Устройство для управления тиристорнымпРЕОбРАзОВАТЕлЕМ Советский патент 1981 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразователь ной технике, и может быть использов но для управления вентильным преобр зователем. Известно устройство для управления тиристорами, используемое в силовой бесконтактной аппаратуре, которое содержит трансформатор тока, вторичная обмотка которого через вы рямитель подключена к входу реле уровня, выход последнего через схем И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, подкл чен к усилителю-формирователю управ ляющих сигналов, датчик нуля тока, схемы ИЛИ и НЕ, причем датчик нуля токаподключен к входу схемы ИЛИ, в ход которой через схему НЕ соединен с третьим входом схемы И. Это устройство предназначено для управления тиристорами бесконтактно выключателя переменного тока 1. Однако для использования данное устройство становится непригодным, так как схема управления является сложной, громоздкой и ненадежной. Известно также устройство для управления тиристором, которое содержит последовательно соединенные блок для синхронизации управляющего сигнала с сетью, фазосдвигающий блок, состоящий из триггера, первый вход которого подключен к выходу блока для синхронизации управляющего сигнала с сетью, блок сравнения, усилитель мощности управляющих импульсов, формирователь сигнала, подключенный входом к аноду тиристора, а выходом - ко второму входу указанного триггера. Это устройство вырабатывает или одиночный импульс управления, или несколько импульсов до момента переключения тиристора. В мо- мент перехода тиристора в проводящее состояние устройство прекращает; генерирование импульсов управления 21. Однако указанное устройство не применимо для тиристорных преобразователей, у которых в каждом плече включено большое количество тиристоров параллельно или последовательно. При параллельном соединении тиристоров в плече преобразователя один из тиристоров, который имеет меньшее время включения, включаясь, сбрасывает напряжение со всего плеча, выключает систему импульсно-фазового управления и для других тиристоров, имеющих большое время переключения. При этом может не хватить длительности импуль са управления для запуска. В этом случае тиристор, включающийся первым берет ток на себя, в результате чего может быть перегружен и выйти из стр В высоковольтных преобразователях где напряжение-плеча измеряется вели чиной нескольких киловольт или нескольких десятков киловольт,где требу ется последовательное соединение бол шого числа тиристоров, очень сложно осуществить связь систе а импульсно фазового управления, находящейся на потенциале земли с высоковольтны тиристорным плечом для индикации вкл чения тиристоров. Для этого необходи либо сложный компенсированный делитель, в цепь которого нужно включит датчик напряжения, либо какое-то дру гое устройство, которое давало бы информацию о наличии или отсутствии силового напряжения на плече. Кроме того, для передачи информации о напряжении с высокого потенциала плеча на потенциал земли необходимо иметь устройство с изоляцией, выдерж вающей полное выпрямленное напрлже- ние высоковольного преобразователя. Устройство управления в этом случае получается сложным и малонгщежным, что также снижает надежность высоковольтного преобразователя в работе. Цел изобретения - повышение надежности преобразователя и уменьшение мощности управления. Поставленная цель достигается тем что устройство для управления тиристорным преобразователем, содержащее узел синхронизации, связанный с фазодвигающим узлом, и генератор импульсов, снабжено трансформаторами тока, диодным преобразователем, узлом ограничения с п каналами и генераторами импульсов, где п - число плеч тиристорного преобразователя, а каждый канал содержит пороговый элемент и элемент ИЛИ, причем диодный преобр азователь выполнен по той же-схеме, что и тйристорный преобраЗователЬу выходы которого закорочены, в каждом плече последовательно с выпрямительным диодом включен резис тор, входы одного преобразователя подключены к трансфор1латорам тока, а точка соединения резистора и дирда подключена к входу порогового элемента соответствующего канала узла ограничения, входы элемента ИЛИ подключены к выходам пороговых элементов противофазных каналов, а выходы элементов ИЛИ связаны с первыми входами соответствующих генераторов импульсов, вторые входы которых соединены с выходами фазосдвигающего узла На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фкг. 2 - диаграммы токов и напряжений, поясняющие его работу. Узел 1 синхронизации подключается к сети, а его выходы соединены со входами фазосдвигающего узла 2, Диодный преобразователь 3 подключен к трансформаторам 4-6 тока, включенным ;В цепи фазных вторичных обмоток анодкого трансформатора 7, вторичные обмотки которого подключены к входам диодного преобразователя 8, состоящего из диодов 9-14 и резисторов 1520. Точки соединения диодов и резисторов преобразователя 3 подключены в узле 21 ограничения к входам соответствующих пороговых элементов 22-27, выходы которых связаны соответственно с первыми входами двухвходовых элементов ИЛИ 28-33. Кроме того, выход порогового элемента 22 подключен к второму входу элемента 32 ИЛИ, далее 23 - к 31,24 - к 33,25 - к 28, 26 к 30,27 - к 29.Выходы элементов 28-33 ИЛИ каждого канала связаны соответственно с первыми входами генераторов 34-39 импульсов, вторые входы которых связаны с выходами фазосдвигающего узла 2. Устройство работает следующим образом. Переменное напряжение поступает на входы блока 1 синхронизации,осуществляет синхронизацию фазосдвигающего узла 2 с соответствующим силовым напряжением, питающим преобразователь 8. В блоке 1 синхронизации напряжение сети преобразуется в т-фазную систему напряжений синхронизации. Эти напряжения поступгиот в фазосдвигающий узел 2. В фазосдвигающем узле 2 в соответствии с напряжением управления Uy в каждом канале вырабатывается синхроимпульс (фиг. 2а), который с выхода фазосдвигающего узла 2 поступает на вход соответствующего генератора импульсов. Генератор импульсов запускается и вырабатывает пачку импульсов (фиг. 2г), которая выпрямляется (фиг. 2д) и поступает на управляющие электроды силовых управляемых вентилей соответствующего плеча. Длительность пачки импульсов выбирается максимально-необходимой для заданной схемы преобразователя, работаи)щего на определенную -нагрузку. При запуске преобразователя 8 и его работе на нагрузку по фазным вторичным обмоткам трансформатора 7 протекают токи, |,-оторые трансформируются в обмотки трансформаторов 4-6 тока, наводя в этих обметках соответствующие ЭДС, которые прикладываются к иагоналям маломощного диодного преобразователя 3. Под действием ЭДС бмоток трансформаторов тока в плеах преобразователя 3 протекают токи. Форма токов, протекающих по плеам преобразователя 3 (фиг. 26), аналогична форме токов, протекающих по плечам преобразователя 8. Величины токов плеч диодного преобразователя 3 пропорциональны величинам токов соответствующих плеч силового преобразователя 8. Коэффициентом пропорционсшьности является коэффициент трансформации трансформаторов 4-6 тока.

