присутствуют сигналы логичес» кой "1", то на его выходе появляется сигнал логического "0", препятствующий включению переключающего блока 7 и вводу в работу резервного блока 5 управления, В том случае, если при подаче пи.,тающего напряжения произойдет ложное включение переключающего блока 7 и промежуточный элемент И-НЕ 32 окажется подключенным к источнику 36 пи+ тания, под действием сигнала логиче- ского "0", поступающего на первый. вход 33 промежуточного элемента

И-НЕ 32, на выходе последнего появ:ляется сигнал логической "1". При этом йа выходе выходного элемента

И-НЕ 17 формируется сигнал логического "0", отключающий переключающий блок 7.

После окончания формирования импульса генератором 21 одиночных импульсов на его выходе сигнал логического "0" сменяется на сигнал логической "1н. Однако к этому времени переходные процессы в формирователе 6 управляющих импульсов основного блока :4 заканчиваются и при исправном бпоке управления на выходе схемы 10 обнаружения неисправности появляется сигнал логического

"0", поступающий на первый вход 23 элемента И 22 и прейятствующий изме-,нению состояния схемы.

При появлении неисправности в ос« новном блоке 4 управления, приводя7 98397 щей к отклонению параметров выходных импульсов формирователя 6 QT заданных значений, на выходе схемы 10 обнаружения неисправности появляется сигнал логической "1". Так как на выходе генератора 21 одиночных импульсов также присутствует сигнал логической "1", то на выходе элемента И 22 формируется сигнал логической "1". При этом на выходе первого элемента HE 14 резервного блока

5 управления появляется сигнал логического "0", под действием которого на выходе выходного элемента И-HE 17 появляется сигнал логической "1", вы- 1> зывающий включение переключающего блока 7 и ввод в работу резервного блока 5 управления.

При исправности последней на выходе ее схемы 10 обнаружения неис-правности появляется сигнал логического "О", <поступающий на вход второго элемента НЕ 29 и вызывающий появление на его выходе сигнала логической 1", поступающего на второй вход 34 промежуточного элемента И-НЕ 32, на первый вход 33 которого поступает сигнал логической "1" с выхода элемента И 22 основного блока 4 управления. В результате на вы» ходе промежуточного элемента И-НЕ 32 появляется сигнал логического "0", поступающий на второй вход 19 выходного элемента И-НЕ 17 и препятству ющий. случайному ложному отключению переключающего блока 7 резервного блока 5 управления, а также поступающий на основной вход 15 первого элемента НЕ 14 основного блока 4 управления, вызывая появление íà его 40 выходе сигнала логической "1". Этот сигнал поступает на первый вход 18 выходного элемента И»НЕ 17, на второй вход 19 которого поступает сигнал логической "1" с выхода элемента

И 22. Таким образом, на обоих входах

18 и 19 выходного элемента И-НЕ 17 основного блока 4 управления присутствуют сигналы логической "I и на его выходе появляется сигнал логического "0", под действием кото- в рого отключается переключающий блок

7, выводя из работы основной блок

4 управления и коммутирующий блок

26, отключая питающее напряжение от генератора 21 одиночных импульсов элемента И 22 и первого элемента

HE 14 основного блока 4 управления, исключая этим возможность случай«

2 8 ного повторного включения в работу неисправного блока 4 управления, Таким образом, благодаря введению в логическую схему 13 основного блока 4 управления генератора gl одиночных импулЬсов, коммутирующего блока 26 элемента И 22, а в логическую схему 13 резервного. блока 5 управления второго элемента НЕ 29„ промежуточного элемента И-НЕ 32 повыщается надежность предлагаемого устройства путем исключения случайных многократных переключениЯ формирователей 6 управляющих импульсов ос новного и резервного блоков 4 и 5 управления. Это позволяет исключить неуправляемый режим силового выпрямителя 1, что дает возможность избежать выхода из строя отдельных тиристоров и всего тиристорного преобразователя в целом. Кроме того, исключается неоднозначность в работе устройства при подаче питающего напряжения (в работу всегда включается основной блок 4 управления), что облегчает проектирование схем релейной автоматики и защиты тиристорного преобразователя.

Формула изобретения

Устройство для управления тиристорным преобразователем с первым и вторым управляющими входами, содержащее основной и резервный блоки

1 управления, каждый из которых вклю.чает в себя формирователь управляющих импульсов, выход которого предназначен для подключения к одному из входов тиристорного преобразователя, блок контроля амплитуды и чередования импульсов управления, вход которого подключен к выходу указанного формирователя, переключающий блок с основным и,управляющим входами, последовательно включенные первый элемент НЕ и выходной weмент И-НЕ, выход которого подключен к управляющему. входу переключающего блока, общий блок питания для обоих указанных блоков управления, выход которого подключен в каждом из блоков управления к основному входу переключающего блока, питающему входу указанного блока контроля и питающим входам указанных элементов И-НЕ и элемента НЕ резервного блока управления, о т л и ч а 9 9839 ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, основной блок управления снабжен. генератором одиноч ных импульсов с питающим входом, элементом И с первым, вторым и питающим входами, коммутирующим блоком с основным и управляющим входами, в резервном блоке управления - вто рым элементом НЕ с основным и ..питающим, входами, промежуточным 16 элементом И-НЕ с первым, вторым и питающим входами, причем в основном блоке управления выход генерато ра одийочных импульсов подключен к первому входу элемента И, второй - !3 (вход которого подключен к выходу указанного блока контроля, выход элемента И подключен к второму входу выходного элемента И-НЕ, питающие входы генератора одиночных импульсов,20 первого элемента НЕ, элемента И подключены к выходу коммутирующего блока, основной вход которого подключен к источнику питания, à управ ляющий вход коммутирующего блока 25 подключен к входу элемента И-НЕ в

7? .. 10 резервном блоке управления, вход вто рого элемента НЕ подключен к выходу указанного блока контроля, а его выход подключен к первому входу проме-. жуточного элемента И-НЕ, выход которого подключен к второму входу выходного элемента И-НЕ, питающие входы промежуточного элемента И-НЕ и второго элемента НЕ подключены к выходу переключающего блока, первый вход . промежуточного элемента И-НЕ объединен с входом первого элемента НЕ и подключен к выходу, элемента И основного блока управления, а выход промежуточного элемента И-НЕ подключен к входу первого элемента НЕ основного блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Стойка управления тиристорами

СУТ-81-1-ТУ2 с системой управления

СУТ-84"У4, Техническое описание и инструкция по эксплуатации, 6 АГ.399.

007-ТО, 1976, 2. Авторское свидетельство СССР Н 871294, кл. Н 02 P 13/Ib, )979.