Формирователь импульсов для управления тиристорами высоковольтных преобразователей Советский патент 1986 года по МПК H02M7/48 H02H7/125 

форме импульса U 13 управления RS триггер 16 не переключается, элемент И 17 формирует сигнал U, помехи. Элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18 формирует сигнал неисправности как при пропадании, так и при появлении ложного импульса на выходе формироваИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления последовательно соединенными тиристорами в мощных высоковольтных преобразователях.

Цель изобретения - повышение надежности путем контроля параметров выходного импульса.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема формирователя импульсов; на фиг. 2 - времен ные диаграммы работы узла защиты формирователя.

Формирователь импульсов (фиг. 1) содержит генератор 1 импульсов, свя- занньй с двухкаскадным усилителем 2 мощности, состоящим из двух транзисторов 3 и 4 первого каскада, двух транзисторов 5 и 6 второго каскада и трансформатора 7 с двумя последовательно соединенными входными обмотками и двумя выходными обмотками, а также узел 8 защиты. Выход усилителя 2 мощности через конденсатор 9 и трансформатор 10 тока с мостовым диодным вьтрямителем 11 на выходе подключен к нагрузочному трансформатору 12, выходные обмотки которого через диодные выпряюттели подключены к зажимам для подключения тиристоров Узел 8 защиты содержит датчик 13 тока управления, который может быть вьтолнен в .виде вьтрямителя, нагру- кенного на резистор, первый 14 и (второй 15 компараторы, RS -триггер 116, элементы И 17, НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18 и ИЛИ 19, Вход датчика 13 тока управления соединен с выходом выпрямителя 11 трансформатора 10 тока. Входы компараторов 14 и 15 соединены между собой и подключены к выходу датчика 13 тока управления.

47

теля импульсоп управления. Сигнал на выходе элемента lUIH 19 безынерционно появляется как при пропадании или появлении ложного импульса, так и при его ненормированных параметрах и используется в системе автоматики для отключения преобразователя, 2 ил.

R-вход триггера 16 и первый вход элемента И 17 соединены между собой и подключены к выходу первого компаратора 14. Выход второго компаратора 15 подключен к 5-входу триггера 16, К второму входу элемента И 17 подключен инверсный выход триггера 16, а его прямой выход соединен с первым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18, второй вход которого соединен с входом генератора 1 импульсов. Выходы элементов И 17 и НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18 соединены с входами элемента ИЛИ 19, выход которого является выходом блока защиты.

Формирователь импульсов работает следующим образом.

При появлении входного сигнала и, генератор 1 с заданной частотой поочередно переключает транзисторы Зи4 усилителя 2 мощности. Транзисторы 5 и 6 усилителя 2 мощности управляются через трнасформатор 7 напряжением его выходных обмоток, возникающим при переключении транзисторов 3 и 4 первого каскада усилителя 2 мощности. На выходе усилителя 2 мощности формируется пакет прямоугольных импульсов, модулированньй по амплитуде током разряда предварительно заряженного конденсатора 9, вьщеляющего включающую и удерживающую части импульса управления.

Для уменьшения коммутационных потерь сигнал управления транзисторами 5 и 6 усилителя 2 мощности формируют в зависимости от тока нагрузки. При этом сигнал обратной связи по току нагрузки формируется трансформатором 10 тока и вьшрямителем 11, Этот же сигнал поступает в узел 8 защиты и преобразуется в датчике 13

тока управления в однополярный импульс напряжения , по форме повторяющий импульс тока управления I,

Значения амплитуды включающей и удерживающей частей импульса управления контролируются компараторами 14 и 15, уровни срабатывания которых выбраны по минимально допустимым значениям этих амплитуд.

Компараторы воздействуют на установочные входы триггера 16, формирующего логический аналог импульса управления (J,g и его инверсию U,g .

В отсутствие сигнала на входе узла 8 защиты триггер 16 блокирован выходным сигналом компаратора 14 и находится в исходном состоянии.

При появлении на выходе датчика 13 тока управления импульса U, управления, за счет конечной длительности его фронта и меньшей по величине уставки, сначала переключается компаратор 14. Выходной сигнал компаратора 14, поступающий на R -вход триггера 16, подготавливает триггер 16 к переключению по 5-входу.

При превьшении включающей частью импульса и,з управления значения уставки компаратора 15 последний переключается. Так как длительность включающей части импульса управления конечна и намного меньше удерживающей части, на выходе компаратора 15 формируется короткий сигнал U,;- , достаточный для переключения триггера 16.

