Способ определения состояния вентилей при раздельном управлении реверсивным вентильным преобразователем и датчик состояния вентилей Советский патент 1983 года по МПК H02M1/08 

Изобретение отагосится к электротехнике и предназначено для реверсивных электропривоцов постоянного тока.

Известен способ и устройство цля определения состояния вентилей. Соглас- но способу, основанному на измерении, анод - катод, одновременно производят ПЯТЬ серий измерений (для трехфазного мостового реверсивного преобразователя) При этом, если число серий измерений, в котррых напряжения на силовых тиристорах выше прямого падения напряжения на них, равно или больше единицы, то ревер разрешают, а если число это равно нулю - запрещают 1 .

Недостатком способа и устройства является большая сложность.

Наиболее близкими по технической сушности являются способ рпрецепения состояния вентилей при раздельном

управлении, заключающийся в том, что измеряют ток нагрузки, формируют опорный сигнал, сравнивают опорный сигнал с , измеренным током нагрузки, формируют сигнал о закрытом состоянии вентилей, и датчик состояния вентилей, содержаший датчик тока в цепи нагрузки, выход которого соединен с одним, а источник опорного напряжения с другим входом нуль-органа 12 J .

Недостатком известного способа и устройства является то, что вводимая задержка после измерения тока, необходимая для гарантированного исключения преждевременного юключения ранее

неработающей группы тиристоров, имеет относительно большую величину (30 4О мс) из-за того, что задержка зависит от чувствительности датчика тока, мощности преобразователя, характера нагрузки и параметров узла задержки. Если ток нагрузки при подходе к нулевому значению имеет колебательный характер (что имеет место в преобразователях с шунтирующими нагрузку, в част ностя обмотку возбуждения, вентилями и при наличии защитных ftC- eneft), то в этом случае возможен неоднократный переход тока через нулевое значение, т.е. ложный нуль, что снижает нацежностопределения запертого состояния выходя- шей из работы группы тиристоров.

Целью изобретения является повышени надежности, а также эффективности работы путем сокращения бестоковой паузы при реверсе преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу опреаеленвя состояния вентилей при раздельном управлении вентильным преобразователем, заключающемуся в том, что измеряют ток нагрузки, формируют опорный сигнал, сравнивают его с измеренным током нагрузки, формируют сигнал о состоянии вентилей преобразователе, при вышеуказанном сравнении определяют длительность превьш1ения опорного сиг нала над измеренным током нагрузки, . формируют сигнал, пропорциональный BbEueопределенной длительности, задают пороговый сигнал, соответствую ий времени t г-1 где J - частота сети УП- пульсность схемы преобразователя, сравнивают его с сигналом, пропорциональным вышеопределенной длительности и в случае превьшхения последнего формируют вьш1еуказанный сигнал о закрытом состоянии вентилей.

Латчик состояния Ецентилей, содержащий датчик тока нагрузки, выход которого соединен с одним, а источник опорног Напряжения с другиК входом нуль-органа снабжен генерзатором пилообразного напряжения и двумя пороговыми элементами, причем вход генератора пилообряэного напряжения соединен с выходом нуль-органа, а выход подключен ко входам пороговых элементов, выходы которых предназначены для подключения ко входам блока управления реверсивного вентильного преобразователя.

На фиг. 1 приведена схемаустройства, реализующая способ определения состояния вентилей реверсивного преобразователя; фиг. 2 - диаграммы спадания тока нагрузки и напряжения пилообразной формы (задержки).

Сущность способа заключается в следующем.

Сравнивают напряжение обратной связи по току нагрузки реверсивного вентильного преобразователя с минимальным опорным напряжением с п 1ощью нульоргана.

В результате сравнения на время превышения опорного напряжения над напряжением обратной связи по току форвиируют пилообразное напряжение - выдержк времени.

