Устройство для формирования импульсов управления реверсивным вентильным преобразователем Советский патент 1988 года по МПК H02M1/08 

сл

со ю

сл

тт

% / Jon.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может найти применение в узлах управления вентилями агрегатов постоянного тока, переменного тока и в преобразова- телях частоты с непосредственной связью.

Целью изобретения является повышение надежности.

На чертеже представлена схема устройства для управления реверсивным вентильным преобразователем.

Устройство состоит из блоков 1, 2 усилителей, блоков 3 и 4 трансформаторов, ключей 5 и 6 в цепи источника питания элементов ИЛИ-НЕ 7, 8, элементов 9 и 10 задержки, элементов И 11 и 12 блока 13 раздельной работы, блока 14 фазового управления. Элементы 9 и 10 задержек состоят из конденсаторов 15, 16 и пороговых элементов 17, 18. Каждый элемент ИЛИ-НЕ 7 и 8 состоит из диодных сборок инверторов 19 н 20 и резне- торов 21, 22. Устройство выполнено в виде двух каналов 23, 24 формирования импульсов управления.

Устройство работает следующим образом.

На входе многоканального блока 14 с числом каналов m поступает сигнал управления преобразователем и ш-фазная система опорных развертывающих нанряжений Uon. В момент сравнения соответствующего опорного напряжения и сигнала управле- ния в каждом канале блока 14 формируются импульсы. Импульсы поступают в блоки 1 и 2 на базы транзисторов усилителей импульсов через ключи разрешения, управляемые блоком 13. На вход блока 13 поступает сигнал реверса Upen. В зависимости от его полярности должна работать та или иная группа реверсивного преобразователя. Сигнал, поступающий от датчика тока нагрузки, запрещает прохождение Upea при наличии силового тока в группе.

При раздельном управлении работает только одна группа вентилей. Поэтому ключи в базах усилительных транзисторов работаюа1ей группы должны быть замкнуты, а в неработающей разомкнуты. Кроме того, должен быть замкнут один из ключей 5 или 6, с помощью которого напряжение питания подключается к цепям из последовательно соединенных блоков 3, 4 и 1, 2.

Ключи 5 и 6 управляются выходны.ми сигналами элементов 11 и 12. При нормальной работе устройства выходные сигналы этих элементов определяются только входными сигналами, поступающими из блока 13.

Входные сигналы, поступающие из эле- ментов 9 и 10, при нормальной работе равны логическим 1 и не меюают прохождению сигналов от блока 13.

г

0 5

5

0

5

0

Блок 13 имеет два выхода, каждый из которых управляет включением одной из групп. Во время работы группы на выходе блока 13, управляюп ем работой данной группы, присутствует «1, на другом выходе при этом сигнал равен «О. При переключении групп наступает режим так называемой «паузы, когда импульсы нефор- мируются в обеих группах, а на обоих выходах блока 13 сигнал равен «О.

При нормальной работе все транзисторы в блоках 1 и 2 работают в импульсном режиме. На время импульса транзистор открывается и замыкает цепь , соответствующего импульсного трансформатора, вторичная обмотка которого нодкдючена к управляющему электроду и катоду соответствующего силового тиристора, преобразователя. Коллекторы всех транзисторов каждой группы с помощью диодов в элементах 7, 8 объединены по ИЛИ. При открывании любого транзистора в блоке 1 (2) начинает протекать ток от источника питания через резистор 21 (22), один из диодов в элементах 7, 8 и открытый транзистор в блоке 1 (2). Таким образом, на входе инвертора элементов 7, 8, 19, 20 формируется сигнал сборки импульсов.

Когда блок 13 разрещает работу первого канала формирования импульсов, импульсы блока 14 подключены к блоку 1, а .ключ 5 замкнут, ключ 6 разо.мкнут ключи в блоке 2 разомкнуты и запрещают подачу импульсов к усилительным транзисторам блока 2. Тогда сигнал сборки импульсов формируется на входе инвертора 19 в элементе 7.

