Устройство для ограничения угла регулирования многозонного сетевого преобразователя

Устройство для ограничения угла регулирования многозонного сетевого преобразователя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ УГЛА РЕГУЛИРОВАНИЯ МНОГОЗОННОГО СЕТЕВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащее задатчик угла управления, подключенные к нему фазорегулятор угла регулирования и фазорегулятор угла опережения открытия тиристоров, блок синхронизации, датчик угла коммутации и датчик интервала включения тиристоров, входы которых предназначены для подключения к вторичной обмотке силового трансформатора, отли.чающееся тем, что, с целью повьшения точности и надежности в работе,, устройство снабжено тремя формирЪвателями коротких импульсов , двумя fiS -триггерами, тремя элементами 2И, тремя элементами 2-2И-2Ш1И-НЕ, элементом 2И-НЕ и . элементом НЕ, причем вход первого формирователя коротких импульсов подключен к выходу датчика угла коммутации и к одному из входов первого элемента 2И, а выход - к установочному 5 -входу первого R5 -триггера , установочный R -вход которого соединен с выходом блока синхронизации , а выход - с другим входом первого элемента 2И, вход второго формирователя коротких импульсов подключен к выходу первого элемента 2И, а выход - к первому входу первого элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к первому вькоду задатчика угла управления, третий вход - к второму его выходу, четвертьпЧ вход - к выходу фазорегулятора угла опережения открытия тиристоров , выход третьего формировате (Л ля коротких импульсов соединен с одним из входов второго элемента 2И, а вход - с выходом второго элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ, второй и третий входы § которого подключены соответственно к первому и второму выходам задатчика угла управления, первый вход ю подключен к выходу элемента 2Й-ИЕ, : а четвертый вход - к выходу третьего 00 00 элемента 2И, один из входов которогб соединен с инверсным выходом второго RS -триггера, прямой выход которого подключен к одному из входов элемента 2И-НЕ, установочный R - ;:вход - к выходу блока синхронизации, а установочный 5 -вход - к выходу первого элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ, при этом другой вход элемента 2И-НЕ и другой вход третьего элемента 2И подключены к выходу третьего элемента 2- 2И-2ИПИ-НЕ, первьй и четвертый входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам задатчика угла управления, третий

союэ советсних соцИАли ичесних

Республин

g II Н02М1 08 госудюствкннцй номитят ссср по делаем изов .п:ний и.отнятий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ГЕНИ

К АВТОРСИОММ СВИДЕ 7ЕЛЬСТВУ (21) 3573047/24-07 (22) 25.02,83 ,(46) 07.12.84. Бюл. Р 45 (72) А.А.Ефремов, Н.Б.Завьялова, В.Г.Зверев, В.С.Островский и А.Н.Савоськин (71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 621.316.727(088,8) (56) 1. Авторское свипетельство СССР

У 797052, кл. Н 02 P 13/16, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР .У 317156, кл. Н 02 Р 13/16, 1971 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ

УГЛА РЕГУЛИРОВАНИЯ МНОГОЗОННОГО СЕТЕВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ,- содержащее задатчик угла управления, подключенные к нему фазорегулятор угла регулирования и фазорегулятор угла опережения открытия тиристоров, блок синхронизации, датчик угла коммутации и датчик интервала включения тиристоров, входы которых предназначены для подключения к вторичной обмотке силового трансформатора, о т л и .ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности в работе, устройство снабжено тремя формирователями коротких импульсов, двумя kS -триггерами, тремя элементами 2И, тремя элементами

2-2И-2ИЛИ-НЕ, элементом 2И-НЕ и, элементом НЕ, причем вход первого формирователя коротких импульсов подключен к выходу датчика угла коммутации и к одному из входов перво„„SU„„1128347 А

ro элемента 2И, а выход — к установочному 9 -входу первого RG -триггера, установочный к -вход которого соединен с выходом блока синхронизации, а выход — с другим входом первого элемента 2И, вход второго формирователя коротких импульсов подключен к выхбду первого элемента

