Устройство для контроля системы управления преобразователем Советский патент 1984 года по МПК H02H7/12 

ющии контакт третьей группы переключателя подключен к отрицательному полюсу первого источника постоянного тока, а положительный вывод выпрямительного моста через замьжающий контакт четвертой грзшпы переключателя подключен к управляющему электроду первого тиристора н аноду диода, управляющий электрод первого тиристора через последовательно соединегшые размыкающие контакты первой и четвертой групп переклю5чателя подключен к положительному выводу системы управления преобразователем, управляющий электрод второго тиристора через седьмой дополнительшлй резистор - - к его катоду, а катоды обоих тиристоров через последовательно соединенные размыкающие контакты второй и третьей групп переключателя - к отрицательному выводу системы управления преобразователем.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, питающимся от трехфазной сети переменного тока, содержащее трехфазный трансформатор, соединенный по схеме- треугольник-звезда с нулем, первый истощшк постоянного тока и одинаковые каналы по числу фаз, каждый из которых включает в себя основной транзистор, базой подключенный к выводу вторичной обмотки трансформатора соответствующей фазы, а эмиттером - к положительному полюсу первого источника постоянного тока и нулевому выводу вторичной обмотки трансформатора, первый и второй основные резисторы, два тиристора, катодами подключенных к отрицательному полюсу первого источника постоянного тока, анод первого тиристора через последовательно вклю4etfflbie третий основной резистор, основной конденсатор и основной ключ подключен к управляющему электроду второго тиристора, общая точка третьего основного резистора и основного конденсатора подключена к катоду диода, анод которого подключен к управляющему электроду первого тиристора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены по числу фаз дополнительные транзистор, конденсатор, семь резисторов и ключ, выпрямительный мост на четырех диодах, второй источник постоянного тока и переключатель на четыре группы контактов, причем коллектор основ}юго транзистора через последовательно включещште первый основной резистор и первый дополнительный, резистор подключен к аноду первого тиристора, а через последовательно включенные второй основной резистор и второй дополнительный резистор - к аноду второго тиристора, к общей точке первого основного и первого дополш1тельного резисторов подключен первый вывод третьего допол штельного резистора, второй вывод которого подключен к общей точке второго основного и второго дополнительного резисторов, причем выводы третьего (Л дополнительного резистора служат выходами устройства, анод второго тиристора через последовательно соединенные дополнителыгый ключ и четвертый дополнительный резистор подключен к катоду второго тиристора, дополнительный транзистор через замьпсающий контакт первой группы переключателя базой oak Э подключен к положительному выводу соотвс-тствующего канала системы управления преобX) разователем, а через замыкаюашй контакт :j второй группы переключателя к отрицаСП тельному выводу этого же канала системы ;д управления преобразователем, эмиттером подключен к отрицательному полюсу второго источника постоянного тока, а коллектором через дополнительный ковденсатор - к первому входу выпрямительного моста, второй вход которого подключен к положительному полюсу второго источника постоянного тока и общей точке цепочки из последовательно соединешп 1х пятого И щестого дополнительных резисторов, включенной параллельно допол1штельному конденсатору, отрицательный вывод выпрямительного моста через замыка

