Устройство для ограничения угла регулирования многозонного сетевого преобразователя Советский патент 1984 года по МПК H02M1/08 

вход непосредственно, а второй через элемент НЕ соединены с выходом фазорегулятора угла регулирования, причем другой вход второго элемента

, 2И подключен к выходу датчика интервала включения тиристоров, а выход предназначен для подключения к распределителю импульсов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ УГЛА РЕГУЛИРОВАНИЯ МНОГОЗОННОГО СЕТЕВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащее задатчик угла управления, подключенные к нему фазорегулятор угла регулирования и фазорегулятор угла опережения открытия тиристоров, блок синхронизации, датчик угла коммутации и датчик интервала включения тиристоров, входы которых предназначены для подключения к вторичной обмотке силового трансформатора, отли.чающееся тем, что, с целью повьшения точности и надежности в работе,, устройство снабжено тремя формирЪвателями коротких импульсов, двумя fiS -триггерами, тремя элементами 2И, тремя элементами 2-2И-2Ш1И-НЕ, элементом 2И-НЕ и . элементом НЕ, причем вход первого формирователя коротких импульсов подключен к выходу датчика угла коммутации и к одному из входов первого элемента 2И, а выход - к установочному 5 -входу первого R5 -триггера, установочный R -вход которого соединен с выходом блока синхронизации, а выход - с другим входом первого элемента 2И, вход второго формирователя коротких импульсов подключен к выходу первого элемента 2И, а выход - к первому входу первого элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к первому вькоду задатчика угла управления, третий вход - к второму его выходу, четвертьпЧ вход - к выходу фазорегулятора угла опережения открытия тиристоров, выход третьего формировате (Л ля коротких импульсов соединен с одним из входов второго элемента 2И, а вход - с выходом второго элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ, второй и третий входы § которого подключены соответственно к первому и второму выходам задатчика угла управления, первый вход ю подключен к выходу элемента 2Й-ИЕ, : а четвертый вход - к выходу третьего 00 00 элемента 2И, один из входов которогб соединен с инверсным выходом второго RS -триггера, прямой выход которого подключен к одному из входов элемента 2И-НЕ, установочный R - ;:вход - к выходу блока синхронизации, а установочный 5 -вход - к выходу первого элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ, при этом другой вход элемента 2И-НЕ и другой вход третьего элемента 2И подключены к выходу третьего элемента 2- 2И-2ИПИ-НЕ, первьй и четвертый входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам задатчика угла управления, третий

