Способ управления тиристорным преобразователем

Способ управления тиристорным преобразователем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет повысить надежность тиристорного преобразователя путем уменьшения времени восстановления его рабочего режима при отказе одной из систем управления за счет того, что в способе управления тиристорным преобразователем импульсы управления, сформированные более чем одной системой управления, подают на управляющие входы тиристорного преобразователя через замкнутые ключи до отказа из систем управления , а в случае применения микропроцессорных систем управления перед подачей импульса управления контролируют работоспособность зтих систем и размыкают ключ, соответствующий отказавшей системе управления 1 з п.ф-лы, 1 ил. С/

COIQ3 СОБ?Е ТСКИХ

СОЦИ ЛИСТИч Г." СКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s . Н 02 M 7/155. 7/537

ГОСУДАРСТВЕ)-:" .Ь",.1 КС. ."ИТБТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4729531/07 (22) 18.08.89 (46) 07.07.92,Бюл. N 25 (71) В сесоюзн ы и научно-исследовательский. проектно-конструкторский и. технологический институт силовых полупроводниковых устройств (72) А. И . Ч е и к у н о в, М . Ю . LU е х т м а н и И.Н.Смешная (53) 621.316.727 (088.8) (56) Ковалев Ф.И„Мосткова Т.П . Полупроводниковые выпрямители. — М,: Знергия, 1978, с. 178, Авторское свидетельство СССР

N 873354, кл. Н 02 М 7/04, 1979, (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ.Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в тиристорных преобразователях, предназна знных для управления непрерывными технологическ1лми процессами или дл;; автоматизированного зле ктроп ри в ода

Известен способ управления тиристорным преобразователем, при котором с помощью системы управления формируют импульсы управления и пода от их непосредственно на управляющие входы тиристорного преобразователя.

Недостатком этого способа является низкая надежность, так как неработоспосаб ость любого .1з зrlеньес с.?ñiåì. праl3ления ведет к вы саду из строя 1 -и ристорного преобразовэто.ля в целом.

Наиболее близ?им техническим решением являются способ управления тири„„ Ы„„1746498 А 1 (57) Изобретение позволяет повысить надежность тиристорного преобразователя путем уменьшения времени восстановления его рабочего режима при отказе одной из систем управления за счет того, что в способе управления тиристорным преобразователем импульсы управления, сформированные более чем одной системой управления, подают на управля?ощие входы тиристорного преобразователя через замкнутые ключи до отказа из систем управления, а в случае применения микропроцессорных систем упра слечия перед подачей импульса управления контролируют работоспособность этих систем и размыкают ключ, соответствующий отказавшей системе управлен..я. 1 з.п.ф-лы, 1 ил, сторным преобразователем, при котором импульсы управления формируют с помощью трех систем управления (основной и двух резервных) и подают их на управляющие входы тиристорного преобразователя. причем рабочей системе управления соответствует замкнутое состояние ее ключа, а резервным — разомкнутое.

Недостатком известного способа является низкая надежность преобразователя из-за большого времени ввода резервной системы управления в работу при отказе рабочей системы управления, что приводит к увеличению времени восстановления рабочего режима тиоисторного преобразогателя, а следа-.,clicë,íî. нарушение непрерывного технологического процесса.

Цель изобретения — повышение надежности работы тиристарного преобразователя за счет уменьшения времени

1746498 восстановления его рабочего режима при отказе одной иэ систем управления.

Поставленная цель достигается за счет тогс, что я способе управления преобразователем с резервированием систем управления, заключающемся в том, что формируют импульсы управления тиристорами преобразователя в основной и резервных системах управления и подают на тиристоры преобразователя импульсы управления одной из систем управления, кон. тролируя при этом работоспособность данной системы управления, на тиристоры преобразователя подают импульсы управления, сформированные и остальными система управления. Способ может быть реализован как для цифроаналоговых, так и для микропроцессорных систем управления.

В микропроцессорных системах управления показатель надежности может быть улучшен за счет того, что перед формированием очередных импульсов управления проводят контроль работоспособности всех систем, например, методом повторного счета и, в случае обнаружения неисправности, отключают неисправную систему управления.

На чертеже представлено устройство, реализующее способ управления тиристорным преобразователем.

Устройство содержит две системы 1 и 2 управления, которые могут быть как в микропроцессорном исполнении, так и в цифроаналоговом. Выходы систем 1 и 2 управления через соответствующие им ключи 3 и 4 соединены с управляющими входами тиристорного преобразователя 5. Выход тиристорного преобразователя 5 соединен с входом датчика б выходного тока, выход которого подключен к вторым входам сумматоров 7 и 8, выходы сумматоров 7 и 8 соединены с входами систем 1 и 2 управления соответственно. На первые входы сумматоров 7 и 8 подан сигнал задания выходного тока тиристорного преобразователя.

В случае микропроцессорного исполнения систем 1 и 2 управления вводится дополнительная связь 9 управляющих выходов этих систем с управляющими входами соответствующих им ключей 3 и 4.

Устройство работает следующим образо(1.

