Изобретение относится к устройствам для измерения углов зажигания и погасания вентилей в преобразовательных установках.
Известны устройства для измерения углов зажигания и погасания вентилей в преобразовательных установках, состоящие из следующих составных частей: из измерительного узла с тиратроном, измерительным прибором и газовым стабилизатором, из узла фиксации момента перехода через нуль напряжения вентиля, узла фиксации момента погасания вентиля, узла ввода импульса управления вентиля, узла переключения и сигнализации и узла питания.
Работают такие устройства недостаточно надежно и устойчиво из-за восприимчивости к различным наводкам и помехам и не обеспечивают достаточной точности измерений.
Предложенное авторами новое устройство для измерения углов зажигания и погасания вентилей в преобразовательных установках обладает рядом преимуществ перед существующими устройствами того же назначения и обеспечивает как повыщение помехоустойчивости измерительной схемы, так и повыщение точности измерений.
Повыщение помехоустойчивости измерительной схемы достигается тем, что в промежутки времени вне зоны в 60 электрических градусов, в которой производится измерение углов, положительное напряжение к аноду измерительного тиратрона не приложено, чем исключается возможность ложного зажигания тиратрона вследствие искажений кривой тока вентиля и различных наводок.
Схемное рещение этой задачи состоит в том, что сетка усилительной лампы узла фиксации момента перехода через нуль напряжения вентиля включена на цепочку из двух газовых стабилизаторов, на каждый из которых через трансформатор напряжения подается одно из
трехфазных напряжений питания преобразователя, причем сетка лампы и один из стабилизаторов за пунтированы полупроводниковыми диодами, в результате чего положительное напряжение па тиратроне длится 60 электрических градусов и пропадает в момент перехода через нуль напряжения вентиля.
Повышение точности измерения достигается тем, что момент погасания вентиля фиксируется по изменению знака производной от тока вентиля по времени, причем для увеличения производной вход узла фиксации момента погасания вентиля выполнен в виде мало нагруженного трансформатора тока, искажающего кривую тока вентиля. После усиления электронной лампой, ток дифференцируется цепочкой из емкости и сопротивления, после чего производная вновь усиливается и поступает на сетку измерительного тиратрона.
Повышение точности измерительной схемы при измерении вынужденных углов погасания и повышения помехоустойчивости обеспечивается введением блокировки от повторных зажиганий тиратрона, выполненной в виде триггера на полупроводниковых триодах, который запускается в момент зажигания тиратрона и подает на сетку усилительной лампы узла фиксации момента погасания вентиля импульс, запираюший эту лампу на нерабочую часть периода.
Для того, чтобы использовать одно и то же устройство для измерения как углов погасания, так и углов зажигания вентилей, сетка измерительного тиратрона присоединена к контактам реле, которое переключает ее либо на узел фиксации момента погасания вентиля, либо па узел ввода импульса управления вентиля.
На чертеже изображена принципиальная схема устройства. Ввод . импулоса 2 г г Вюд fO pf Vf lUJ
Спецификация схемы дается с подразделением на отдельные узлы.
Измерительный узел:
//3 - измерительный тиратрон;
МА-миллиамперметр;
//4 - газовый стабилизатор.
Узел фиксации момента перехода через нуль напряжения вентиля;
Тр2, ТрЗ, Тр4 -трансформаторы;
, - газовые стабилизаторы;
бз, B - полупроводниковые диоды;
ЛБ - электронная лампа.
Узел фиксации момента погасания вентиля:
Тр1 - трансформатор;
Л, Л - электронные лампы;
Ci - конденсатор (емкость) дифференцирующей цепочки;
1 - сопротивление дифференцирующей цепочки;
1, - полупроводниковые диоды.
Блокировка от повторных зажиганий измерительного тиратрона;
Г, TZ - полупроводниковые триоды;
Трб - трансформатор;
B - полупроводниковый диод.
Узел ввода импульса управления вентиля:
- сопротивление;
Cz - конденсатор.
Узел переключения и сигнализации:
Р - реле;
Лв, Лд - сигнальные лампочки.
Узел питания:
Тр5 - трансформатор;
SB, Вб - выпрямители;
Др - дроссель фильтра;
Сз, С, Cs, Сб - конденсаторы фильтра;
Кз - сопротивление.
Измерительный узел работает следующим образом. Напряжение анодной цепи измерительного тиратрона Лз имеет форму прямоугольного блока, длительностью 60 электрических градусов, и стабилизировано газовым стабилизатором Л (описание формирования напряжения анодной цепи измерительного тиратрона дается при описании работы узла фиксации момента перехода через нуль напряжения вентиля). Тиратрон поджигается импульсом, приходящим на его управляющую сетку в момент зажигания вентиля при измерении угла зажигания или в момент погасания вентиля при измерении угла погасания. Когда напряжение анодной цепи спадает до нуля, ток в ней прекращается, и так как этот момент времени совпадает с моментом перехода через нуль напряжения вентиля, ток в миллиамперметре Ма длится в течение времени, равного либо углу погасания, либо углу, дополнительному к углу зажигания до 60 электрических градусов, поскольку блок напряжения анодной цепи измерительного тиратрона длится 60 электрических градусов. Таким образом, среднее значение тока в миллиамперметре пропорционально углу погасания или углу зажигания и его щкала градуируется непосредственно в электрических градусах.
