Датчик нуля тока нагрузки для тиристорного непосредственного преобразователя частоты

Патент 529527

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОП И

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик ("") 5 9527

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 12,03.73 (21) 1891304/07 с присоединением заявки ¹ (23) ПриоритетвЂ” (43) Опубликовано25,09.76.Бюллетень №35 (45) Дата опубликования описания 04.01.77

2 (51) М. Кл.

H0 вЂ” М 1/08

Н 02 P 13/18

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 621.314.27 (088,8) (72) Авторы изобретения

Б. Г, Каменедкий, В. В. Гнездилов и В. И. Беспалов (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (54) ДАТЧИК НУЛЯ ТОКА НАГРУЗКИ ДЛЯ ТИРИСТОРНОГО

НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ

Изобретение касается преобразовательной техники и предназначено для управления гирисгорным непосредственным преобразователем частоты (НПЧ) с раздельным управлением тиристорными комплектами, 5

Известны датчики нуля гока (ДНТ) нагрузки, выполненные на насыщающихся трансформаторах с прямоугольной петлей .-исгерезиса, имеющих первичные обмотки, через которые проходят ток нагрузки, вторичные 1О обмотки, с которых снимается сигнал, и обмотки подмагничивания, Применительно к НПЧ с раздельным управлением гиристорными комплектами такие 15 датчики обладают тем недостатком, что не обеспечивают нормальную работу НПЧ при прерывистом токе нагрузки, имеющем место в некоторых режимах работы преобразователя (например при активной нагрузке и 20 достаточно большом угле управления, при работе на нагрузку, имеюшую противо-э.д,c.), При перерыве гока в середине полуволны датчик срабатывает и производит преждевременное переключение, 25

Известен также аналогичный датчик нуля тока, в котором имеется дополнительная обмотка, подключенная через диод на выходное напряжение фазы преобразователя. Если полярности гока и напряжения фазы (-1ПЧ одинаковы, датчик не срабогаег при перерыве гока в середине полуволны, но остается возможнос,b ложных срабатываний датчика в тех случаях, когда в шггервале перерыва

ToKQ мгновенное значение ВыходнОГО напряжения фазы НПЧ имеет полярность, противоположную полярности полуволны, что является для НПЧ одним из типовых режимов, 11елью изобретения является исключение ложного срабагыванпя датчика при прерывистом токе нагрузки.

Для этого предлагаемый ДНТ снабжен двумя транзисторными ключами, связанными с блоком переключения режимов, причем обмотки блокирования присоединены кондами к коллекторам транзисторных ключей, а своей обшей точкой вЂ” к эмиггерам этих ключей, пепи управчения которых подключены к выходу блока переключения режимов.

529527

На фиг, 1 показана схема ДНТ; на фиг.2временные диаграммы его работы.

ДНТ, управляющий работой одной вторичной фазы преобразователя, состоит иэ насышаюшихся трансформаторов 1 и 2, каждый из которых имеет одну первичную обмотку, две вторичных вЂ” рабочую 3, блокирования

4 и обмотку смешения 5. По первичной обмотке проходит ток нагрузки вторичной фазы преобразователя, Обмотки 3 соединены встречно-параллельно и подключены через ограничивающие резисторы 6, срезаюшие диоды 7 и диоды 8 к базе транзисторного ключа 9, выход которого воздействует через промежуточный триггер 10 на выходной триггер 11, Обмотки смещения 5 подключены к источнику постоянного напряжения 12, через диоды 13 и резисторы 14, Обмотки блокирования 4 шунтированы транзисторами 15, 16, управляемыми через базовые резисторы 17, 18 сигналами блока 19 переключения режимов (выпрямитель-инвертор) системы управления преобразователем. При подходе тока нагрузки к нулю сердечник соответствуюшего насышающегося трансформатора перемагничивается 25 и в его рабочей обмотке индуктируется импульс, поступающий затем на базу транзистора ключа 9.