2И, а выход — к первому входу первого элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к первому выходу задатчика угла управления, третий вход — к второму его выходу, четвертый вход — к выходу фазорегулятора угла опережения открытия ти- Я ристоров, выход третьего формировате.ля коротких импульсов соединен с одним из входов второго элемента 2И, а вход — с выходом второго элемента

2-2И-2ИЛИ-НЕ, второй и третий входы о которого подключены соответственно к первому и второму выходам задатчика угла управления, первый вход Фи подключен к выходу элемента 2И-НЕ, фф а четвертый вход — к выходу третьего (;ф элемента 2И, один из входов которогб фф соединен с инверсным выходом второ- ф» го R5 -триггера, прямой выход которого подключен к одному из входов элемента 2И-НЕ, установочный Rвход — к выходу блока синхронизации, а установочный 5 -вход - к выходу первого элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ, при Ъ этом другой вход элемента 2И-НЕ и другой вход третьего элемента 2И подключены к выходу третьего элемен та 2-2И-2ИЛИ-НЕ, первый и четвертый входы которого подключены соответ- ственно к первому и второму выходам задатчика угла управления, третий

1128347 вход непосредственно, а второй че-, 2И подключен к выходу датчика интеррез элемент НЕ соединены с выкодом вала включения тиристоров, а выход фазорегулятора угла регулирования, предназначен для подключения к распричем другой вход второго элемента пределнтелю импульсов.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления выпрямительно-инверторными преобразователями в электроприводах, преимущественно для 5 электроподвижного состава переменного тока с рекуперативным торможением.

Известно устройство для ограничения фазы регулируемых импульсов, в 111 состав которого входят задатчики (контроллер машиниста), фазорегуляторы, распределитель и пороговыи элемент (нуль-орган) (1) .

Однако устройство обеспечивает ограничение фазы регулируемых импульсов только в пределах ширины выходных сигналов порогового элемента, когда напряжения на преобразователе будет достаточно для надежного вклю- 20 чения тиристоров и не учитывает не. удовлетворительных потенциальных условий в момент коммутации тягового или тормозного тока.

Наиболее близким к изобретению 25 по технической сущности является устройство для ограничения угла регулирования многозонного сетевого преобразователя, содержащее задатчик угла управления подключенные к нему, фазорегулятор угла регулирования и фазорегулятор угла опережения открытия тиристоров, блок синхронизации, датчик угла коммутации и датчик интервала включения тиристоров, входы которых предназначены для подключения к вторичной обмотке силового трансформатора (2) .

В устройстве ограничение фазы угла регулирования осуществляется за 40 счет насыщения дросселя полуволновоro магнитного усилителя фазорегулятора при введении напряжения,,пропор. ц ионального величине угла коммутации. Регулировочные характеристик 45 такого фазорегулятора нестабильны и имеют разброс параметров, влияющий на точность ограничения фазы угла регулирования. Низкая тбчность ограничения угла регулирования управляющего импульса приводит к формированию импульса управления в зоне коммутации тока, что прйводит к ненадежному открытию тиристоров или раннему ограничению фазы, что отрицательно сказывается на энергетических характеристиках преобразователя.

Целью изобретения является повышение точности ограничения угла регулиро-. вания многозонного сетевого преобразователя и повышение надежности включения тиристоров.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее задатчик угла управления, подключенные к нему фазорегулятор угла регулирования и фазорегулятор угла опережения открытия тиристоров, а также блок синхронизации, датчик угла коммутации и датчик интервала включения тиристоров, входы которык предназначены для подключения к вторичной обмотке силового трансформатора, снабжено тремя формирователями коротких импульсов, двумя RS -триггерами, тремя элементами 2И, тремя элементами 2И, тремя элементами 2-2И-2ИЛИ-НЕ, элементом 2И-НЕ и элементом НЕ, причем вход первого формирователя коротких импульсов подключен к выходу датчика угла коммутации и к одному из входов первого элемента 2И, а выход — к установочному 5 -входу первого RS -триггера, установочный