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля и наладки систем управле1шя вентильных преобразователей. Известно устройство для контроля системы управления преобразователем, содержащее трехфазный трансформатор, соединенный по схеме треугольник-звезда с нулем, источник постоянного тока и одинаковые каналы по числу фаз, каждый из которых состоит .из основного и дополнительного транзисторов, базы которых подключены к вторичной обмотке трансформатора, а эмиттеры - к по ложительному полюсу источника постоянного тока, тиристора, подключенного последовател но с основным транзистором, вь1ходным эле ментом и переменным резистором к отрица-. тельному полюсу источника постояшюго тока двзос дополнительных последовательно соединенных резисторов, подключенных параллельно конденсатору, общая точка резисторов подключена к катоду тиристора и отрицательному полюсу источника постоянного тока, причем к выходу системы импульснофазового управления подключен через конденсатор и контакт кнопки управления коллектор дополнительного транзистора, а через диод - управляющий электрод тиристора 11 Недостаток-,, дагшого устройства - невозможность контроля Сдвоепных импульсов и их длительности. Наиболее близким к предлагаемому по тех нической сущности достигаемого эффекта является устройство для контроля системы )гправления преобразователем, питающимся от трехфазной сети переменного тока, содержащее трехфазный трансформатор, соединенный по схеме треугольник-звезда с нулем, источник постоянного тока и одинаковые каналы по числу фаз, каждый из которых включает в себя транзистор, базой подключенный к выводу вторичной обмо1ки трансформатора соответствующей фазы, а эмиттером - к положительному полюсу источ}Шка постоянного тока и нулевому выводу вторичной обмотки трансформатора, первый и второй ; езисторы, два тиристора, катодами подключенных к отрицательному полюсу источника постоянного тока, анод первого тиристора через последовательно включен1П,1е третий резистор, конденсатор и ключ подключен к управляющему электроду второго тиристора, общая точка третьего резистора и конденсатора подключена к катоду диода, анод которого подключен к управляющему электроду первого тиристора 2. Недостатком известного устройства является невозможность контроля длительности импульсов управления на вентилях преобразователя. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности контроля длительйости импульсов управления. Поставленная цель достигается тем, что в устройства для контроля системы управле1ШЯ преобразователем, пи1ающимся от трехзвеийой сети переменного toKa, содержащее трехфазный трансформатор, соединенный по схеме треуГблытк-звезда с нулем, первый источник Постоянного тока и одинаковые каналы по числу фаз, каждый из которых включает в себя основной транзистор, базой подключенный к выводу вторичной обмотки трансформатора соответствующей фазы, а эмиттером - к положительному полюсу первого источника постоянного тока и нулевому выводу вторичной обмотки трансформатора, первый и второй основные резисторы, два тиристора, катодами подключенных к отрицательному полюсу первого источ1шка постоянного тока, анод первого тиристора че

рез последовательно включенные третий основной резистор, основной конденсатор и Ьсновной ключ подключен к управляющему электроду второго тиристора, общая точка третьего основного резистора и основного кон денсатора подключена к катоду диода, анод которого подключен к управляющему электроду первого тиристора, введены по числу фаз дополнительные транзистор, конденсатор, семь резисторов и ключ, выпрямительный мост на четырех диодах, источ}шк постоянного тока и переключатель на четыре группы контактов, причем коллектор основного транзистора через последовательно включенные первый основной резистор и первый дополнительный резистор подключен к аноду первого тиристора, а через последовательно включенйые второй основной резистор и второй дополнительный резистор - к аноду второго тиристора, к общей точке первого основного и первого дополнительного резисторов подключен первый вывод третьего дополнительного резистора, второй вывод которого подключен к общей точке второго ocHOBiroro и второго дополнительного резисторов, причем выводы третьего дополнительного резистора служат выходами устройства, анод второго тиристора через последовательно соединенные дополнителный ключ и четвертый дополнительный резистор подключен к катоду второго тиристора,, дополнительный транзистор через замыкающий контакт первой группы переключателя базой подключен к положительному выводу соответствующего канала системы управления преобразователем, через замыкающий контакт второй группы переключателя - к отрицательному выводу этого же канала системы управления преобразователем, эмиттером подключен к отрицательному полюсу второго источника постоянного тока, а коллектором через дополнителы шш конденсатор - к первому входу выпрямительного моста, второй вход которого подключен к положительному полюсу второго источника постоянного тока и общей точке цепочки из последовательно соедине1шых пятого и щестого дополнительных резисторов, включенной параллельно дополнительному конденсатору, отрицательный вывод выпрямительного моста через замыкающий контакт третьей группы переключателя подключен к отрицательному полюсу первого источника постоянного тока, а положительный вывод через замыкающий контакт четвертой трутты переключателя - к управляющему электроду первого тиристора и аноду диода, управляющий электрод первого тиристора через последовательно соединенные размыкающие контакты первой и четвертой группы переключателя подключен к положительному вьшоду системы управления преобразователем, управляющий электрод второго тиристора через седьмой дополнительный резистор - к его катоду, а катоды обоих тиристоров через последовательно соединенные размыкающие контакты второй и третьей групп переключателя-- к отрицательному вьгеоду системы управления преобразователем.

