Способ защиты тиристорного преобразователя Советский патент 1981 года по МПК H02H7/10 H02M1/18 

Изобретение относится к области, .силовой преобразовательной техники и может быть использовано в электроприводе постоянного тока электропоездов. По основному авт.св. № 754558 известен способ защиты тиристорного пре образователя, питающего тяговый элект родвигатель и содержащий основной, коммутирующий и перезарядный тиристоры, при котором контролируют величину и знак скорости изменения вькодного тока и при определенном их значении воздействуют на импульсы управления тиристорами преобразователя, подают импульсы управления на коммутирующий тиристор Свременной задержкой по отношению к импульсам управления перезарядным тиристором в зависимости от параметров выходного TOKa,lj. Недостатком этого способа является невозможность осуществления защиты преобразователя в режиме рекуперативного торможения на высоких скоростях -движения. Цель изобретения - повышение надежности рекуперативного торможения в диапазоне высоких скоростей путем разделения режима амплитудной модуляции на два подрежима. Поставленная цель достигается тем, что сравнивают текупще значения токов якоря и обмотки возбуждения, полученный сигнал используют для корректировки напряжения уставки тормозного тока .якоря и в функции скорректированной уставки ;определяют время работы основного тиристора в режиме амплитудной модуляции. На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - диаграмма, поясняющая способ защиты. Устройство, реализующее предлагаемый способ защиты, содержит тиристорный импульсный преобразователь 1, включенный между якорем 2 тягового двигателя и обмоткой 3 возбуждения, которые шунтированы диодами 4 и 5 соот38ветственно. Последовательно с якорем тягового двигателя 2 включен датчик 6 тока якоря, присоединенный через контактор 7 моторного режима к положитель ному полюсу источника 8 питания. Параллельно шунтирующему -диоду 4 включен контактор 9 тормозного режима. Между общей точкой контактора 7 моторного режима и датчика 6 тока якоря и анодом 5 шунтирующего диода включен контактор 10 тормозного режима. Между обмоткой возбуждения 3 и отрицательным полюсом источника питания включен датчик.11 тока возбуждения. Тиристорный импульсный преобразователь 1 включает в себя основной тиристор 12, зашунтированный в обратном направлении диодом 13, коммутирующую цепь из конденсатора 14 и реактора 15, перезарядный тиристор 16, зашунтиро- ванный в обратном направлении цепью из последовательно соединенных диода 1 7 и тиристора 18, анод которого со единен с его управляющим электродом посредством импульсного стабилитрона 19. Последовательно с перезарядным тиристором 16 включен датчик 20 нуля тока и его выход подключен к управляемой линии 21 задержки. Выход линии задержки присоединен к управляющему электроду коммутирующего тиристора 22, анод которого присоединен к датчику 20 нуля тока, а катод - к датчику-23 нуля тока, выход которого соединен с уп равляемой линией 24 задержки. Выход линии 24 задержки через схему 25 запрета присоединен к управляющему элек роду основного тиристора 12. Выход да чика 6 тока якоря присоединен к элементам сравнения линии 24 задержки, входу схемы 25 запрета и первому входу компаратора (устройства сравнения) 26. Управляющий электрод перезарядног тиристора 16 соединен с блоком 27 управления. Выход датчика 11 тока возбуждения присоединен ко второму входу компаратора (устройства сравнения) 26 Выход компаратора 26 соединен с блоком 28 коррекции уставки тормозного тока, выход которого присоединен к элементу 21 сравнения линии задержки. Между общей точкой датчика 20 нуля тока и анода 22 коммутирующего тиристора и отрицательным полюсом источника 8 питания включен зарядный резистор 29. Переход из режима тяги в тормозной юсуществляется после выбега при ревер 8 сировании обмотки возбуждения тяговых двигателей. В зоне высоких скоростей торможение осуществляется при независимом возбуждении тяговых двигателей. В начальный период торможения возбуждение осуществляется от источника питания через кратковременно замкнутый контактор 9, а затем через диод 4, постоянно открытый при ЭДС вращения, больщей напряжения контактной сети. При этом преобразователь работает в режиме амплитудной модуляции, реализуемой тиристором 22. Управляющие сигналы на тиристор 22 поступают от линии 21 задержки, включенной между датчиком 20 нуля тока и управляющим электродом тиристора 22. Контроль величины и знака скорости изменения выходного тока осуществляется датчиком 6 тока якоря и блоком 27 управления. Регулирование режима амплитудной модуляции осуществляется изменением времени задержки линии 21 в зависимости от выходного напряжения устройства 28 коррекции уставки тормозного тока. Устройство обеспечивает разделение режима амплитудной модуляции на два подрежима. Подрежим 1 имеет место в диапазоне скоростей у. -t V :$ кпаУ- процессе реализации этого подре :сима система поддерживает коэффициент ослабления поля, например р 0,5, что необходимо для обеспечения нормальной, коммутации тягового двигателя. Поддержание (у, const при изменении скорости в указанном диапазоне осуществляется благодаря коррекции уставки тормозного тока, т.е. реализации функциональной зависимости |i (1т)3 const, что иллюстрируется уравнением (4). При рекуперативном торможении с независимым возбуждением справедливы уравнения (1-3) cOV--V.. СФ К1 ftrWM Т где С постоянная тягового двигателя;ф - магнитный поток; V - скорость вращения; С напряжение контактной сети; тормозной.ток; сопротивление цепи тормозного тока; К - коэффициент пропорциональности. После подстановки (З) в (l) имеем УКС 1т R . KVI Осуществление подрехдама I 0,5 обеспечивается функционированием устройства сравнения 26 и блоком 28 коррекции уставки. В случае нарушения со отношения ,5 (6) устройство сравнения 26 вьщаст сигнал на блок 28 коррекции уставки. При этом выходное напряжение блока 28, поступающее на элемент сравнения линии 21 задержки, изменяется, что в свою очередь приведет к увеличению времени задержки. Подрежим 11 осуществляется в диапазоне скоростей при : 1 .i 1. В этом режиме происходит автоматическое изменение 3 под контролем датчика 6 тока якоря,. При снижении скорости V Ya система автоматически переходит в пегшм шипотнп томатически переходит в регшм широтно го регулирования с самовозбуждением т гового двигателя. В этом режиме снимается запрет, налагаемый на управление главным тиристором 12, блоком 25 запрета. Управление этим режимом осу884 ществляется с помощью линии 24 задержки. Технико-экономическим преимуществом предлагаемого способа защиты является повьшение надежности рекуперативного торможения в диапазоне высоких скоростей движения при независимом возбуждении, что позволяет уменьшить расход энергии на движение подвижного состава. Формула изобретения Способ защиты тиристорного преобразователя по авт,св, № 754558, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности рекуперативного торможения, сравнивают текущие значения токов якоря и обмотки возбуждения, полученный сигнал используют для корректировки напряжения уставки тормозного тока якоря и в функции скорректированной уставки опреде-- Р«- -«Р « ннои уставки опреде ° работы основного тиристора в режиме амплитудной модуляции. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР по заявке № 2604382/24-07,