Устройство для совместного управления реверсивным тиристорным преобразователем Советский патент 1982 года по МПК H02P13/16 

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для преобразования электрического тока и управления статическими преобразователями, и может быть использовано в системах автоматизированного электропривода.

Известно устройство для управления реверсивным тиристорным преобразователем с нелинейным согласо-. ванием, содержащее два-суммирующих магнитных усилителя, выходы которых через нелинейные элементы подключены к входным цепям двух блоков управления тиристорами. Выходные цепи блоков управления тиристорами подключены к управляющим электродам двух тиристорных мостов, соединенных встречно-параллельно. В этом устройстве минимальная величина уравнительных токов обеспечена специальным согласованием характеристик управления обоими тиристорными мостами, при котором угол управления неработающей группы неизменен во всем диапазоне регулиров1аиия и равен 165 йл. град. 1.

Однако данный реверсивный тиристорный преобразователь с нелинейным согласованием имеет люфт в характеристике управления, что не позволяет получить полное гашение напряжения генератора при стоянке стана, т.е. появляется ползучая скорость при остановленном стане, тем самым не обеспечиваются безопасные условия труда.

Известно устройство , в котором катодная и анодная группы вентилей .одного моста управляются от одной системы фазоимпульсного управления, а анодная и катодная группы вентилей второго моста управляются каждая от своей системы фазоимпульсного управления С 231

Однако это устройство для исключения прерывистых токов нагрузки позволяет регулировать уравнительный ток на заданном уровне в 1юбом диапазоне регулирования, но не позволяет поддерживать уравнительный ток на минимальном уровне, так как в этом случае не исключается режим прерывистых то)ов тиристорного. преобразователя.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для совместного упр.авления реверсивным тири- 10 ная

сторным преобразователем, работающим на индуктивную нагрузку, содержащее реверсивный контактор направления работы электропривода, два суммирующих магнитных усилителя, выходы которых подключены ко входу формирователя управляющих сигналов, включающего в себя два эииттерных повторителя, выполненных на транзисторах, делитель входного сигнала, подключен ный к выходам указанных магнитных усилителей, ячейки угла согласования регулировочных характеристик, ограничения минимального и максималь ного УГЛОВ управления и сеточной за щиты, включенные параллельно делителю входного сигнала, причем выход каждого из эмиттерных повторителей, является выходом формирователя управ ляющих сигналов и через соответствующие фазосдвигающий блок и формирова тель выходных импульсов подключен к соответствующим тиристорам указанного преобразователя 3J. Недостатком известного устройства являе.тся наличие статических, а при работе и динамических уравни тельных т.окоВу вызванных, например, разным быстродействием каналов уп-. равления, которые могут достигать значений, вызывающих срабатывания сеточной защиты, при этом происходит отключение приводов клетей . стана 1700, клети останавливаются несинхронно, поэтому рвется полоса, вызывая простои -х кл. ста на и выход из строя рабочих валков. Целью изобретения является повышение надежности работы тиристорного преобразователя в рабочем диапазоне и обеспечение комбинированного способа согласования регулировочных характеристик: нелинейного при сигналах управления, не равных нулю, и линейного при сигнале управления, ра иом нулю. Поставленная цель достигается тем, чтп в устройстве для совместно го управления реверсивным преобразо

вателем выходной транзистор каждого из эмиттерных повторителей зашунтирован дополнительно включенными резистором и нормально открытым контактом контактора направления работы электропривода.