Изобретение отно.сится к электротехнике и может быть использовано для управления вьтрямительно-инверторными преобразователями в электро приводах, преимущественно для электроподвижного состава переменно го тока с рекуперативным торможением. Известно устройство для ограниче ния фазы регулируемых импульсов, в состав которого входят задатчики (контроллер машиниста), фазорегуляторы, распределитель и пороговый элемент (нуль-орган) lj . Однако устройство обеспечивает ограничение фазы регулируемых импульсов только в пределах ширины вы ходньк сигналов порогового элемента когда напряжения на преобразователе будет достаточно для надежного вклю чения тиристоров и не учитывает неудовлетворительных потенциальных условий в момент коммутации тяговог или тормозного тока. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для ограничения угла рег лирования много.зонного сетевого пре образователя, содержащее задатчик угла управления подключенные к нему фазорегулятор угла регулирования и фазорегулятор угла опережения открытия тиристоров, блок сшгхронизации, датчик угла коммутации и датчик интервала включения тиристоров, входы которых предназначены для подклйчения к вторичной обмотке силового трансформатора 2, В устройстве ограничение фазы уг ла регулирования осуществляется за счет насыщения дросселя прлуволново го магнитного усилителя фазорегулятора при введении напряжения, .пропо ционального величине угла коммутации. Регулировочные характеристики такого Фазорегулятора нестабильны и имеют разброс параметров, влияющий на точность ограничения фазы угла регулирования. Низкая точность ограничения угла регулирования управляющего импульса приводит к формированию импульса управления в зоне коммутации тока, что приводит к ненадежному открытию тиристоров или раннему ограничению фазы, что отрицательно сказывается на энергетических характеристиках преобразователя. Целью изобретения является повышение точности ограничения угла регулирования многозонного сетевого преобразователя и повышение надежности включения тиристоров. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее задатчик угла управления, подключенные к нему фазорегулятор угла регулирования и фазорегулятор угла опережения открытия тиристоров, а также блок синхронизации, датчик угла коммутации и датчик интервала включения тиристоров, входы которых предназначены для подключения к вторичной обмотке силового трансформатора, .снабжено тремя формирователями коротких импульсов, двумя -триггерами, тремя элементами 2И, тремя элементами 2И, тремя элементами 2-2И-2ИЛИ-НЕ, элементом 2И-НЕ и элементом НЕ, причем вход первого формирователя коротких импульсов подключен к выходу датчика угла коммутации и к одному из входов первого элемента 2И, а выход - к установочному 5 -входу первого 5 -триггера, установочный iR-вход которого соединен с выходом блокасинхронизации, а выход - с другим входом первого элемента 2И, вход второго формирователя коротких импульсов подключен к выходу первр- Го элемента 2И, а выход - к первому входу первого элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к пер3вому выходу задатчика угла упрапления, третий вход - к второму его выходу, четвертый вход - к выходу фазорегулятора угла опережения открытия тиристоров, вмход третьего формирователя коротких импульсов соединен с одним из входов второго элемента 2И, а вход -.с выходом вто рого элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ5 второй третий входы которого покдлючены со ответственно к первому и второму выходам задатчика угла управления, первый вход подключен к выходу элемента 2И-НЕ, а четвертый вход - к выходу третьего.элемента 2И, один из входов которого соединен с инвер ным выходом второго 46 -триггера, прямой выход которого подключен к одному из входов элемента 2И-НЕ, ус тановочньй R -вход - к выходу блока синхронизации, а установочный 5 вход - к выходу первого элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ, при этом другой вход элемента 2И-НЕ и другой вход третье го элемента 2И подключены к выходу третьего элемента 2-2Й-2ИЛИ-НЕ, пер вый и четвертый входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам задатчика угла управления, третий вход непосредствен но,а второй через элемент НЕ соединены с выходом фазорегулятора угл регулирования, причем другой вход второго элемента 2И подключен к выходу датчика интервала включения ти ристоров, а выход предназначен для подключения к распределителю импуль сов На фиг. 1 изображена функциональ ная схема устройства для ограничения угла регулирования многозонного сетевого преобразователя, на фиг. временные диаграммы сигналов на выходах элементов устройства; на фиг, 3 - схема двухзонного выпрями тельно-инверторного преобразовател с тяговым двигателем и сглаживающим реакторо-м в цепи нагрузки,- на фиг. 4 - временные диаграммы питаю щего преобразователь напряжения U напряжения -И на выходе преобразователя, тока I,. во вторичной обмот II ке трансформатора; напряжения и у на выходе датчика 1 и импульсов уп равления , ОТ пиракяцих плечи 1-6 пре.образователя в соответствии с заданным алгоритмом . 474 Устройство содержит датчик 1 угла коммутации, блок 2 синхронизации, входы которых предназначены для подключения к вторичной обмотке силового трансформатора, задатчик 3 угла управления, подключенные к нему фазорегулятор А угла опережения и фазорегулятор 5 угла регулирования, 5 также датчик 6 интервала включения тиристоров, вход котрого предназначен для подключения к вторичной обмотке трансформатора, первьй формирователь 7 коротких импульсов, вход которого подключен квыходу датчика. Первый RS -триггер 8 установочным S -входом подключен к выходу первого элемента 2И 9, установочным R -входом квыходу блока 2 синхронизации, а выходом - к другому входу первого элемента 2И 9. Второй формирователь 10 коротких импульсов входом подключен к выходу первого элемента 2И 9, а выходом - к первому входу первого элемента 2-2И-2ИЛИНЕ 11, второй вход которого подключен к первому выходу задатчика 3, третий вход - к второму выходу задатчика 3., четвертый вход - к выходу фазорегулятора 4. Второй RS -триггер 12 подключен установочным входом к выходу блока 2 синхронизации, установочным f -входом - к выходу первого элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ 11, прямым выходом - к одному из входов элемента 2И-НЕ 13. Выход второго элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ 14 соединен с входом третьего формирователя 15 коротких импульсов, выход которого подключен к одному из входов второго элемента 2И 16. Инверсньй выход второго R6 -триггера 12 подключен к одному из входов третьего элемента 2И 17, выход фазорегулятора 5 соеди -нен через элемент НЕ 18 и непосредственно с входами третьего элемента 2-2И-2ИЖ-НЕ 19. Устройство работает следующим образом. Датчик 1 формирует импульсы, пропорциональные углу коммутации тока, блок 2 синхронизации, формирует синхроимпульсы в моменты перехода кривой питающего напряжения через нуль, задатчик 3 формирует единичный потенциал на первом выходе в режиме тяги и на втором выходе - в режиме рекуперации, фазорегулятор 4 формирует в режиме рекуперации импульс с фазой

