Способ формирования импульсов управления мощности многофазным тиристорным преобразователем и устройство для его осуществления Советский патент 1979 года по МПК H02P13/16 

(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ УПРАВЛГ-ПИЯ

МОЩНЫМ МНОГОФАЗНЫМ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 12 огтр ййчёнгия предельных углов регулирования прёобраэова ёля S §ййря; мительном режиме (поы. мин) к екел&т:елък.-ш пуль сациям тока в нагрузке (обмЬтках двигателя) ит(ыходу из строя элект- -|5(5йрйвода и тиристорного преобразов теля. При выходе из строя фазосмешающ устрЬйств системы управления и блок - Ъг | н йЧёния предельных углов регули рования преобразователя, возможен йрсрыв инвертора-, приводящий к, айарййноЩ режиму и выходу из строя на длительное время всего преобразователя-.- V . - - ; Целью изобретения является повышение надежности прёобразбёа еля частоты. Эти дбстигаётся тем, что по - предложенному способу формирований импульсов управления мощньм многоФазным тиристорным преобразователем с п-каналами фазные синхронизируй %Йё сйй СС)йдальние напряжения после ;у.1иШроеани:я тз постоянным напряжением смещения инвертируют и форми pytST переменные прямоугольные, напря жения, при суммировании которых в мойёнтысовпадения Ьтрицательных значений формирутот ;сёрйй йряйЬугбль ных импульсов, передние фройты кото рых используют для дублирования управлшои11их ймпульс:ой в Ийвер%Орйом режиме дли нечётных каналов преобра зователя, а задние - в выпрямительном режиме для четных каналбв преобразователя, при этом из противофазных йинхронизирующих сйнуёб идальных напряжений фор1Ю1руют серию пря моугольных импульсов, Задние.,;, , ФрВМтй йЬтОрых испблЬзуют в ванрймй тёльном режиме для нечетных каналов преобразователя, а передние - в ин jlepfор1нЪм рёжйМё дли четных каналов преобразователя. Устройство для осуществления предложенного способа дополнительно снабдаяО1йёстью нуль-органами и Дву мя трехвходовыми элементами совпа Дёнйй, пзричём входы йулБ-йрганов подключены к выходу регулируемого источника постоянного напряжения сйщейия, входы первых трех нуль-ор ганов связанны с выходами фор /мрб1вателей фазных синхронизирующих напря женйй, 1|Шда Остайкйых нулЬ- брган) - с выходами формирователей противо фазных напряжений, выходы первых трех нуль-ор1га в подключе ы л о вх6 дам первого элеме1нта совпадёнйя, а вЬпсоды трех других - ко входам вто роГО элемента совпадения, выходы обоих элементов совпадения связаны со входами нуль-органов четных и нечетньк каналов преобразователя. По предложенному способу (формируют дублирующие управляющие им nvJtbcQ из опорных синхронизирующих синусоидальных напряжений, имеющих чаЬтоту питакйцей сети. Фаза этих ИйпульсОв Определяется уровнем источника напряжения смешения, из Фазных опорных синусоидальных напряжений формируют переменные прямоугольные напряжения,имеющие частоту питающей сети, затем суммируют эти напряжения и получают серию прямоугбЯьйых импульсЬв с шестикрат1ной частртой питающей сети, передние фрбйты которьис используют для дублированй;я управляющих импульсов в инбёрторном режиме для нечетных ка«алЬв преобразователя, а задние - йвЫпрянвдтельном режиме для чётньк каналов преобразователя. Из противофазных напряжений также формируют другую серию прямоугольвйх импулЬсов, но сдвинутых относительно первой на 60 эл.град.(при равёиЬтвё нулю напряжения смещения). Задййе фронты ЗэгИХ импульсЬв используют для дублирования управляющих импульсов в выпрямительном режиме для н четных каналов преобразователя, а передние - в инверторном режиме для каналов преобразователя. ; - . . Йа фиг.Д. показана схема устройства дли управления мощным многофазным тиристорным преобразователем; на фиг.2,3 - Диаграммы, поясняющие предложенный способ формирования импульсов управления мощным многоФазным тгиристорным преобразователем. На чертежах приняты следующие обозначения { 1- формирователи фазных синхронизирующих опорных синусоидальных напряжений; 2- формирователи противофазных синхронизир5 их опорных синусоидальных напряжений; а Ч 4 ...4ц-нуль-органы четных и нечетных каналов преобразователя; 5 - регулируеьвлй источник постоянного напряжения смещения; 6 ... дополнительные нуль-органы; 7,8 - трехвходовые элементы совпа : . .;. U.,u,.u- фазйыё опорные синхронизируййШе синусоидальные напряжения (нечетных каналов преобразователя) ; n.u.niig,- противофазные опорные син«и хронИзирующие синусоидальные напряжения (четных каналов преобразователя); а««,в„..