Я-вход которого соединен с выходом блока сйнхронизации, а выход — с другим входом первого элемента 2И, вход второго формирователя коротких импульсов подключен к выходу первого элемента 2И, а выход — к первому входу первого элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к перФ

1128347

20

55.мом. вому выходу задатчика угла управления, третий вход — к второму его выходу, четвертый вход — к выходу фазорегулятора угла опережения открытия тиристоров, выход третьего формирователя коротких импульсов соединен с одним из входов второго элемента 2И, а вход - с выходом второго элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ, второй и третий входы которого покдлючены соответственно к первому и второму выходам задатчика угла управления, первый вход подключен к выходу элемента 2И-НЕ, а четвертый вход — к выходу третьего. элемента 2И, один из входов которого соединен с инверсным выходом второго 85 -триггера, прямой выход которого подключен к одному из входов элемента 2И-НЕ, установочный R -вход — к выходу. блока синхронизации, а установочный 5 вход — к выходу первого элемента

2-2И-2ИЛИ-НЕ, при этом другой вход элемента 2И-НЕ и другой вход третьего элемента 2И подключены к выходу третьего элемента 2 -2Й-2ИЛИ-НЕ, первый и четвертый входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам задатчика угла управления, третий вход непосредствен но, а второй через элемент HE соединены с выходом фазбрегулятора угла регулирования, причем другой вход второго элемента 2И подключен к выходу датчика интервала включения тиристоров, а выход предназначен для подключения к распределителю импульсов.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для ограничения угла регулирования многозонного сетевого преобразователя; на фиг. 2временные диаграммы сигналов на выходах элементов устройства; на фиг. 3 — схема двухзоннага выпрямительно-инверторного преобразователя с тяговым двигателем и сглаживающим реактором в цепи нагрузки; на фиг. 4 — временные диаграммы питающего преобразователь напряжения 0С напряжения .Ug.на выходе преобразователя тока I во вторичной абмот-, У С ке трансформатора; напряжения 0 у на выходе датчика 1 и импульсов управления М„, М р, ыр, М р, отпирающих плечи 1-6 прелбразователя в соответствии с заданным алгорит4

Устройство содержит датчик 1 угла коммутации, блок 2 синхронизации, входы которых предназначены для подключения к вторичной обмотке сило- ваго трансформатора, задатчик 3 угла управления, подключенные к нему фазорегулятор 4 угла опережения и фазарегулятор 5 угла регулирования, 5 также датчик 6 интервала включения тиристоров„ вход котрого предназначен для подключения к вторичной обмотке трансформатора, первый формирователь 7 коротких импульсов, вход которого подключен к.выходу датчика. Лервый 99 †.триггер 8 устаноночным 5 -входом подключен к выходу первого элемента 2И 9, установочным R -входом к выходу блока 2 сикх ° ронизации, а выходом — к другому входу первого элемента 2И 9. Второй формирователь 10 коротких импульсов входом подключен к выходу первого элемента 2И 9, а выходом — к первому входу первого элемента 2-2И-2ИЛИHE 11, второй вход которого подключен к первому выходу задатчика 3, третий вход — к второму выходу задатчика 3, четвертый вход — к выходу фа зоре гуля тора 4. Второй R S -триггер 12 подключен установочным входом к выходу блока 2 синхронизации, установочным Х -входом — к выходу первого элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ 11, прямым выходом — к одному из входов элемента 2И-HE 13. Выход второго элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ 14 соединен с входом третьего формирователя 15 коротких импульсов, выход которого подключен к одному из входов второго элемента 2И 16. Инверсный выход второго 06 -триггера 12 подключен к одному из входов третьего элемента

2И 17, выход фазорегулятора 5 соединен через элемент НЕ 18 и непосредственно с входами третьего элемента