Ключ 9 и промежуточный триггер 10 усиливают импульс и подают его на выход» ЗО ной триггер 11 который переключается, снимает управляющие импульсы с тиристоров 20 или 21 комплекта, выходящего иэ работы, и отпирает цепь импульсов, поступающих на тиристоры комплекта, вступающего в работу. При подходе тока нагрузки к нулю в следующий полупериод тока перемагничивается другой насышаюшийся трансформатор. Образовавшийся в результате этого в его рабочей обмотке импульс снова поступает на базу транзистора клича 9, вызывая опять переключение выходного триггера. Импульсы обратной полярности замыкаются через диоды 7, 45

Таким образом, за период нагрузки датчик срабатывает два раза с частотой вторичной сети, снимая и подавая управляюшие импульсы на тиристоры соответствуюших комплектов и осушествляя тем самым раздель- 56 ное управление их работой.

По обмоткам 5 течет постоянный ток, обеспечивающий подмагничивание сердечников и фиксацию точки их перемагничивания при подходе тока нагрузки к нулю, 55

В режиме прерывистого тока нагрузки датчик без оомоток блокирования 4 не обеспечит нормальной работы преобразователя.

Предположим (см, фиг, 2 ), что в момент времени t блок переключения режимов 60 переключает работающий тиристорный комплект 20 в инверторный режим и ток нагрузки снижается, В момент - ток нагрузки достигает нуля и датчик после паузы+ - <>, необходимой для восстановления вентильных свойств вышедшего из работы комплекта

20, переключает подачу управляюших импульсов, соо ветствуюших выпрямительному режиму, на вступающий в работу комплект21.

Предположим далее, что начавшийся в момент ток нового направления в момент .Ь по каким-либо причинам прерывается. В этом случае датчик, выполненный без обмс ток блокирования, снова сработав, переклю» чит триггер 12, а система управления по его команде снимает управляющие импульс сы с комплекта 21 и снова подаст их на тиристоры комплекта 20, т,е, норглальная работа преобразователя нарушается, Транзисторы 15 и 16 отпираются, ког да блок 19 переключения режимов находится для комплектов 20 и 21 тиристоров в состоянии выпрямительного режима, и запираются, когда блок 1 9 находится в состоянии инверторного режима. Поэтому при выпрямительном режиме каждого блока тиристоров, когда возможен прерывистый ток нагрузки, импульсы его насышающегося трансформатора 1 или 2 блокируются независимо от полярности мгновенного значения выходного напряжения фазы НПЧ, Работа датчика с узлом блокирования происходит следуюшим образом. В момент переключается блок 19 переключения режимов, переводя комплект 20 в инверторный, а комплект 21 в выпрямительный режим. Одновременно по сигналу блока транзистор 15 запирается, а транзистор 16 отпирается и замыкает накоротко обмотку 4 насышаюшегося трансформатора 2 комплекта 21, блокируя его работу. Если теперь в гломент с ч ток нагрузки прервется, на рабочей обмотке 3 импульса не будет, и датчик не переключится, поскольку трансформатор 2 заблокирован. Нормальная работа преобразователя не нарушается, Когда же после перехода комплекта 21 в инверторный режим (t >) в моглент t возобновившийся ток нагрузки L вновь достигнет нуля, его датчик уже не заблокирован и нормально срабатывает, выдавая импульс, Формула изобретения

Датчик нуля тока нагрузки для тиристорного непосредственного преобразователя частоты с раздельным у-правлением тиристорными комплектами, содержаший насышающиеся трансформаторы с сердечниками из материа«

529527

12 ла с прямоугольной петлей гистерезиса с четырьмя обмотками - первичными, рабочими, смещения и блокирования, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью исключения ложного срабатывания датчика при прерывистом токе нагрузки, он снабжен двумя транзисторными ключами, связанными с блоком переключения режимов, причем обмотки блокирования присоединены одними концами к коллекторам транзисторных ключей, а своей общей точкой - к эмиттерам этих ключей, цепи управления которых подключены к выходу блока переключения режимов.

529527

Комплект 20

КОмплРкм. 2/

Составитель В, Бунаков

Редактор Е, Кравцова Техред М. Ликович Корректор Q. Мельниченко

Заказ 5341/92 Тираж 882 Подписное

1ЛНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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