На фиг.. 1 функциональная схема реверсивного тиристорного преобразователя; на фиг. 2 - принципиальсигналов; на г, 3 характеристика формирователя управляющих сигналов; на фиг. 4 - регулировочная характеристика тиристорного ;пре6бразователя.i 15 Реверсивный тиристорный преобразователь с совместным управлением со.держит суммирующие магнитные усилители 1 и 2, соединенные с формирователем 3 управля.ющих сигналов. Пос схема формирователя управляющих леднии соединен с фазосдвигающими блоками и 5 связями 6 и дополнительными контактными связями 7 и 8, содержащими резистор 9 и контакт 10 реверсивного контактора направления работы электропривода. Выходы блоков фазосдвигающего устройства соединены с блоками выходных каскадов 11 и 12, которые в .свою очередь подключены к трехфазным тиристорным мостам 13 и 1, соединенным противопараллельно через уравнительные реакторы 15-18. Формирователь 3 управляющих сигналов предназначен для согласования выхода суммирующих магнитных усилителей 1 и 2 со входом блоков и 5 фазосдвигающего блока регулировки угла согласования характеристик тирис торных мостов и ограничения максимального и минимального углов регулирования. Формирователь управляющих сигналов (фиг. 2) состоит из эмиттерных повторителей, собранных на транзисторах , делителя напряжения на резисторах 25 и 2б, диодов 27-30 ограничения выходного напряжения формирователя ,диодов 31 и 32, служащих для подачи сигнала сеточной защиты, фильтрующих конденсаторов , делителя напряжения на резисторах 1 и 42. Формирователь соединен с потенциометром k3 установки угла рассогласования и с потенциометрами k и 45 ограничений минимального и максималъного углов управления. Сигнал управления Ь поетупает на делитель напряжения , состоящий из резисторов 25 и 2б.

Входные напряжения эмиттерных пов торителей с учетом их коэффициентов передачи выделяются на эмиттерных резисторах % и l. На выходы формирователя поступают напряжения, равные разности напряжений на змйттерных резисторах 6 и 7 и резисторе делителя напряжения, собранного на резисторах k и 2. Падение напряжен ния на резисторе 41 компенсирует и зменение напряжения на транзисторах 23 и 2k, вызванные влиянием входных цепей блоков фазосдвитающих устройст Коденсатор 33, подключенный параллельно части резистора 43, предназначен для сглаживания пульсаций напряжения согласования.

Диоды 48 и 49, подключенные параллельно входам транзисторов 19 и 20, служат для температурной компенсации дрейфа выходных напряжений э(в ттерных повторителей при колебаниях температуры.

К коллектору и эмиттеру выходнь1х транзисторов 23 и 24 соответственно подключены дополнительно установленные резистор 50 с включенным последовательно нормально открытым контактом реверсивного контактора Н и резистор 51 с включенным последовательно нормально открытым контактом реверсивного контактора В.

Устройство работает следующим образом.

При стоянке стана, когда контакты В и Н реверсивного контактного мостика разорваны (фиг. 1), сигнал управления на входе магнитных усилителей 1 и 2 равен нулю и напряжение 52 управления на входе формирователя 3 равно нулю.

В этом случае напряжения 53 и 54 выходов на контактных связях 6 формирователя 3 равны по величине напряжению 55 и определяются напряже- . нием 56 согласования {фиг. 3). Напряжение 56 согласования потенциометром 43 (фиг. 2) выбирается таким, чтобы напряжения 53 и 54 соответствовали углу регулирования 90 эл.град.

Фазосдвигающие блоки 4 и 5 в этом случае вырабатывают импульсы, поступающие на блоки выходных каскадов 11 и 12, с углами регулирования выпрямительной и инвенторной групп тиристорных мостов 13 и 14.

Контактные связи 7, 8 и 10 в этом случае разорваны и не оказывают влияния на работу формирователя

3i т.е. характеристики напряжения 53 и 54 формирователя 3 ,тирис1,орного преобразователя 18, 1Ии2В, 2И согласованы в точке oig 90 эл.град (фиг. 3).

Люфт в характеристиках тиристорных преобразователей а этом случае отсутствует, чем обеспечивается максимальное гашение остаточного напряжения генератора.

