Устройство для раздельного управления реверсивным вентильным преобразователем Советский патент 1984 года по МПК H02P13/16 

к первому и второму входам первого элемента И-НЕ и к первому входу второго элемента И-НЕ, а выход поро гового элемента - к вторым входам второго и третьего элементов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ подключен к первому входу третьего элемен та И-НЕ, выход которого подключен к первому и второму входам четверто го элемента И-НЕ, выход второго эле

081774

мента И-НЕ подключен к первому и второму входам пятого элемента И-НЕ, выход которого через цепочку выдержки времени подключен к второму входу шестого элемента И-НЕ, к первому входу которого подключен выход четвертого элемента И-НЕ, выход шестого элемента И-НЕ является выходом датчика минимального тока нагрузки.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, работающим на обмотку возбуждения асинхронизированной машины, содержащее блок запирания неработакмцей группы вентилей, первый вход которого соединен с первым выходом задатчика напряжения, к второму и третьему входам подключены соответствующие датчики напряжения положительной и ощзицательной группы вентилей, а первый и второй выходы через управляемые ключи подключены к входам запирания соответствующих блоков управления вентильными группами, управляемые входы которых подключены к второму и третьему выходам с противоположной полярностью задатчика -напряжения, р;еБерсивньй датчик тока нагрузки с двумя выходами, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей .при работе в широком диапазоне регулирования путем перевода вентильной группы на работу с максимальными углами регулирования и переключения блока управления с генерации широких отпирающих импуль сов на узкие при д: остижении тока нагрузки ниже зацс.нкого значения, оно снабжено двумя пороговыми элементами и двумя датчиками минимального тока нагрузки, а у каждого блока управления задействован вход смещения для перевода вентильной группы на работу с максимальными углами регулирования и переключения (Л блока управления с генерации широких отпирающих импульсов на узкие, к каждому из которых подключены выхо§ ды соответствующих датчиков минимального тока нагрузки, кроме того, первый выход реверсивного датчика тока нагрузки через пороговый элеоо мент подключен к первому входу первого датчика минимального тока наг Kj рузки, а второй выход реверсивного датчика тока нагрузки через другой 4 пороговый элемент - к первому входу второго датчика минимального тока нагрузки, к вторым входам датчиков минимального тока Hai рузки подклю- чены выходы соответствующих датчиков напряжения. 2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что датчик минимального тока нагрузки выполнен на шести двухвходовых элементах И-НЕ и цепочки выдержки времени, причем выход датчика напряжения подключен

Изобретение относится к системе управления реверсивным вентильным преобразователем (непосредственным преобразователем частоты) при работе на обмотку возбуждения асинхронизированных машин с широким диапазоном регулирования. Известно устройство для управления реверсивным вентильным преобразователем (непосредственным преобра зователем частоты), работающим на обмотку возбуждения машины переменного тока, содержащее блок запирани неработающей группы вентилей, релей ные элементы знака сигнала управления и тока нагрузки, включенные на .вход блока запирания неработающей группы вентилей, выход которого под ключен к блокам управления вентильных групп С 1 3. Недостатком данного устройства является недостаточно широкие функциональные возможности, выражающиес в нарушении переключения вентильных групп. Нарушение переключения происходит при работе асинхронизирован ной машины на холостом ходу с малой величиной скольжения, что соответствует минимальному напряжению управления . Данный режим работы преоб разователя характерен тем, что он работает на большую индуктивную наг рузку, и, следовательно, датчик тока нагрузки должен обладать большой чувствительностью. Кроме того, преобразователь в большинстве случаев питается от синхронного генератора, расположенного на валу асинхронизированной машины, скорость вращения которой меняется, соответственно меняется и частота напряжения питания преобразователя, что вызывает дрейф фазовых характеристик. При работе преобразователя на большую индуктивную нагрузку при незначительном дрейфе фазовых характеристик или при начальном согласовании вентильных групп с незначительным нахлестом напряжения управления обратного знака бывает недостаточно для прекращения протекания тока нагрузки, в результате чего нарушается переключение групп. Наиболее близким к изобретению по техническим средствам и достигаемому результату является устройство для раздельного управления реверсивным вентильным преобразователем, работающим на обмотку возбуждения асинхронизированной машины, содержащее блок запирания неработающей группы вентилей, к входам которого подключены датчики напряжения вентильньгх групп и автоматический регулятор возбуждения, а выходы через элементы запирания подключены на первые входы блоков управления вентильных групп, вторые входы блоков управления подключены к выходу автоматического регулятора, реверсивный датчик тока нагрузки с двумя выходами С2 . Недостатком известного устройства является недостаточно широкие функциональные возможности при работе в широком диапазоне регулирования. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей при .работе преобразователя в широком диапазоне регулирования путем перевода вентильной группы на работу с

