Устройство для раздельного управления реверсивным тиристорным преобразователем Советский патент 1978 года по МПК H02P13/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНСГО УПРАВЛЕНИЯ

РЕВЕРСИВНЫМ ТЙРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗ(ЖАТЕЛЕМ

чии ЭДС двигателя вызывает аварийные броски тока.

Целью изобретения является повышение надежности реверсивного тиристорного преобразователя в работе.

Это достигается тем, что в предложенное устройство для раздельного управления реверсивным тиристорным преобразователем, содержащее логический элемент памяти с четырьмя входами, прямой и инверсный выходы которого через элементы выдержки времени подключены к его первому и четвертому входам, второй и третий входы соединены с выходамк двух элементов ,И, первый из которых одним входом подключен к источнику сигнала рассогласования непосредственно, а второй элемент - через инвертор знака сигнала, вторые входы обоих элементов И соединены с выходом элемента НЕ, подключенного по входу к источнику сигнала наличия тока нагрузки преобразователя, дополнительно введены два резистора, диод, конденсатор, ключ, элемент И и два элемента НЕ, причем-входы элементов НЕ соединены с выходами элемента памяти, а выходы через введенные элемент И и ключ соединены с первь1М резистором и диодом, второй вывод которого соединен со вторым резистором и конденсатором, второй вывод которого заземлен.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предложенного устройства для раздельного управления реверсивным тиристорным преобразователем; на фиг. 2 - структурная схема, поясняющая функциональное подключение управляющего элемента СФУ к регулятору системы автоматического управления и устройству для раздельного упраЬления; на фиг. 3 - диаграмма напряжения на выходе управляющего элемента СФ У.

Предложенное устройство содержит элемент И 1, связанный со входом для заведения логического сигнала Ди, знак которого определяет включение определенной группы преобразователя. Через инвертор 2 знака сигнала данный вход связан с одним из входов второго . элемента И 3. Вторыми входами элементы И I и 3 соединены через элемент НЕ,4 с входом для заведения логического сигнала i, несущего информацию о наличии тока в нагрузке или информацию о проводящем состоянии тиристоров преобразователя. Элементы И t, 3 выходами подключены ко второму и третьему (прямому и инверсному) входам элемента па;мятн 5. С выходов элемента памяти 5 снимаются логические сигналы Uji, , используе мые для разрешения включения групп тиристоров преобразователя. Выходы элемента памяти 5 связаны с его первым И четвертым входами через элементы временной 6, 7 задержки. Через элементы НЕ 8, 9 вы5{оды элемента памяти 5 соединены также с эле; ентом И Ш, выход которого подключен ко вХх: у ключа 11. Ключ 11 подключен выходом к тг е соединения разделительного диода 12 и ре.,;тора 13, на второй вывод которого подается сигнал (Е), пропорциональный модулю ЭДС приводного двигателя преобразователя. Второй вывод диода 12 соединен с времязадающим конденсатором 14 и резистором 15, второй зажим конденсатора 14 заземлен. Выход регулятора тока системы автоматического управления через управляемые ключи 16 и 17 (цепи управления которых соединены с выходами элемента памяти 5) связан с первым и вторым входами управляющего элемента 18, третий вход которого подключен к выводу резистора 15, а четвертый - к источнику напряжения, сме цения U. Выход управляющего элемента 8 соединен с СФУ 1.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал ли, пропорциональный ошибке по скорости двигателя, подается при одной полярности ria вход элемента И 4, а при другом знаке - на вход элемента И 3. Элементами И 1, И 3 производится логическое умножение сигнала AU и сигнала i, несущего информацию о проводящем состоянии тиристоров преобразователя. При включенном состоянии тиристоров и наличии сигнала UU на одном из входов элемента памяти 5 с элемента И 1 (ИЗ) поступает логическая единица, устанавливающая на его выходе сигнал (U,2), который используетсяДЛЯ разрешения включения соответствующей группы тиристоров преобразователя. Элементы временной задержки 6, 7, включенные между выходами элемента памяти 5 и его входами, служат для задания naysbi (выдержки времени) на появление разрешающего сигнала Ц«.1, (Цс2) для вклю.чения неработающей (до переключения) группы тиристоров. Пауза необходима для гарантированного установления нулевого значения тока нагрузки и выключения тиристоров преобразователя. Элементы временной задержки 6, 7, соединенные между входами элемента памяти 5 и его выходами, обеспечивают повторное включение ранее работавшей группы тиристоров, если возникает ток в нагрузке во время отсчета паузы в устройстве. В этом случае исчезает сигнал на входе элемента памяти 5, стремящийся изменить его состояние, а благодаря наличию сигнала на выходе элемента временной задержки времели 6 (7) элемент памяти 5 возвращается в исходное состояние. В момент отсчета паузы на выходах (триггера) элемента памяти 5 сигналы отсутствуют 0; Uf2 О и, следовательно, заперты обе группы тиристоров, а также ключи 16, 17 на входе управляющего элемента 18 СФУ 19 (фиг. 2). При отсутствии сигналов на выходах элемента памяти 5 благодаря элементам 8, 9, 10 на входе ключа 11 возникает логическая единица, обеспечивающая выключение ключа 11 и снятие его шунтирующего действия по отношению к общей точке соединения резистора 13 и диода 12. При отключении ключа 11 происходит ускоренный, в связи с малой величиной резистора 13, заряд конденсатора 14 через резистор 13 напряжением, пропорциональным величине ЭДС приводного двигателя и подводимым к резистору 13. Одновременно это напряжение через резистор 15 поступает на вход управляющего элемента 18 СФУ 19 (фиг. 2 - напряжение Uu).