На фиг. 1 представлена схема устройства

для контроля системы управления преобразователем; на фиг. 2 - диаграммы напряжений.

Устройство для контроля системы 1 угфавления преобразователем содержит трехфазный трансформатор 2, соедине1шый по схеме треугольник-звезда с нулем, первый источник 3 постоянного тока, положительный полюс которюго подключен к нулевому вьто- ду вторичной обмотйи трансформатора, второй источник 4 постояпшого тока и одинаковые каналы по числу фаз, каждый из которых состоит из основного транзистора 5, базой подключенного к выводу вторичной обмотки трансформатора 2 соответствующей

фазы, а эмиттером - к положительному полюсу источника 3 постоянного тока и нулевому выводу вторичной обмотки трансформатора 2. Коллектор транзистора 5 через последовательно включенные первый основной

резистор 6 и первый дополнительный резистор 7 поддслючен к аноду первого тиристора 8 и через последовательно включенные второй основной резистор 9 и второй дополнительный резистор 10 - к аноду второго тиристора 11. К общей точке первого основного и и первого -дополнительного 7 резистора подключен третий дополнительный резистор 12, второй вывод которого подключен к общей точке второго основного 9 и второго дополнительного 10 резисторов, причем выводы третьего дополнительного резистора 12 служат выходом устройства. Анод второго тиристора 11 через последовательно соединенные дополнительный ключ 13 и четвертый дополнительный резистор 14 подключен к катоду тиристора 11. Анод первого тиристора 8 через последовательно включенные третий основной резистор 15, основной конденсатор 16 и основной ключ 17 подключен к заправляющему

электроду второго тиристора 11. Общая точ- . ка резистора 15 и конденсатора 16 подключена к катоду основного диода 18, анод которого подключен к управляющему электроду первого тиристора 8.