Определяют нулевое значение тока нагрузки (что соотЕ етствует выключению вентилей) путем сравнения пштообразного напряжения со вторым опорйым напряжением, если через времяfc / пилообрваное напряжение достигнет второе опорйое напряжение. Устройство для осуществления способа содержит датчик 1 тока в цепи наг рузки реверсивного вентильного преобразователя, источник 2 опорного напряжения, нуль-орган 3, элемент 4, выполнен- ный в виде формирователя пилообразного напряжения на транзистора 5 и конденса торе 6, переключающий блок 7, пороговь элементы 8. В данном устройстве пороговые элементы 8 Бьшолнены на высокопороговой микросхеме типа К511, имеющей для увеличения помехоустойчивости стабилитроны с напряжением пробоя (вто рое опорное напряжение) 6,3 - 6,5 В. На другие входы микросхемы, которая представляет собой, логические элемен ты И-НЕ, подаются, противофазные сиг налы камаяйы на реле 9. Если порого вые элемент 8 вьшогшяются на отдет ных усилителях, то логические эяемен- ты И-НЕ входят в блок 7. Из фиг. 1 и 2 видно, что при снижении тока нагрузки (напряжения обрати ной связи по току от датчика 1) в течение времени -t t/i опорное напряжение 2 превьш1ает напряжение датчика 1, 3 переходит в другое устсЛчивое состо5шие, транзистор 5 закрыва- етсЯд а конденсатор 6 начинает заряжат ся. Но за это время конденсатор не успевает зарядиться до урош1Я порога срабатывания элемента 8 и в момент времени feu.транзистор 5 откроется, а конденсатор разредится. В момент времени -t-a, транзистор 5 снова закроется, кслсденсатор 6 начнет заряжаться. Если ..1 в момент времени-fc напряжение 1 не превысит 2, значит очередного открывания тиристора выходяпдей из работы группы не произошло, и конденсатор 6 к моменту времени т 5 достигнет уровня срабатывания (пробоя стабилитрона) порогового элемента 8. После этогб в блоке 7 начинается отсчет выдержки времени на восстановление запирающих свойств тиристора до момента -tg, затем включается вторая группа тиристоров, ток нагрузки увеличивается, напряжение с даьчика 1 превысит напряжение 2, транзистор 5 открывается, а конденсатор 6 раэрядится до нуля. Переключение групп тиристоров не произсйц т прт отсутствии команды 9 на реверс. При таком способе определения ссхстояния тиристоров выдержка временя, а следовательно, бестбковая пауза сокращается до времени-Ь /-А. и не зависит от характера , что важно для более сложных условий, нежели реверс тока по цепи якоря электродвигателя. Повьшение надежности способа и устройства для его осуществления дбстигвется трем, что колебания тока нагрузки около нулевого значения не приводят к ложному определению нулевого значения тока. Так, при превьппении его порогового значения каждый раз конденсатор разрвжае х я до нуля и не достигает второго опорного напряжения до тех пор, пока за время-Ь г: ток нагрузки окончательно не снизится до нуля.

1. Способ опреаеления состояния BeHtvatett при раздельном управлении реверсивным вентильным; преобразователем, Е аключающийся в том, что намеряют ток нагрузки, формируют опорный сигнал, сравнивают его с измеренным током нагрузки, формируют свгаал о закрытом состоянии вентилей преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повьвпения напежйости, эффективности работы путем сокращения бестоковой паузы при реверсе преобразователя, при вышеуказанном сравнении определяют длительность превышения опорного сигнала над измеренным током нагрузки, форяиирутат сигнал, пропортиональный вьппеопределенной длительности, задают пороговый сигнал, соответствующий времени Ь-, где . - частота сети; tn - пульсность схемы преобразователя, сравнивают его с сигналом, nponopim- (жальным вышеопределенной длительности и в случав превышения последнего формируют вышеуказанный сигнал .о закрытом состоянии вентилей. 2. Датчик состояния вентилей реверсивного преобразователя, соаерокаший датчик тока нагрузки, выход которого соединен с одним, а источник опорного на« с пряжения с другим входом нуль-органа, (Л отличающийся тем, что, с Йелью повьпиения надежности, эффективности работы путем сокращения бестоко вой паузы при реверсе преобразователя, S он снабжен генератором пилообразного с: напряжения и двумя порбговьшги элементами, причем вход генератора пилообразного напр$1жения соединен с выходом нуль-органа, а вькод подключен ко 00 входам пороговых элементов, выходы , Ql которых предназначены для подключения ко входам блока управления реверсии Д ного вентильного преобразователя.QQ