2-2И-2ИЛИ-НЕ 19.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 1 формирует импульсы, про. порциональные углу коммутации тока, блок 2 синхронизации, формирует синхраимпульсы в моменты перехода кривой питающего напряжения через нуль, задатчик 3 формиру т единичный потенциал на первом выходе в режиме тяги и на втором выходе — в режиме рекуперации, фазорегулятор 4 формирует в режиме рекуперации импульс с фазой

1128 угла опережения, фазорегулятор 5 формирует в режимах тяги и рекупера- ции импульс с афзой угла регулирования, датчик 6 формирует на выходе единичный сигнал в периоды удовлет- .5 ворительных потенциальных условий и нулевой потенциал в периоды неудовлетворительных потенциальных условий для открытия тиристоров.

Первый формирователь 7 при перепаде 1/О сигнала коммутации от дат» чика 1 формирует нулевые импульсы, которые устанавливают первый 86 -триггер 8 по 5 -входу в единичное состояние. Сброс 85 -триггера 8 в исход«, ное состояние осуществляется по

R-входу синхроимпульсом от блока 2 синхронизации.

Первый элемент 2И 9 в режиме тяги формирует импульс, длительность 20 которого равна углу коммутации в контуре с меньшим напряжением, а в инверторном режиме на его выходе нулевой потенциал.

Второй формирователь 10 при пере25 паде 1/О импульса с выхода первого элемента 2И 9 формирует единичный импульс по окончании угла коммутации тягового тока.

Первый элемент 2-2И-2ИЛИ-НЕ 11 30 в зависимости от режима работы (тяга или рекуперация) формирует сигналы ограничения по углу тяговой и инверторной коммутации, которые по

5-в::оду управляют работой второго

Яб-триггера 12. Сброс R5 -триггера

12 в исходное состояние осуществляется по К -входу синхроимпульсоме

Элемент НЕ 18 и третий элемент

2-2И-2ИЛИ-НЕ 19 формируют импульс, 4О длительность которого изменяется пропорционально фазе угла регулирования фазорегулятора 5. Причем в зависимости от режима работы преобразователя угол регулирования изменя- 4 ется от 180 эл.град. до 0 эл.град.

347 6 в тяге и от 0 эл.град. до 180 эл.град град. в рекуперации.

Элемент 2И-НЕ 13 формирует сигнал о фазе угла регулирования, ограниченной по углу коммутации тягового тока. Третий элемент 2И 17 формирует сигнал о фазе угла регулирования, ограниченной по углу инвер-. торной коммутации тормозного тока.

Второй элемент 2-2И-2ИЛИ-НЕ 14 формирует. сигнал о фазе угла регулирования с учетом режима работы, т.е. в зависимости от сигналов первого и второго выходов задатчика 3 (контроллера машиниста). Третий формирователь 15 формирует импульс управления О р, фаза которого ограничена по углу коммутации тока.

С помощью второго элемента 2И 16 на формирование импульса управления р накладывается запрет в моменты, когда датчик 6 фиксирует неудовлетворительные потенциальные условия для открытия тиристоров и формирует на своем выходе нулевой потенциал.

Это означает, что в начале каждой зоны регулирования напряжения преобразователя импульс управления формируется с задержкой до появления удовлетворительных потенциальных условий для надежного открытий тиристоров.

Технико-экономическая эффективность устройства заключается в повышении точности работы системы управления выпрямительно-инверторным преобразователем и обеспечение надежного включения тиристоров преобразователя при искажениях формы кривой питающего напряжения тяговой сети путем запрета и ограничения на выдачу регулируемого импульса управления на тиристоры в моменты коммутации тока и неудовлетворительных потенциальных условий.

1128 34 7

Фие.2

1128347

Заказ 9080/41

Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С.Лузанов

РедактоР Т.КУгРышева ТехРед З.Палий Корректор N.Ëåoíòþê