максимальными углами регулирования и переключения блока управления с генерации широких отпирающих импульсов на узкие при достижении тока нагрузки ниже заданного значения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для раздельного управления реверсивным вентильным преобразователем, работающим на обмотку возбуждения асинхронизированной машины, содержащее блок запирания неработающей группы вентилей, первьй вход которого соединен с первым выходом задатчика напряжения, к второму и третьему входам подключены соответствующие датчики напряжения положительной и отрицательной группы вентилей, а первый и второй выходы через управляемые ключи подключены, к входам запирания соответствующих блоков управления вентильными группами, управляемые входы KOTOpbix подключены к второму и третьему выходам с противоположной полярностью задатчика напряжения, реверсивный датчик тока нагрузки с двумя выходами, снабжено двумя пороговыми элементами и двумя датчиками минимального тока нагрузки, а у каждого блока управления задействован вход смещения для перевода вентиль.ной группы на работу с максимальными углами регулирования и переключения блока управления с генерации широких отпирающих импульсов на узкие к каждому из которых подключены выходы соответствующих датчиков минимального тока нагрузки,, кроме того, первый выход реверсивного датчика тока нагрузки через пороговый эле-. мент подключен к первому входу первого датчика минимального тока нагрузки, а второй выход реверсивного датчика тока нагрузки через другой пороговьй элемент - к первому входу второго датчика минимального тока на,грузки, к вторым входам датчиков минимального тока нагрузки подключены выходы соответствующих датчиков напряжения.

Датчик минимального тока нагрузки выполнен на шести двухвходовых элементах И-НЕ и цепочки выдержки времени, причем выход датчика напряжения подключен к первому и второму входам первого элемента И-НЕ и к первому входу второго элемента И-НЕ, а выход порогового элемента - к вторым

входам второго и третьего элементов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ подключен к первому входу третьего элемента И-НЕ, выход которого подкл чен к первому и второму входам четвертого элемента И-НЕ, выход второг элемента И-НЕ подключен к первому и второму входам пятого элемента ИНЕ, выход которого через цепочку вьщержки времени подключен к второму входу шестого элемента И-НЕ, к первому входу которого подключен выход четвертого элемента И-НЕ, выход щестого элемента И-НЕ является выходом датчика минимального- тока нагрузки.

На фиг. 1 приведена схема устройства для раздельного управления реверсивным вентильным преобразователем; на фиг. 2 - схема датчика минимального toKa нагрузки; нафиг.3схема блока управления; на фиг. 4 схема блока запирания неработающей группы вентилей.

Предлагаемое устройство (фиг.1) содержит блок 1 запирания неработающей группы вентилей, к первому, второму, третьему входам которого подключены датчики 2 и 3 напряжения вентильных групп и з.адатчик 4 напряжения, а выходы через управляемые ключи 5 и 6 подключены на входы запирания блоков 7 и 8 управления вентильных групп 9 и 10, а управляемые входы блоков управления подключены к второму и третьему входам задатчика напряжения, реверсивный датчик 11 тока нагрузки, два пороговых элемента 12 и 13 и два датчика 14 и 15 минимального тока нагрузки, а у каждого блока управления задействован вход смещения 16, причем первый выход реверсивного датчика 11 тока нагрузки через пороговый элемент 12 подключен к первому входу датчика 14 минимального тока нагрузки, а вторСл выход через пороговый элемент 13 - к первому входу датчика 15 минимального тока, к вторым входам датчиков минимального тока нагрузки подключены выходы соответствующих датчиков напряжения 2 и 3, выходы каждого датчика минимального тока нагрузки подключены к входам смеще ния 16 блоков управления 7 и 8.