угла опережения, фазорегулятор 5 формирует в режимах тяги и рекупера ции импульс с афзой угла регулирования, датчик 6 формирует на выхЬде единичный сигнал в периоды удовлетворительных потенциальных условий и нулевой потенциал в периоды неудовлетворительных потенциальных условий для открытия тиристоров.

Первый формирователь 7 при перепаде 1/О сигнала коммутации от датчика 1 формирует нулевые импульсы, которые устанавливают первый RS -тргер 8 по 6 -входу в единичное состояние. Сброс Я9 -триггера 8 в нсхо

jHoe состояние осуществляется по R-входу синхроимпульсом от блока 2 синхронизации.

; Первый злемент 2И 9 в режиме тяги формирует импульс, длительность которого равна углу коммутации в контуре с меньшим напряжением, а в инверторном режиме на его выходе нулевой потенциал.

Второй формирователь 10 при пере паде 1/О импульса с выхода первого элемента 2И 9 формирует единичный импульс по окончании угла коммутации тягового тока.

. Первьй элемент 2-2И-2ИЛИ-НЕ 11 в зависимости от режима работы (тяга или рекуперация) формирует сигналы ограничения по углу тяговой и инверторной коммутации, которые по

5-в::оду управляют работой второго

К5-триггера 12. Сброс RS -триггера 12 в исходное состояние осуществляется по R -входу синхроимпульсом. Элемент НЕ 18 и третий элемент 2-2И-2ИЛИ-НЕ 19 формируют импульс, длительность которого изменяется пропорционально фазе угла регулирования фазорегулятора 5. Причем в зависимости от режима работы преобрзователя угол регулирования изменяется от 180 эл.град. до О эл.град.

в тяге и от О эл.град. до 180 эл.гра град, р рекуперации.

Элемент 2И-НЕ 13 формирует сигнал о фазе угла регулирования, ограниченной по углу коммутации тягового тока. Третий элемент 2И 17 формирует сигнал о фазе угла регулирования, ограниченной по углу инверторной коммутации тормозного тока. Второй элемент 2-2И-2ИЛИ-НЕ 14 формирует сигнал о фазе угла регулирования с учетом режима работы, т.е. в зависимости от сигналов первого и второго выходов задатчика 3 (контроллера машиниста). Третий формирователь 15 формирует импульс управления Oip , фаза которого ограничена по углу коммутации тока.

С помощью второго элемента 2И 16 на формирование импульса управления («1р накладывается запрет в моменты, когда датчик 6 фиксирует неудовлетворительные потенциальные условия для открытия тиристоров и формирует на Своем выходе нулевой потенциале Это означает, что в начале каждой зоны регулирования напряжения преобрйзователя импульс управления формируется с задержкой до Появления удовлетворительных потенциальных условий для надежного открытий тиристоров.

Технико-экономическая, эффективность устройства заключается в повьшении точности работы систе1« 1 управления выпрямительно-инверторным преобразователем и обеспечение надежного включения тиристоров преобразователя при искажениях формы кривой питающего напряжения тяговой сети путём запрета и ограничения на выдачу регулируемого импульса управления на тиристоры в моменты коммутации тока и неудовлетворительных потенциальных условий.