Узел фиксации момента перехода через нуль напряжения вентиля работает следующим образом.
На входные трансформаторы Тр2 и ТрЗ подаются два линейных напряжения трехфазной системы напряжений, .питающих преобразова-3-N 145275
№ 145275-4тель. С помощью полупроводникового диода В и газового стабилизатора Лб из одного линейного напряжения формируются прямоугольные блоки положительной полярности и длительностью в 180 электрических градусов. Второе линейное напряжение с помощью газового стабилизатора Л преобразуется в такие же блоки, но обеих полярностей. На управляющую сетку электронной лампы Л, поступает отрицательная часть разности этих напряжений, которая имеет форму прямоугольных блоков, длительностью в 60 электрических градусов, тогда как положительная часть срезается полупроводниковым диодом В. Задняя кромка блока на сетке лампы совпадает с моментом перехода через нуль линейного напряжения, поданного на трансформатор Тр2. После усиления лампой сформированное напряжение поступает на измерительный узел через трансформатор Тр4.
Узел фиксации момента погасания вентиля работает следующим образом.
На трансформатор Тр1 подается трапецеидальный ток вентиля или ток фазы трехфазного преобразователя. Трансформатор Тр1 работает в режиме мало нагруженного трансформатора тока, благодаря чему получающаяся на его вторичной обмотке кривая напряжения имеет ббльщие значения первой производной по времени, чем кривая на входе. После усиления лампой Л ток дифференцируется цепочкой из конденсатора (емкости) Ci и сопротивления R и eg производная усиливается двухкаскадным усилителем на лампе Л. Полупроводниковые диоды Si и В-2 срезают лищние части кривой. После усиления на сетку измерительного тиратрона Л поступает положительный импульс напряжения, совпадающий по времени с моментом погасания вентиля.
Блокировка от повторных зажиганий измерительного тиратрона представляет собой триггер с одним устойчивым положением равновесия, состоящий из двух полупроводниковых триодов 7; и TZ, трансформатора Тр5 и полупроводникового диода Вт. Триггер запускается в момент зажигания тиратрона и подает на сетку лампы Л блокирующий импульс, длительностью почти в 180 градусов.
При измерении угла зажигания измерительный тиратрон поджигается импульсом управления вентиля, который подается на узел ввода импульса, состоящий из сопротивления RZ и конденсатора СгРеле Р, входящее в узел переключения и сигнализации, служит для переключения сетки измерительного тиратрона Л при измерении угла зажигания или угла погасания и для переключения соответствующих сигнальных лампочек Л и Л.
Узел питания устройства состоит из трансформатора Тр5, выпрямителей 5 и SG, дросселя фильтра Др, конденсаторов фильтра Сз, С Cs, Сб и сопротивления .RzПредлагаемое устройство эксплуатируется на передаче постоянного тока Кашира-Москва и удовлетворяет всем необходимым требованиям.
Оно может найти щирокое применение в регулируемых преобразователях и, в первую очередь, для передач постоянного тока.
Предмет изобретения
1. Устройства для измерения углов зажигания и погасания вентилей
в преобразовательных установках, состоящее из измерительного узла с
тиратроном, измерительным прибором и газовым стабилизатором, узла
.фиксации-момента .перехода через ауль напряжения вентиля, узла.фиксации момента погасания вентиля, узла ввода импульса управления вентиля, узла переключения и сигнализации, узла питания, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости измерительной схемы, сетка усилительной лампы узла фиксации момента перехода через нуль напряжения вентиля включена на цепочку из двух газовых стабилизаторов, на каждый из которых через трансформатор напряжения подается одно из трехфазных напряжений питания преобразователя, причем сетка лампы и один из стабилизаторов зашунтированы полупроводниковыми диодами, в результате чего положительное напряжение на тиратроне длится 60 электрических градусов и пропадает в момент перехода через нуль напряжения вентиля.
2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, вход узла фиксации момента погасания вентиля выполнен в виде мало нагруженного трансформатора тока, искажающего кривую тока вентиля, который после усиления электронной лампой дифференцируется цепочной из емкости и сопротивления, после чего производная вновь усиливается и поступает на сетку измерительного тиратрона.
3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерительной схемы при измерении вынужденных углов погасания и для повышения помехоустойчивости, введена блокировка от повторных зажиганий тиратрона, выполненная в виде триггера на полупроводниковых триодах, который запускается в момент зажигания тиратрона и запирает усилительную лампу узла фиксации момента погасания вентиля на нерабочую часть периода.
4.Устройство по пп. 1, 2, 3, отлича ющееся тем, что, с целью использования одного и того же устройства для измерения как углов погасания, так и углов зажигания, сетка измерительного тиратрона присоединена к контактам реле, которое переключает ее либо на узел фиксации момента погасания пентиля, либо на узел ввода импульса управления вентиля.
- 5 -. 145275