На выходе инвертора 19 сигнал сборки инвертируется, но так как его выход подключен к конденсатору 15, другой конец которого соединен с общей точкой, то появление «1 задерживается на время заряда конденсатора 15. Постоянная времени цепи заряда конденсатора выбирается такой, чтобы за время импульса сигнал на выходе инвертора 19 не достиг уровня срабатывания порогового элемента 17.

Таким образом, выходной сигнал порогового элемента при прохождении нормальных импульсов остается неизменным и равны.м «1. В неработающей группе все усилительные транзисторы заперты. Сигнал на входе инвертора 20 соответствует «1. На выходе инвертора - сигнал «О и, следовательно, пороговый элемент 18 находится в состоянии «1.

Пусть в момент ti один из усилительных транзисторов работающей группы оказался открытым длительно. Тогда на входе инвертора 19 длительность нулевого сигнала достаточна для заряда конденсатора от О до 1. В момент t2 напряжение на конденсаторе достигает уровня срабатывания элемента 17. Пороговый элемент 17 переключается из «1 в «О, на выходе элемента 11 ноявляется сигнал «О, что вызывает размыкание ключа 5.

Рассмотрим, к чему приводит длительное открывание транзистора в неработающей группе. Пусть в момент 1з один из транзисторов в неработающей группе оказывается длительно открытым. Тогда на входе элемента 10 сигнал начинает изменяться от «О до «1 и в момент t4 достигает уровня срабатывания порогового элемента. При этом сигнал на выходе элемента 10 переходит их «1 в «О. Однако на соответствующем выходе 2 блока 13 в этот момент времени сигнал также равен «О, поэто.му появление «О и на втором входе элемента 12 не вызывает изменение его выхода. На выходе элемента 12 сигнал остается равным «О, ключ 6 по-прежнему разомкнут. Но в момент времени, когда блок 13 переходит к управлению вторым каналом, наличие «О на выходе элемента 10 запрещает прохождение сигнала блока 13 на ключ 6. Ключ 6 не включается, и группа с поврежденным каналом усиления в работу не входит. Таким образом, работающая группа не выключена и преобразователь на всем протяжении ее включения сохраняет работоспособность.

Положительный эффект при использовании изобретения сводится к повыщению надежности защиты устройства, так как в процессе работы все время производится поканальный контроль выходных усилителей импульсов, и в случае сбоя в их работе, связанного с длительным открыванием, производится своевременное отключение источника питания от поврежденных цепей, что предотвращает

0

0

5

0

5

сгорание самого источника питания, выгорание дорожек цепей питания на печатных платах и перегрев элементов трансформаторных потенциальных разделителей. Устройство позволяет независимо контролировать состояние усилителей в каждой реверсивной группе, а при выходе из строя усилительного элемента в неработающей группе агрегат сохраняет работоспособность.

Формула изобретения

Устройство для формирования импульсов управления реверсивным вентильным преобразователем, содержащее источник питания, блок раздельной работы и два канала формирования импульсов управления, каждый из которых подключен к источнику питания и содержит последовательно включенные ключ, блок трансформаторов и блок усилителей, выходы блока трансформаторов являются выходами устройства, управляющие входы блока усилителей предназначены для подключения к блоку фазового управления, вход разрешения работы блока усилителей подключен к соответствующему выходу блока раздельной работы, отличающееся тем, что, с целью повьииения надежности, каждый канал формирования импульсов управления снабжен элементом ИЛИ-НЕ, элементом задержки, элементом И, причем выходы блока усилителей соединены с входами элемента ИЛИ - НЕ, выход которого через элемент задержки подключен к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к соответствующему выходу блока раздельной работы, выход элемента И соединен с управляющим входом ключа соответствующего канала формирования импульсов управления.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в узлах управления вентилями агрегатов постоянного тока, переменного тока и в преобразователях частоты с непосредственной связью. Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит в каждом канале блок усилителей 1, вход которого подключен к выходу блока раздельной работы 13, который через элемент И 11 подключен к ключу 5, выход блока трансформаторов 3 через элемент ИЛИ-НЕ 7 и элемент задержки 9 подключен к элементу И 11. В устройстве контролируется состояние выходных усилителей импульсов, а в случае сбоя в их работе производятся соответствующие коммутации ключей в цепи питания, что предотвращает сгорание источника питания. 1 ил. (