Управляющий электрод тиристора 8 через последовательно соединенные размыкающие контакты четвертой 19 и первой 20 групп переключателя 21 соединен с положительным выводом соответствующего канала системы 1управления преобразователем. Отрвдательный вывод этого канала системы управления через последовательно соедашенные размьпсающие контакты второй 22 и третьей 23 rpyinr переключателя 21 подключен к катодам тиристоров 8 и 11. Дополнительный транзистор 24 змиттером подключен к отрицательному полюсу дополнительного источника 4 постоянного тока и через замыкающий контакт группы 22 переключателя 21 к отрицательному выводу системы 1 управления преобразователем. База транзистора 24 подключена через замыкающий контакт группы 20 переключателя 21 к , положительному выводу системы 1 управления, а коллектор через допол штельный конденсатор 25 - к первому входу выпрями. тельного моста 26 из четырех диодов 2730, Второй вход моста 26 подключен к положительному полюсу источника 4 постоянНого тока и общей точке цепочки из последовательно соединенных пятого 31 и шестого 32 дополнительных .резисторов, которая включена параллельно конденсатору 25. Положительный полюс выпрямительного моста 16 через замыкающий контакт четвертой грзшпы 19 переключателя 21 подключен к управляющему электроду тиристора 8 и аноду диода 18, а отрицательный полюс выпрямительного моста 26 через замыкающий контакт третьей группы 23 переключателя 21 - к катодам тиристоров 8 и 11 и отрицательному полюсу источника 3, Управляющий злектрод тиристора 11 через резистор 33 подключен к его катоду. На фиг. 2 представлены дааграммы напряжений, где Е - анодаое напряжение фазы А, cL - УГОЛ регулирования, U - управляющий импульс системы 1 зправления преобразователем (фиг. 1), Ц,,fлN потешиалы точек Ни /Л относительно отрицательного полюса источника 3 постоянного тока и разность потенциалов в тожахММ,- напря жение па коллекторе транзистора 24 (в точке К, фиг. 1), нзпряжение на резисто ре 32 (в точке Д, фиг. 1), Ug - напряжени , на Выходе выпрямительного моста 26, Uiv(, l/iv, г (Mft поте1щиалы точек М и N относительно отртщательного полюса источника 3 постошшого тоКа и разность потещиалов в точках М и N (фиг. 1). Индексы соответствуют первому полох ению переключателя 21 (как показано на фиг. 1), а шщексы 2- к другому положе1шю переключателя 21 Уст1юйство для контроля системы управления преобразователем работает следующим образом. Синусоидальное напряжение на базах транзисторов 5 сйнхрогшзировано с анодным напряжением преобразователя. Система. I управления формирует сдвоенные импульсы, сдвинутые относительно друг друга, например, на 60 эл. град. Нагрузкой транзистора 5 является мост, образованный элементами 6-11. Выходом устройства является резистор 12, включент)Ш в диагональ моста. Мост сбалансирован так (при разомкнутом ключе 13), что при равенстве токов, протекающих по элементам 6-8 и 9-11, между собой, разность потен.циалов в точках Mjv/ равна нулю. При разомкнутом ключе 13 ток через элементы 6-7 и 9-11 протекает только при одновременно открытых транзисторе 5 и тиристорах 8 и 11, т.е. когда к базе транзистора 5 приложено отрицательное напряжегше и одновремегаю управляющие импульсы на тиристоры 8 И 11, поступающие от системы 1 импульсно-фазовоГо управления. Для измерения фазового сдвига управляющего импульса системы управления преобразователем (т.е. угли регулирования ot ключ 13 замыкают, ключ 17 размыкают, переключатель 21 устанавливают в первое положение . (как показано на фиг. 1). Сопротивление резистора 14 устанавливают равным сопротивлению открытого тиристора 11. При замкнутом ключе 13 и токи, протекающие по элементам 6-8 и 9, 10, 13 и 14 равны между собой, так как тиристор 8 открывается управляющим импульсом в начале отрицательного прлупериода анодного напряжения, а тиристор И щунтирован резистором 14. При этом разность потенциалов в точтсах М и N равна нулю. При О 0 180 ток через элементы 9, 10, 13 и 14 протекает в течение всего Полупериода, а через элементы 6-8 только с момента прихода управляющего импульса от системы 1 управле1шя и до конца полупериода. Так как срешше значения токов в ветвях, образованнь х элементами 6-8 и 9, 10, 13 и 14, в зтом случае не равны между собой, то средние значения потенциалов точекМи. N также не равны, причем разность потенциалов Од,, (фиг. 2) будет пропорциональна разности средних токов в ветвях за период (или разности длительностей протекания токов в ветвях, образованных элементами и 9, 10, 13 и 14). т.е. углу регулирования cL . Поступление второго из сдвоенных импульсов не изменяет состояние схемы, так как ключ 17 разомкнут. Таким образом, фазовый сдвиг управляющего импульса системы управления преобразователем относительно анодного напряжения (т.