- выходные прямоугольные на... Овбме Р дополнительных нуль-органов; UjMx первый выход устройства, с ; которого снимаются дублирую-/ 1цие импульсы для управления (ПЯТЫМ каналом в инверторном режиме и вторым каналом в выпрямительном; -второй выход устройства, с . которого снимаются дублирую щие импульсы для управления первым каналом в инверторном режиме и четвертым каналом в выпрямительном; lJewx7 третий выход устройства, с которого снимаются дублирую щие импульсы для управления , третьим каналом .в инверторном режиме и шестым каналом в выпрямительном; UBMXS четвертый выход устройст ва, с которого снимаются дублирующие импульсы для . управления пятым каналом в выпрямительном режиме . ;и вторым каналом в инверторном;UtiKi.o пятый выход устройства, с которого снимаются дублирующие импульсы для управления первым каналом в выпрямительном режиме и четвертым каналом В инверторном ; Ujyxg- шестой выход устройства, с которого снимаются дублирующие импульсы для управления третьим каналом в выпрямительном режиме и шестым каналом в инверторном;I ft - интервалы времени длитель ности 60 эл.град. Входы нуль-органов б ...6 6 подклю чены к выходурегулируемого источника 5 постоянного напряжениясмещёния, входы нуль-органов 6j,, .6j соединены с формирователями 1 фазных опорных синусоидальных синх1рониэирую щих напряжений, входы нуль-органов 6|,...6б- с формирователями противофазных опорных синусоидальных напряжений 2, выходы нуль-органов 6у«...6j подключены к входам элементов совпадения 7 а выходы нуль-органов б ц...6g - к входам элементовсовпаде ния 8, выходы обоих элементов совпадения связаны с выходами нуль-органов четных И нечетных каналов прёббраэователя 3, ...Зп и 4«...4г). Устройство (фиг.1) работает следу щим образом. Например, в момент времени to-tj и при напряжении смещения равном нулю на вход нуль-органа 6( подается положительное напряжение б/л на нуль-орган 6 - отрицательное напряжение С/я I на нуль-орган б - положи тельное напряжение С/с и т.д. (см. $йг.2а) . Так как напряжения подаются на инертирующие входы нуль-органов, на х выходах снимаются инверсные сигналы (фиг,2 б-ж)i Выходной сигнал нуль-органа 6 (фиг.26) поступает на первый вход элемента совпадения 7, сигнал с нуль-органа 6 (фиг.2в) поступает на второй вход схема 7 (фигЛ), а сигнал с нуль-органа 63 (фиг.2г) на третий вход схемы 7. В момент времени t, -tj формируется схемой совпадения 7 сигнал Т/выШд (фиг.2г,е,э и фиг. 3м) при совпадении отрицательных значений выходных напряжений с нуль-органов б з и 6 . Этот импульс (U6bix7} ) служит для дублирования управляющего импульса третьего канала системы управления преобразователя, работающего в инверторном режиме, и для четвертого канала - в выпрямительном режиме. В момент времени t/ выходах схемы совпадения 7 выходные сигналы отсутствуют, так как в этот момент времени не совпадают отрицательные значения выходных напряжений нуль-органов 6, .. .63 (фиг.26,в,г) . В этот момент времени () с выхода схемы совпадения 8 снимается сигнал иеыхз, передний фронт которого сдвинут на 60 эл.град. относительно имупльса, сформированного в момент времени. Этот импульс служит для дублирования импульсов первого канала в выпрямительнс5м режиме и четвертого канала в инверторном режиме. В момент времени () импульсы со схемы совпадения 8 не снимаются. Аналогично формируется дублирующее импульсы/И в другие моменты вре- s мени (ц-Ъу, ts-tg и т.д.). При изменении уровня напряжения смещения длительность формируемых импульсов и их фаз-а изменяются. Сформированные импульсы подаются на соответствующие выходы фазосмещающих устройств преобразователя.Они i осуществляют дублирование управляющих импульсов и импульсов ограничения предельных углов регулирования преобразователя. Здесь дублирующие импульсы вводятся в систему управления, в выпрямительном режиме они отстают (примерно на 30-50 кс), а в инверторном режиме опережают (на 30-50 кс) импульсы ограничения, предельных углов регулирования по и .