По окончании импульса управления компаратор 14 возвращается в исходное, состояние и возвращает в это же состояние триггер 16. При этом на прямом и инверсном вькодах триггера

16формируются прямой U|6 и инверсный U,(, логические сигналы, по длительности соответствующие длительности выходного импульса U, датчика 13 тока управления. При,ненормированной форме импульса U, управления, например, когда амплитуда включающей части импульса не превьшает мини- мально допустимую величину, компаратор 15 не переключается и, соответственно, не переключается триггер

16. При этом на выходе элемента И

17формируется сигнал U, помехи как результат логической операции.

,,.и,,.

o

5

0

5

Логическое сравнение входного сигнала (J, формирователя с логическим аналогом U,g входного импульса управления U,, осуществляется в элементе НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18. Выходной сигнал U,g элемента 18 представляет собой результат операции

U,,U,®L/,, ,

Таким образом, осуществляется диф ференциально-импульсный контроль формирователя, позволяющий получить на выходе элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18 сигнал неисправности Ll(g как при пропадании, так и при появлении ложного импульса на выходе формирователя импульса сравнения.

Сигнал на выходе элемента ИЛИ 19 появляется как при пропадании или появлении ложного импульса управления формирователя ( D так и при его ненормированных пара- Ыетрах ( U,j 1)- как результат логи- ческой операции

и„ и.,и,,.

При неисправности в формирователе импульсов управления сигнал (J,, 1 безынерционно появляется на выходе узла 8 защиты и используется в системе автоматики для отключения преобразователя частоты до развития аварийных перенапряжений и токовых перегрузок тиристоров.

Таким образом, введение в схему формирователя уапа защиты, в состав которого включены датчик тока управления, два компаратора, триггер и элементы И, ИЛИ, НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, позволило контролировать параметры выходного импульса управления и, тем самым, повысить надежность как формирователя, так и преобразователя частоты в целом.

Формула изобретени

Формирователь импульсов для управления тиристорами высоковольтных преобразователей, содержаищй генератор импульсов, выход которого подключен к базам транзисторов первого каскада усилителя мощности, коллекторы которых подключены к последовательно соединенным входным обмоткам трансформатора, выходные обмотки которого подключены к базе

5

и эмиттеру соответствующих транзисторов второго каскада усилителя мощности, коллектор первого и эмиттер второго из которых через конденсато подключены к последовательно соединенным входным обмоткам трансформатора тока и нагрузочного трансформатора, выходные обмотки которых подсоединены к входам соответствующих диодных выпрямителей, причем выходы вьтрямителя трансформатора тока подсоединены соответственно к эмиттерам транзисторов первого каскада усилителя мощности и точке соединения входных обмоток трансформатора усилителя мощности, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем контроля параметров выходного импульса, он дополнительно снабжен узлом защиты, включающим датчик тока управления, два

ор А.Шишикина 5136/56

Составитель А.Меркулова Техред Л.Сердюкова

Тираж 631 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий j13035, Москва, , Раушская наб,, д, 4/5

Корр Подп

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

щиты.

6

омпаратора, R5 -триггер, элементы , ИЛИ, НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, причем входы компараторов соединены между собой и подключены к выходу датчика

тока управления, вход которого связан с выходом выпрямителя трансформатора тока,R -вход триггера и первый вход элемента И объединены и подключены к выходу первого компаратора,

выход второго компаратора подключен к S-входу триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу элемента И, его прямой выход подключен к первому входу элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, второй вход которого подсоединен к входу генератора импульсов, а выходы элементов И и НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ,

выход которого является выходом заКорректор Б.Бутяга Подписное

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления последовательно соединенными тиристорами , в мощных высоковольтных преобразователях. Цель изобретения - повьшение надежности путем контроля амплитуды . выходного импульйа. Контроль амплитуды выходного импульса осуществляется за счет введения в формирователь импульсов для управления тиристорами блока защиты 8, Значения амплитуды включающей и удерживакнцей частей импульса управления, формируемого датчиком 13 тока управления, контролируются компараторами 14 и 15, уровни срабатывания которых выбраны по минимально допустимым значениям этих амплитуд. Компараторы воздействуют на установочные входы RS-триггера 16, формирующего логический аналог импульса., управления U(6 и его инверсию Ц16.При ненормированной I (Л