Датчик минимального тока нагрузки (фиг. 2) содержит двухвходовые эле-, менты И-НЕ 17 - 22, цепочку выдерж5ки времени 23 - 25, причем выход датчика напряжения 2 (3) подключен к первому и второму входам элемента И-НЕ 17 и к первому входу элемента И-НЕ 18, а выход порогового элемента 12 (13) - к вторым входам элемен тов И-НЕ 18 и 19, выход элемента И-НЕ 17 подключен к первому входу элемента И-НЕ 19, выход которого подключен к первому и второму входам элемента И-НЕ 20, выход элемента И-НЕ 18 - к первому и второму вх дам элемента И-НЕ 21, выход которого через цепочку вьщержки времени 23 - 25 подключен к второму входу элемента И-НЕ 22, к первому входу которого подключен выход элемента И-НЕ 20.. На фиг. 3 приведена схема блока управления, выполненная на основе З и содержащая блок 26 синхронизации, подключенный к компаратору 27,задающий генератор 28, через первый вход усилителя 29 мощности подключенный к двухполупериодному выпрямителю 30, сумматоры 31 и 32, формирователь 33 узких импульсов, подключенньй к элементу И 34, блок 35 запирания. Схема снабжена дополнительным входом смещения 16, подключенным в общую шину компаратора 27 и сумматора 31. Блок управления работает следующим образом. Блок 26 формирует .опорное напряж ние, которое сравнивается с сигнало управления блока аапирания неработающей группы 1 в компараторе 27, где формируется широкий импульс, который через сумматор 32 поступает на вход усилителя 29, где широкий импульс заполняется импульсами высокой частоты, поступающими на другой вход усилителя 29 от генератор 28.Выходное напряжение усилителя 29 через выпрямитель 30 поступает на управляющие электроды тиристоров преобразователя. Напряжение с блока 26 подается также на формирователь33 узких импульсов с максимальнь1м УГЛОМ регулирования, которые проходят через элемент И 34 только при наличии широкого импульса. При раздельном управлении реверсивным преобразователем и снижении тока нагрузки ниже заданного значения на дополнительном входе 16 появляется сигнал от датчика минимального тока 746 нагрузки, который подается на компаратор 27 и прекращает генерацию широких импульсов. Одновременно сигнал блока запирания неработающей группы 1 через сумматор 31 поступает на второй вход элемента И 34 и разрешает прохождение узких импульсов. (После закрытия тиристоров с выхода блока 1 через блок 35 подается сигнал на вход усилителя 29, который полностью запирает усилитель и прекращает прохождение как широких, так и узких импульсов. На фиг. 4 приведена схема блока запи- / рания неработающей группы С4, содержащая три релейных элемента 36 38, три элемента Ш1И-НЕ 39 - 4i, два элемента 42 и 43 односторонней выдержки времени и два усилителя 44 и 45, причем вход первого релейного элемента 36 подключен к выходу датчика 2 напряжения, а выход - к первому входу элемента ИЛИ-НЕ 39 и первому входу элемента 43 односторонней вьщержки времени, вход релейного элемента 37 подключен к выходу задатчика 4 напряжения, а выход - к первому входу элемента ИЛИ-НЕ 41 и через элемент ИЛИ-НЕ 40 к второму входу элемента ИЖ-НЕ 38, вход релейного элемента 38 подключен к выходу датчика 3 напряжения, а выход - к второму входу элемента ИЛИ-НЕ 41 и к второму входу элемента 42 относторонней выдержки времени, выход элемента ИЛИНЕ 39 подключен к первому входу элемента 42 односторонней вьщержки времени, первый и второй выходы которого подключены к усилителю 44, выход которого подключен к управляемому ключу 5 вентильной группы 9, выход элемента ИГШ-НЕ 41 подключен к второму входу элемента 43 односторонней вьщержки времени, первый и второй выходы которого подключены к усилителю 45, выход которого подключен к управляемому ключу 6 второй вентильной группы 10. Схема блока работает следующим