Сигналы напряжения задания U>;» и напряжения обратной связи U«. с датчика . 6 выходного тока поступают на входы сул маторов 7 и 8, которые вырабатьlBBloT сигналы рассогласования (сигналы ошибки регулирования). Эти сигналы являются

15

20 сигнал рассогласования на своем входе так25 же к нулю. Однако компенсировать ошибку

55 входными сигналами цля регуляторов систем 1 и 2 управления, которые формируют импульсы управления, поступающие через замкнутые ключи 3 и 4 на управляющие входьI тиристорного преобразователя 5. Причем импульсы управления, форл1ируемые системами 1 и 2 управления. могут поступать на управляющие входы тиристорного . преобразователя 5 как одновременно, так и неодновременно, В случае ПИ-регуляторов, применяемых в системах 1 и 2 управления, углы управления, с которыми формируются импульсы управления, будут разными. Выходной ток тиристорного преобразователя 5 определяется той системой управления, чьи импульсы управления форл1ируются углом управления. Сигнал рассогласования на входе этой системы управления — главной, например, системы 1 управления, стремится к нулю. Система 2 управления, в рассматриваемом случае она является резервной, формируя импульсы управления чуть с большим углом управления, старается свести регулирования резервной системе управления не удается из-за неизменного сигнала обратной связи с датчика б выходного тока, который стабилизируется главной системой

1 управления. Поэтому ПИ-регулятор резервной системы 2 управления, интегрируя ошибку, заставит эту систему формировать. импульсы управления с максимальным углом управления.

Рассмотрим случаи отказа систем 1 или

2 управления, при которых прекращается формирование импульсов управления или происходит из формирование с максимальным углом управления.

При отказе резервной системы 2 управления никаких изменений выходного тока тиристорного преобразователя 5 не происходит.

При отказе основной системы 1 управления выходной ток тиристорного преобразователя 5 уменьшается, сигнал обратной связи с датчика б выходного тока на входе сумматора (узла суммирования) 8 снижается, сигнал рассогласования на входе резервной системы 2 управления меняет знак на противоположный и регулятор системы 2. управления заставляет эту систему сформировать импульсы управления с углом управления, соответствуюшим заданному выходному току тиристорного преобразователя 5.

В случае П-регуляторов. используемых в системах 1 или 2 управления, отказ одной из систем управления практически не ведет. к каким-либо изменениями выходного тока

1746498 тиристорного пг>еобразовэтеля 5. так как обе системы 1 и 2 управления в исправном состоянии формируют импульсы управления с близким друг другу углами управления, 5

Часть отказов систем 1 и 2 управления может сопрово>. :даться формированием им пульсов управления отказавшей системой в выпрямительной зоне углов управления. В этом случае применение резервирования 10 неэффективно. Однако, учитывая, что.такие отказы случаются гораздо реже отказов, описанных ранее, надежность устройства, реализующих предлагаемый способ управления, повышается. 15

Применение микропроцессорных систем 1 и 2 управления позволяет проводить самоконтроль систем 1 и 2 управления ..перед подачей импульсов управления на управляющие входы тиристорного преобразо- 20 вателя 5 и осуществлять запрет подачи импульсов управления, размыкая ключи 3 и

4, в случае обнаружения неисправности. Самоконтроль может проводится различными .методами, например подачей тестовых сиг- 25 налов или методом повторного счета. Таким образом обеспечивается эффективность резервирования и в случае отказов. сопровождающихся сдвигом импульсов управления в выпрямительную зону. 30

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа по сравнению с известным состоят в уменьшении времени восстановления рабочего режима тиристорного преобразователя при вводе резервной 35 системы управления в работу, а также при применении микропроцессорных систем управления — в повышении надежности управления тиристорными преобразова-. телями за счет введения контроля работо- 40 способности систем управления перед подачей формируемых ими импульсов управления на управляющие входы тиристорного преобразователя и размыкания ключа, соответствующего отказавшей системе управления. Благодаря указанному уменьшению времени становится эффективным применение резервирования сист".-; управления тиристорных преобразователей с высокими требованиями к динамике, например, преобразователей для дуговых нагрузок. Если при отказах систем управления таких преобразователей не осуществлять быстрый переводуправления на резервную систему, то это приводит к обрыву дуги, нарушению технологии и браку. Так, при обрыве дуги в преобразователях для питания вакуумно-дуговых печей. с. помощью которых переплавляются дорогостоящие слитки металла, потери от брака превышают стоимость самого преобразователя.

Формула изобретения

1. Способ управления тиристорным преобразователем с резервированием систем управления, заключающийся в том, что формируют импульсы управления тиристорами преобразователя в основной и резервных системах управления, подают на тиристоры преобразователя импульсы управления одной из систем управления, при этом контролируют работоспособность данной системы управления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности, подают на тиристоры преобразователя импульсы управления, сформированные и остальными системами управления.

2. Способ по и. 1, отл ич а ю щи йс я тем, что контролируют работоспособность всех систем управления перед формированием очередных импульсов управления и в случае обнаружения неисправности отклю-. чают неисправную систему управления.