Токи плеч диодного преобразовател 3, протекая через резисторы 15-20, включенные последовательно с диодами 9-14, создшот падения напряжения, которые прикладываются к входам пороговых элементов 22-27 соответствующих каналов узла 21 ограничения длительности импульсов управления. При достижении напряжений, соответствующих определенным величинам токов плеч порогов срабатывания, с выхода каждого из пороговых элементов 22-27 снимается импульс (фиг. 2в), поступаю1ДИЙ через элемент ИЛИ каждого канала на вход соответствующего генератора импульсов и осуществляет срыв работы генератора (фиг. 2г).

Так как вентильные плечи мостового преобразователя 8 управляются сдвоенными (как правило) импульсами основным и тактным, следующими через 60 эл. град., то для ограничения пачек импульсов, вырабатываемых генераторами 34-39 при запуске основными и тактными синхроимпульсами, поступающими с фазосдвигающего узла 2, в каждом канале узла 21 ограничения длительности импульсов управления на первый вход двухвходового элемента ИЛИ поступает импульс порогового устройства этого канала, а на второй вход - импульс порогового устройства другого канала, управляющего вентильным плечом противополоной группы и образующего в процессе коммутации замкнутый контур с вентильным плечом, управляемым вышеуказанным каналом.

Использование маломощного диодног преобразователя, подключенного к трансформаторам тока, обмотки которы соединены по схеме соединения силового трансформатора, для индикации состояния силовых плеч преобразователя позволяет уменьшить вдвое количество трансформаторов, так как обычно трансформаторы для измерения и индикации тока включаются в цепи плеч силового преобразователя, значительно упростить устройство управления и повысить надежность преобразователя в-работе, а также улучшить тепловой режим участка за счет ограничения длительности пачки импульсов управления при нарастании силового тока до нужной величины, снизить мощность, потребляемую наиболее-энерго0емкими устройствами - выходными генераторами импульсов.

Формула изобретения

Устройство для управления тирис5торным- преобразователем, состоящее из узла синхронизации, связанного с фазодвигающим узлом, и генератора импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежнос0ти преобразователя и снижения мощности управления, оно снабжено трансформаторами тока, диодным преобразователем, узлом ограничения с п каналами и генераторами импульсов, где п - число плеч тиристорного преобразова-,

5 теля, а каждый канал содержит пороговый элемент и двухвходовый элемент ИЛИ, причем диодный преобразователь . выполнен по той же схеме, что и тиристорный преобразователь, а каждое

0 плечо одного преобразователя состоит из последовательно включенных диода и резистора, а выходы его закорочены, входы диодного преобразователя подключены к трансформаторам

5 тока, а точка соединения диода и резистора диодного преобразователя подключена к входу порогового элемента соответствующего канала узла ограничения, вход двухвходового элемента

0 ИЛИ в каждом канале подключен к выходам порогового элемента противофазных каналов, выходы элементов ИЛИ подключены к первым входам соответствующих генераторов импульсов, вторые входы которых соединены с выхо5дами фазосдвигающего узла.

Источники информации, принятые во внимсише при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 534836, кл. Н 02 Р 13/16, 1974.

0

2.Авторское свидетельство СССР № 548933, кл. Н С2 Р 13/16, 1974.

J-.

Г

I

L JTZtririri.. J