образом. Подают сигнал управления в противофазах на блоки 7 и 8 управления вентильных групп 9 и 10 и одновременно на вход релейного элемента 37. Включают вентильную группу согласно знака управления на входе элемента 37, например, сигналом положительной полярности включают первую 7 группу 9, контролируют проводящее состояние вентилей датчиком 2 напря жения и его сигналом поддерживают данную вентильную группу во включенном состоянии и блокируют сигнал управления до момента прекращения протекания тока нагрузки (проводяще го состояния вентилей). После выключения работавшей группы ее запира ют и через заданную выдержку времени разрешают подключение вентильной группы согласно полярности сигнала управления. Может включиться уже работавшая группа, может включиться и противоположная. Работа второй группы аналогична. Элементы 42 и 43 односторонней выдержки времени безынерционно разрешают прохождение сигнала на запирание и с вьщержкой времени на разрешение, что обеспечи вает переключение с одной вентильной группы на другую через запертое состояние обеих групп. Устройство для управления реверсивным вентильным преобразователем работает следующим образом. Подают напряжение управления от задатчика 4 напряжения с противоположными полярностями на блоки 2 и 3 ;управления вентильных групп 9 и 10 и одновременно на вход блока запира ния неработающей группы вентилей 1. (Включают вентильную группу согласно знаку напряжения управления на входе блока запирания неработающей группы вентилей. Контролируют проводящее состояние вентилей работающей группы, например,9 и датчиком 2 напряжения поддерживают ее во вклю ченном состоянии и блокируют напряжение управления на входе блока 1. Измеряют ток нагрузки реверсивным датчиком 11 тока нагрузки и при достижении током заданного значения например группы 9, на выходе порогового элемента 12 формируют логиче,ский сигнал, который подается на датчик 14 минимального тока нагрузки, на второй вход которого приходит сигнал с датчика 2 напряжения. Принципиально датчик 2 напряжения 748 обладает большой чувствительностью к величине тока нагрузки по отношению к пороговому элементу 12. Кроме того, чувстсвительность порогового элемента 12 устанавливается на определенном уровне тока нагрузки. Следовательно, .при 1ЙЛИЧИИ сигнала от датчика 2 напряжения и прекращении сигнала с реверсивного датчика 11 тока нагрузки нд время вьщержки времени, определяемое цепочкой выдержки времени 23 - 25, на выходе датчика 14 минимального тока нагрузки форимруется сигнал, который подается на вход 16 блока 7 управления и переводит вентильную группу на parботу с максимальными углами регулирования и на работу с узкими импульсами управления. При прекращении поступления сигнала с датчика 2 напряжения, при наличии сигнала на цепочки вьщержки времени на выходе датчика 14 минимального тока нагруз1КИ сигнал снимается. Величина выдержки времени выбирается из условия времени гашения поля возбуждения инверторным режимом с заданного значения тока. В общем слуаче, время можно выбрать значительно больше необходимого времени гашения поля, так как при закрытии группы (отсутствии сигнала датчика напряжения) сигнал на выходе датчика 14 минимального тока нагрузки снимается. При работе второй вентильной группы 10 работа устройства аналогична. Применение данного устройства для раздельного управления реверсивным вентильным преобразователем, работающим на обмотку возбуждения асинхронизированной машины, обеспечивает расширение функциональных возможностей при работе в широком диапазоне регулирования, чтообеспечивает переключение вентильных групп работе машины на холостом ходу с малой величиной скольжения, что улучшает условия эксплуатации путек сокращения времени пуска машины.

- фиг.2

ф1/гЗ