Это напряжение, суммируясь с напряжением UH,.уровень которого определяет начальный угол управления, образует напряжение на выходе управляющего элемента 18, в функции которого формируется фаза импульсов СФУ 19 в момент отсчета паузы в устройстве. По окончании паузы на одном из выходов элемента памяти 5 появляется сигнал, включающий группу тиристоров и ключ на входе управляющего элемента 18. Одновременно происходит включение ключа 11 и конденсатор 14 начинает разряжаться резистор 15 на вход управляющего элемента 18, формируя форму напряжения Uc,,,, (фиг. 3) и, тем самым, формируя переходный процесс по току при переключении групп тиристоров.

В этот момент времени to происходит изменение напряжения , связанное с подачей задания на реверс тока на входе системы автоматического управления. От момента времени to до момента начала отсчета паузы в устройстве ti напряжение соответствует pai6oTe ключа 16.

В момент времени 2 отсчет паузы заканчивается, включается ключ 17, имеющий коэффициент передачи -1, инвертируя напряжение Upr CU;.T- напряжение на выходе регулятора тока системы автоматического управления). Напряжение Uu. формируемое в устройстве, направлено в сторону увеличения угла управления и умёньщения тока нагрузки. Суммируясь с напряжением Upr, оно исключает уменьшение за время паузы, в связи с выключением ключей 16, 17 до уровня U , Как видно из диаграммы, напряжение Uu компенсирует напряжение , накопленное на выходе регулятора тока системы автоматического управления за время втсчета паузы и время снижения тока до нуля выходящей из работы группы преобразователя.

Задний фронт напряжения U, определяемый постоянной времени t Си Ris задает скорость изменения напряжения Ц определяющего скорость нарастания тока при включении неработавшей группы тиристоров.

Зависимость же уровня формируемого напряжения Uu в устройстве от величины ЭДС двигателя исключает недостаток, связанный с отключением выхода регулятора тока от входа СФУ 19 в момент отсчета паузы в устройстве,

л

и позволяет формировать переходный процесс по току идентичным во всем диапазоне изменения ЭДС приводного двигателя.

Устройство позволяет повысить надежность работы тиристорного преобразователя с раздельным управлением групп тиристоров, улучшить его динамическ1ге характеристики и расширить область его применения.

Формула изобретения

Устройство для раздельного управления реверсивным тиристорным преобразователем, содержащее Логический элемент памяти с четырьмя входами, прямой и инверсный выходы которого через элементы выдержки времени подключены к его первому и четвертому входам, второй и третий входы соединены с выходами двух элементов И, первый из которых одним входом подключен к источнику сигнала рассогласования непосредственно, а второй элемент - через инвертор знака сигнала, вторые входы обоих элементов И соединены с выходом элемента НЕ, подключенного по входу к источнику сигнала наличия тока нагрузки преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повыщеиия надежности преобразователя в работе, оно снабжено дополнительно двумя резисторами, диодом, конденсатором, ключом, логическим элементом И и двумя элементами НЕ, причем входы элементов НЕ соединены с выходами элемента памяти, а выходы через введенные элемент И и ключ соединены с первым резистором и диодом, второй вывод которого соединен со вторым резистором и конденсатором, второй вывод которого заземлен..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Писарев А. Л. и Деткин Л. П. Управление тиристорнымн преобразователями, М., Энергия, 1975, с. 175, рис. 5-3.

2.Данюшевская Е. Ю. Тиристорные реверсивные преобразователи постоянного тока, М., «Энергия, 1970, с. 10-19.

3.Барский В. А. Раздельное управление .тиристорными преобразователями, М., «Энергия, 1973, с. 39, рис. 1-3, бг

I