Хцлкс . Поэтому при отсутствии управляющих импульсов в работу вступают сформированные блоком ограни 1ивающие импульсы, осуществляющие дублирование управляющих импульсов на заданном уровне ограничения. В случае же выхода из строя блока ограничения дублирующие импульсы выполняют роль управляющих импульсов (также практичёски на заданном уровне ограиичения). При введении специгшьной логики, воздействующей на источник 5 напряжений регулируемого смещения и изменяющей фазу дублирующих импульсов в Функции изменения управляющих импульсов, целесообразно дублирующие импульсы вводить при отсутствии управляющих импульсов так, чтобы бйи опережали ограничивающие мпупь в выпрямительном режиме и от Ътава тн от ограничивающих импульсов « МАКС, в инверторном режиме. Дублирующие импульсы также могут быть введены в информационную часть преобразователя и непосредственно через усилители-формирователи преобразователя. После соответствующей обработки импульсы могут вводиться в предварительные усилители и выход ные усилите11и преобразователя. Предложенный способ формирования дублирующих импульсов и устройство для его осуществления обеспечивают повышение нг1дежности многофазного мощного тиристорного преобразбвателя частоты, так как при ; неисправнос ти информационной части системы управления и блока ограничения предел ных углов регулирования исклкзчается аварийный режим (прорыв инвертора) и обеспечивается работоспособность частотно-управляемого электропривод Предложенное устройство может быть выполнено всего на двух печатных платах размером 150 х 170 мм (размер типовой ячейки УБСР-АИ) для многофазного моцного тиристорного преобразователя, собранного по двен цатифазной эквивалентной схеме при шестифазной нагрузке, имеющего 144 канла управления. . Формула изобретения 1. Способ формирования импульсов управления мощным многофазным тирис торным преобразователем с п-каналами, по которым суммируют по вертикальному принципу фазные синхронизирующие синусоидальные напряжения и постоянное напряжение смещения, отличающийся тем, что, с 1Хёпью повышения надежности преобразователя, фазные синхронизирующие синусоидальные напряжения после суммирования с постоянным напряжением смещения инвертируют и формируют переменные прямоугольные напряжения, при суммировании которых в моменты совпадения отрицательных значений формируют серию прякюуголЬных импульсов, передние фронты которых используют для дублирования управляющих импульсов в инверторном режиме для нечетных каналов преобразователя, а згщние - в выпрямительном режиме для четных каналов преобразователя, при этом из противофазных синхронизирующих синусоидальных напряжений формируют серию прямоугольных импульсов, задние фронты которых используют в выпр чмительном . режиме для нечетных каналов преобразователя, а передние - в инверторном режиме для четных каналов преобразователя.. 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее регулируемый источник постоянного напряжения смещения, формирователи фазных и противофазных синхронизирующих, синусоидал1 ных напряжений, выходы которых связаны с входами сётных и нечетных каналов преобразователей, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено шестью нуль-органами и двумя трехвходовыми элементами совпадения, причем входы нуль-органов подключены к выходу регулируемого источника постоянного напряжения смещения, входы первых трех нуль-органов связаны с выходами формирователей фазных синхронизирующих напряжений, входы остальных нуль-органов с выходами формировате.лей противофазных напряжений, выходы первых трех нуль-органов подключены ко входам первого элемента совпадения, а выходы трех других ко входам второго элемента совпадения, выходы обоих элементов совпадения связаны со входами нуль-органов четных и нечетных каналов преобразоватёля. Источники информации, приняты во внимание при экспертизе 1.Тиристорный преобразователь частоты с непосредственной связью для электропривода ножниц мощностью 3400 кВт , технический отчет ВНИИЭлектропривод ОЛА.082.961,1972 2.Авторское свидетельство СССР 508691, кл.Н 02 Р 13/16 1973.

Н М Н NN н.

nUtMA