Регулируемый преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1979 года по МПК H02M7/155 H02M1/18 H02H7/12 G05F1/12 

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано, в частности в электроприводе постоянного тока, для защиты тиристоров преобразователя от аварийных режимов.

Известны регулируемые преобразователи напряжения, где регулирование напряжения преобразователя достигается путем изменения угла уиравления фазорегулятора, выполненного в виде сельсина.

Защиту таких преобразователей осуществляют обычно с помощью быстродействующих коммутационных аппаратов, обеспечивающих снятие управляющих импульсов и отключение регулятора от сети.

Известно также устройство для защиты преобразователя, состоящее из датчика тока, пороговых элементов и триггера.

В этом устройстве в момент перегрузки преобразователя происходит переключение триггера в одно из устойчивых состояний с последующим включением реле, которое своими контактами отключает преобразователь от сети. Применение реле при простоте технического решения не обеспечива; ет быстродействия отключения преобразователя при возникновении короткого замыкания.

Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей

и повышение надежности преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что регулятор постоянного напряжения, соединяющий подключенные ко входным выводам через контакты автоматического выключателя трехфазный тиристорный выпрямитель, блок искусственной коммутации и связанную с блоком задания и с датчиком тока, в цепь которого включены два транзисторных ключа, обмотку статора фазорегулятора, обмотка ротора которого через формирователь импульсов подключена к управляющему входу тиристорного выпрямителя, снабжен двумя конденсаторами,

каждый из которых включен в одну из двух фаз статорной обмотки фазорегулятора и защунтирован одним из транзисторных ключей, в базовые цепи последних включены два триггера, одни входы которых подсоединены к связанным с валом фазорегулятора и соединенным с датчиком тока двум переключателям, а другие - к блоку задания, причем выход формирователя импульсов соединен с управляющим входом

блока искусственной коммутации, к выходу которого подсоединен автоматический выключатель.

Таким образом фазорегулятор в предложенном техническом решении сочетает в себе две функции: регулирование напрял ения преобразователя и обеспечение быстродействующей защиты, чем достигается упрощение управления преобразователем и повышается его надежность.

На чертеже изображена схема тиристорного регулятора напряжения.

Тиристорный регулятор напряжения состоит из автоматического выключателя 1, трансформатора 2 цепей управления регулятором, фазорегулятора 3, выполненного в виде сельсина, блока формирователя управляющих импульсов 4, тиристорного преобразователя 5, нагрузки 6, датчика тока 7, порогового элемента 8, переключателей 9 и 10, триггеров 11 и 12, транзисторных ключей 13 и 14, выпрямителей 15 и 16, конденсаторов 17 и 18, блок принудительной коммутации тиристоров 19, блока отключения автоматического выключателя 20, вспомогательного трансформатора 21, блока задания 22.

Работает тиристорный регулятор напряжения следующим образом.

При замыкании выключателя 1 напряжение регулируемой величины с помощью поворота фазорегулятора 3 подается на нагрузку 6. Если ток нагрузки не превышает установленного значения, то пороговый элемент 8 остается в закрытом состоянии, а на вход транзисторных ключей 13 и 14 подается управляющий сигнал в соответствии с открытым состоянием триггеров 11 и 12, управляемых от блока 22. Тиристорные ключи 13 и 14 закорачивают конденсаторы

17и 18, подключенные последовательно с обмотками возбуждения фазорегулятора 3. Переключатели 9 и 10 находятся в замкнутом или разомкнутом положении в соответствии с положением ротора фазорегулятора 3. Например, при положении ротора фазорегулятора соответствующем углу управления от 90 до 180 эл. град, замкнут переключатель 9, а переключатель 10 соответственно разомкнут. При малых углах управления преобразователем замкнут переключатель 10, а переключатель 9 разомкнут. Введение переключателей вызвано тем, что подключение конденсаторов 17 и

18смещает управляющие импульсы в зону запирания преобразователя 5 только на определенных участках поворота фазорегулятора 3. Действие защиты основало на срабатывании порогового элемента 8 от напряжения датчика тока 7. Сигнал от датчика тока 7 поступает на вход триггера 11 (12) в соответствии с положением переключателей 9 и 10. Триггер И (12) переключается и блокирует управляющий сигнал на входе ключа 13 (14). В результате конденсатор 17 или 18 подключается к обмотке фазорегулятора, обеспечивая смещение управляющих импульсов в зону, обеспечивающую уменьшение напряжения до нулевого значения. Одновременно управляющие импульсы от формирователя импульсов 4 поступают на вход блока принудительной коммутации 19, причем в соответствии с подключением конденсаторов 17 или 18 управляющие импульсы смещаются из зоны запирания блока 19 в зону отпирания, обеспечивая подачу напряжения на преобразователь с полярностью, противоположной прямому анодному напряжению тиристоров,

и, как следствие этого, отключение автоматического выключателя 1 с помощью блока 20....N

Таким образом в соответствии со смещением управляющих импульсов фазорегулятора в аварийном режиме преобразователя одновременно уменьшается напряжение преобразователя и включается блок искусственной коммутации и блок отключения силового выключателя, т. е. функционально расширяется возможность фазорегулятора, что повышает надежность срабатывания зашиты.

Формула изобретения

Регулируемый преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий подключенные ко входным выводам через автоконтакты автоматического выключателя трехфазный тиристорный выпрямитель,

блок искусственной коммутации, обмотку

статора и связанную с блоком задания и с

датчиком тока, в цепь которого включены

два транзисторных ключа механического

фазорегулятора, обмотка ротора которого подключена через формирователь импульсов к управляющему входу тиристорного выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности работы преобразователя, в каждую из двух фаз статорной обмотки фазорегулятора последовательно включен конденсатор, зашунтированный одним из транзисторных ключей,

в базовые цепи последних включены два триггера, одни выходы которых подключены к связанным с валом фазорегулятора и соединенным с датчиком тока двум переключателям, а другие - к блоку задания,

причем выход формирователя импульсов соединен с управляющим входом блока искусственной коммутации, к выходу которого подсоединен автоматический выключатель.