При работе стана, например Вперед, замкнуты контакты реверсивного контактора В и на вход магнитных усилителей 1 и 2 поступает управляющий .сигнал, при этом напряжение 52 управления на выходе магнитных усилителей будет отличаться от нуля. Сигнал 52 управления поступает (фиг. 2) на делитель напряжения, состоящий из резисторов 25 и 26. Сопротивления делителей выбраны одинаковыми и на каждом из них падает напряжение, равное половине напряжения 52 управления. К К денсатору 33 подводится напряжение 56 согласования. При работе привода Вперед ,на вход эмиттерного пoвт6pиtёля. собранного на транзисторах 19, 21,23 поступает напряжение 56-52, а на вход эмиттерного повторителя, собранного на транзисторах 20, 22, 24, поступает напряжение (5б)(52).

Рассматривая ячейку вводного устройства (фиг. 2) без предложенной контактной связи 50 Н и 51 В, видно, что входные напряжения 3N iTтерных повторителей с учетом их коэффициентов передачи выделяются на резисторах 46 и 47, причем при указанной полярности управляющего сиг|нала напряжение 53 на резисторе 46 |будет меньше, чем напряжение 54 на |резисторе 47, т.е. тиристорный мост |13 будет работать в выпря.1тельном режиме (характеристика 1В), а тиристорный ноет 14 - в инверторном режиме (характеристика 2Н) и будет вь1полняться закон согласования ) 180 эл. град.

При проведении дополнительной контактной связи 50 Ни 51 В при указанном напраапении работы привода Вперед контактная связь 51 В шунтирует выходной транзистор 24 эмиттерного повторителя 20, 22, 24, при этом на сопротивлении 47 одновременно с включением реверсивного контакта В появляется напряжение 54, соответствующее углу управления о тпслхУгол управления инверторной группы преобразовуахеля сразу же после замыкания контакта в становится o ncrte 65 эл. град, (характеристика 2И фиг. k), а выпрямительная группа тиристорного преобразователя будет работать с углом регулирования otq oi )г,,р(характеристика 1В фиг. ц, т.е. во всем диапазоне регулирования будет выполняться условие ,l30 эл. град, а этим самым будет достигаться минимум уравнительных токов в рабочем диапазоне. Режим работы привода Назад аналогичен указанному. Использование предлагаемого устоойства позволяет повысить надёжност в работе в рабочем диапазоне и обеспечивает комбинированный способ согласования регулировочных характеристик, а именно. - нелинейный ;прсоб регулировочн..характеристик при сиг налах управления, не равных нулю, и яине1йный способ согласования регулировочных хаплктеоистик при сигнале управления, равном нулю, а тем получение минимального значения урав нительного тока при сигналах управления, не равных нулю, и минимального значения остаточного напряжения генератора при нулевом сигнале управления, для чего ячейка вводного устройства соединена с блоками фазосдвигающего устройства дополнительной контактной связью, состоящей из последовательно включенных резистора и реверсивного контакта направления работы электропривода. Формула изобретения Устройство Д/1Я совместного управления реверсивным тиристорным преобразователем, работающим на индуктивную нагрузку, содержащее реверсивный контактор направления работы электропривода, два суммирующих магни.тных усилителя, выходы которых подключены.ко входу формирователя управляющих сигналов, включающего два эмиттерных повторителя, выполненных на транзисторах, делитель входного сигнала, подключенный к выходам указанных магнитных усилителей, ячейки угла согласования регулировочных характеристик, ограничения ми ни мал ь- ного и максимального углов управления и сеточной защиты, включенные параллельно делителю входного сигнапа, причем выход каждого из эмиттерных повторителей является выходом формирователя управляющих сигналой и через соответствующие фазосдвигающнй блок и формирователь выходных импульсов подключен к соответствующим тиристорам указанного преобразователя,. , отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе и обеспечения возможности использования комбинированного способа согласования регулировочных характеристик, выходной транзистор каждого из эмиттерных повторителей зашунтирован последовательно включенными резистором и нормально открытым контактом .контактора направления работы электропривода. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Силовые полупроводниковые преобразователи в металлургии, М,, Металлургия, 1976, с. 106. рис. . 2. Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 02 Р 13/16, 197. 3. Силовые полупроводниковые преобразователи в металлургии. М., Металлургия, 1976, с. 77-78, рис.356.

NJ иф, Фиг.З Uylsr

J/rf Ч

I

-