Устройство для управления реверсивным выпрямителем Советский патент 1979 года по МПК H02P13/24 

1

Устройство относится к области полупроводниковой преобразовательной техники и предназначено Для управления реверсивными выпрямителями, связанными с питающей сетью через параметрический источник тока.

Известны преобразователи, состоящие из параметрического источника тока и неуправляемого вентильного комплекта 1, что позволяет обеспечить крутопадающий характер внешней характеристики, необходимый при работе на ряд потребителей в электротермии, электротехнологии и электроприводе, а также надежное функционирование в режиме длительных коротких замыканий в нагрузочной цепи. Однако регулирование выходного тока таких преобразователей представляет больщие трудности и обычно осуществляется путем переключений обмоток силового трансформатора под током.

Реверс направления тока в указанных преобразователях невозможен.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для управления реверсивным управляемым выпрямителем 2, содержащее m нуль-органов выходного тока параметричесКОГО источника, блок раздельного управления (задатчик направления тока нагрузки), основной и дополнительный распределители, построенные на логических элементах, и совокупность узлов, предназначенных для регулирования выходного тока. Управляющие импульсы на вентили комплекта, полярность которого соответствует направлению нагрузочного тока, подаются в течение 180 электрических градусов, в соответствии с сигналами на выходе нуль-органов выходных токов параметрического источника. Указанное обеспечивает нормальное функционирование параметрического источника, который, как известно, не допускает на выходе режимов холостого хода.

Недостатком описанного устройства является сложность реализации пуска выпрямителя. Управляющие импульсы на вентили формируются под воздействием информации о выходных токах параметрического источника. Фазовый сдвиг которых относительно напряжений питающей сети зависит от множества факторов и заранее определен быть не может. Однако до формирования управляющих ИМПУЛЬСОВ на соответствующие вентили подключение параметрического источника к сети нежелательно, так как на его выходе имеет место режим холостого хода. Поэтому случайный выбор вентилей, на которые подаются управляющие импульсы, в соответствии с начальным состоянием нульорганов тока, приведет к большим перенапряжениям на элементах параметрического источника при включении. Возможно иное решение, заключающееся в подаче на все вентили комплекта управляющих импульсов, в результате чего режим холостого хода будет исключен, и в работу вступят те вентили, которые проводят ток в направлении, заданном параметрическим источником. Однако одновременное включение всех вентилей требует увеличения мощности цепей управления, что весьма нежелательно при большои мощности установки, содержащей многовентильные силовые плечи. Целью изобретения является снижение установленной мощности силовой части, мощности, потребляемой устройством управления реверсивным выпрямителем, и повы.щение надежности пуска. Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления реверсивным- выпрямителем, состоящим из параметрического источника тока и двух встречно-параллельно подключенных к нагрузке управляемых т-фазных вентильных комплектов, содержащее m нуль-органов выходных токов параметрического источника и блок раздельного зо управления, выходы которых подключены к, распределителю, дополнительно снабжено пускателем, узлом задержки, m нуль-органами напряжения сети, m элементами И и датчиком нуля тока нагрузки, причем каждый из нуль-органов напряжения сети присоединен ко входу соответствующего элемента И, вторые входы всех элементов И присоединены к датчику нуля тока нагрузки, третьи входы - через узел задержки к пускателю, а выходы элементов К подключены к распределителю. На чертеже представлена принципиальная схема устройства. Устройство содержит параметрический источник тока 1 с трансформатором, к которому подключены вентильные комплекты 2, 3 с нагрузкой 4. Нуль-органы выходных токов параметрического исто ника и устройство раздельного управления 8 подключены к распределителю 9. Нуль-органы напряжения (;ети 10-12 подключены к распределителю 9 через элементы И 13-15, к другим входам которых подключены датчик нуля тока нагрузки 16 и пускатель 17 через узел задержки 18. Рассмотрим принцип действия устройства. При работе на активную нагрузку (или активно-индуктивную нагрузку с высоким ), характерную для преобразователей с токовыми внешними характеристиками, переходнои процесс включения параметрического источника осуществляется следующим образом. При подключении источника к сети конденсатор разряжен и напряжение на нем скачком измениться не может, ток через реактор источников также не может увеличиться скачком, поэтому в первый момент времени ток через нагрузку источника определяется напряжением, приложенным к последовательному соединению нагрузки и конденсатора. Таким образом, можно заранее определить направление тока через вентили в момент подключения параметрического источника к сети. Нуль-органы линейного и фазного напряжений сети в соответствии со схемами параметрического источника и вентильных комплектов определяют направление тока в вентилях при подключении к сети параметрического источника 1. Команда на подключение параметрического источника к сети подается нажатием пускателя, включается узел задержки 18, посылающий разрещающие импульсы на элементы И . При этом ток нагрузки равен нулю, что фиксируется датчиком 16, который также выдает разрешающие импульсы на элементы 13-15. Таким образом, сигналы с нуль-органов 10-12 через распределитель 9 поступают на определенные вентили комплекта, соответствующего направлению тока в нагрузке, задаваемому устроиством раздельного управления 8. Число одновременно включаемых тиристоров при пуске то же, что и в установивщемся режиме, поэтому установленная мощность системы управления выбирается по установившемуся режиму. В результате режим холостого хода на выходе параметрического источника исключен полностью. При нарастании тока в нагрузке 16 датчик тока выдает на элементы И запрещающие сигналы и в этом случае работа схемы определяется работой нуль-органов тока 5-7, Для исключения воздействия нуль-органов сети на работу схемы при регулировании (когда ток с нагрузки переводится в короткозамкнутый контур) узел задержки также выдает запрещающие импульсы на элементы И через время, достаточное для надежного включения выпрямителя в любом из рабочих режимов. Таким образом, данное устройство позволяет улучщить режим работы реверсивного выпрямителя с токовой внешней характеристикой при пуске, снизить установленную мощность элементов и повысить надежность. Формула изобретения Устройство для управления реверсивным выпрямителем, состоящим из параметрического источника тока и двух встречно-параллельно подключенных к нагрузке управляемых m-фазных вентильных комплектов, содержащее m нуль-органов выходных токов параметрнческого источника и блок раздельного управлеггиа, выходы которых подключены к распределителю, отличающееся тем, что, с целью уменьшения установленной мощности силовой части, мощности, потребляемой устройством управления, и повышения надежности пуска, оно дополнительно снабжено пускателем, узлом задержки, m нульорганами напряжения сети, m элементами И и датчиком нуля тока нагрузки, причем каждый из нуль-органов напряжения сети присоединен ко входу соответствующего элемента И, вторые эды всех элементов И присоединены к датчику нуля тока нагрузки, третьи входы - через узел задержки к пускателю, а выходы всех элементов И подключены к распределителю.

Источники информации, принятые во вни- мание при экспертизе

1.Труды МЭИ, вып. 159,M.,W73,c.57-6Z..

2.Авторское свидетельство СССР № 554598, кл. Н 02 Р 13/16, 1977.