е. угол регулирования с) определяется средашм значением ;напряже}шяГ на выходе устройства (резистор 12). Лдя измерения длительности управляющего импульса переключателя 21 устанавливают в другое положение, ключ 13 размыкают, ключ 17 замыкают. При этом на базу транзистора 24 поступают сдвоенные положительные импульсы управления U,- системы 1 управления преобразователем, сдвинутые относительно друг друга, например, на 60 эл. град. Пр поступлении первого из сдвоенных импульсов U на коллекторе транзистора 24 формируется импульс (J( прямоугольной формы (фиг. 2), длительность которого равна длительности импульса управления U, . Импульс U( затем дифференцируется RC-цепочкой, состоящей из элементов 25 и 32. По лученные после дифференцирования импульсы и (фиг. 2) выпрямляются выпрямительнь1М мостом 26 и через замыкающие кон такты 19 и 23 переключателя 2,1 постзшают на управляющий электрод тиристора 8. При поступлении второго из сдвоенных импульсов U|, сдвинутого относительного первого на 60 эл. град., на коллекторе транзистора 24 формируется второй имнульс U (сдвинутый относительно первого на 60°), который затем дифференцируется RC-ценочкой, состоящей из элементов 25-и 32. Полученные после дифференцирования еще два импульса НА выпрямляются выпрямительным мостом 76 и через замыкающие контак ты 19 и 23 переключателя 21 поступают на управляющий электрод тиристора 8. Таким образом, в течение полупериода анодного напряжения на управляющий электрод тиристора 8 с выпрямительного моста 26 поступают две пары импульсов Ug, со сдвигом между парами 60 эл. град., а фазовый сдвиг между импульсами в паре равен пшрине импульса управления U,. Пока закрыт тиристор 8, диод 18 имеет обратное смещение, равное напряжению источника 3 постоянного тока. Первьнт из продифференцированных импульсов Ug (фиг.2 сдвинутый относительно анодного напряжения Е на некоторый угол cL откроет только тиристор 8 и потенциал точки М возрастает до значения Uf . Через тиристор 8 и резистор 15 и 33 разрядится когщенсатор 16, подготовив тем самым к включению тиристор 11. При поступлении второго из импульсов (Jg открытое состояние тиристора 8 не изменится, а тиристор 11 откроется, что приведет к увеличению потенциала точки N до значения U, (фиг. 2). Вторая нара импульсов Up , сдвинутая относительно первой на 60 эл. град, не изменит состоя5.8 шя схемы (потенциалы точек М и Н ), так как тиристоры 8 и И уже открыты первой парой импульсов ,, Таким образоМ) среднее значеьгае разноста нотенииалов U/wfij будет пропорционально фазовому СДВИГ} между продифференцированными имщшьсами ,(JA Ce, ) первой нары, т.е. длительности импульса управления. При изменении полярности напряжения на базе транзистора 5 он загофается, а вместе с с ним запираются тиристоры 8 и И. Для контроля наличия сдвоетп.1х импульсов переключатель 21 устанавлтзают в первое положение (как показано на фиг. 1), ключ 13 размыкают, ключ 17 замыкают. При этом первый из сдвоенных импульсов открывает тиристор 8. По злe feнтaм 6-8, 9 и 12 потечет ток, нотендиал точки N возрастет и- его значегае будет сохраняться до конца полупериода (т.е. до тех нор, пока открыт тиристор 8). Конденсатор 16, ранее заряже шьн1 до напряжения источника 3 питания по цепи эмиттерколлектор транзистора 5 - последовательно включенные резисторы 6, 7, 15 - ключ 17 резистор 33, разрядится по цепи резистор 15 - открытый тиристор 8 - резистор 33 и тем салп.1м подготовит к включению тиристор 11. Второй из сдвоенных и тульСов откроет тиристор 11, не изменяя открытого состояния тиристора 8. При этом по элементам 9-11 потечет ток и потенш ггл точки N возрастет до значения потеггциала точки М. При этом ток в резисторе 12 станет равным нулю, разностъ потещщалов между точками М и N тоже станет равной нулю и не измегопся до конца полунериода. Таким, образом, разность потенцт1зла между точками М и N (ток через резистор 12) появляется только в течеш1е времени между первым и вторым из сдвое шых импульсов. Уменьщение среД11его значения разности потещиалов междз точками М и N (или среднего тока через резистор 12) при замыкании ключа 17 (при неизменном угле о1 ) свидетельствует о на1нпши второго из сдвоенных импульсов. Если же разность потенциалов при замыкагши ключа 17 не уменьшается, то из системы управле тя поступает, только один импульс. Таким образом, устройство позволяет сниать характеристики системы управления пребразователем одновременно по всем каналам. пределять асимметрию импульсов управления, онтролировать наличие сдвоенных импульов системы управления и их длительностъ.

Применение язобретения позволяет расширить функциональные возможности устройства для контроля системы управления

преобразователем путем обеспечения контроля длительности импульсов управления.

сри&1