Устройство для управления реверсивным выпрямителем

Устройство для управления реверсивным выпрямителем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

7 о (с с:.я, н и е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсимх

Социалистических

Республик (iii 738097 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.12.77 (21) 2554616/24-07 с присоединением заявки рй (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.80. Бюллетень,% 20

Дата опубликования описания 30. 05.80 (5l)IVL. Кл, Н 02 P 13/24

Государственный комитет

СССР ио денем изобретений и открытий (53) УДК 621..314,58 (088,8) С. Г. Обухов, Е. Е. Чаплыгин, Ф. В. Павлов и С. А. Мендыбаев (72) Авторы изобретения

Московский ордена Ленина энергетический институт (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ PEBEPCHBHblN

ВЫПРЯМИТЕЛЕМ

Изобретение относится к силовой преобраэовательнор технике и предназначено . для использования в электроприводе постоянного токе, в электротермии и алектротехнологни.

Известны выпрямители (1), содержа5 шие вентильный комплект из неунравляемых вентилей, связанный с питающей сетью через параметрический источник токе. Подобные устройства имеют токовую внешнюю характеристику, устойчивы к режимам короткого замыкания, в нагрузочной пепи, имеют высокий коэффидиент мощности, Однако управление такими устройствами может быть осуществлено лишь внешними средствами; путем изменения структуры параметричес кого источника (переключенне обмоток трансформатора, переключение рактивных элементов), что обусловливает низкое быстродействие и надежность. В таких устройствах невозможен реверс направления тока, неприменима быстродействующая защита по управляющим электродам.

Наиболее близким bio технической сущности к изобретению является устройство для управления управляемым реверсивным выпрямителем 21 . Силовая часть выпрямителя состоит из двух встречнопараллельно включенных вентильных управляемых комплектов, связанных с питающей сетью через rn -фазный параметрический источник тока. Устройство управления содержит нуль-органы токов параметрического источника, генератор тактовых импульсов, состоящий иэ дифференпнрующих пеней и элемента ИЛИ датчик нулевой паузы, состоящий иэ пересчетного блока, источника пилообразного и управляющего напряжения и",компаратора, а также распределитель и датчик реверса.

Устройство обладает рядом недостатков, В нем .возможно образование контура, закорачиваюшего параметрический источник в моменты, когда элементы поопеднего накопили большую энергию. Это требует увеличения установленной мощБелью изобретения является сниже« ние установленной мощности выпрямителя и повышение найежности его работы, Поставленная цель йостигается тем, что в устройство йля управления реверсивным выпрямителеМ, состоящим из " "Встречно-параллельных вентильных комплектов и гг -фазного параметрическогр

- исгочника тока, сойержашее rn нуль-органов тока, связанных с генератором так- 20 " товых импульсов и распределителем, йатчик нулевой паузы и йатчик реверса, введены три элемента И и триггер, при чем выход генератора тактовых импульсов связан со входами всех элементов И, вто- 5 рой вход первого элемента И связан с выходом датчика нулевой паузы, а вы-. ход — со счетным входом триггера, вторые входы второго и третьего элементов И связаны с инверсным выходом йатчика нулевой паузы, а третьи входы с прям ым или инверсным выходом датчика реверса соответственно, выход второго элемента И связан с R --вхойом триг" Гера, а выхой третьего элемеята И с 35

З вЂ”.входом триггера, выхой триггера

Я присоейинен к оаспрейелителю.

Структурная схема устройства приведена на фиг. 1; на фиг, 2 — схема

I силовой части выпрямителя (для определенности принята трехфазная мостовая схема включения вентилей), на фиг. 3временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит нуль-органы токов 1-3, генератор 4 тактовых импульсов, йатчик 5 нулевой паузы, датчик 6 реверса, распределитель 7, первый элемент И 8 второй элемент И 9, треt

50 тий элемент И 10, триггер 11, параметрический источник тока 12, вентили

13-18 первого вентильного комплекта, вентили 19-24 второго вентильного комплекта, нагружу 25.

На диаграммах: 26 — токи параметрического источника, 27- выходной ток выгпрямителя 28 - управияющйе"ймйульсы

) йа тирисФоры первого вентильного комп3 73 ности оборудования выпрямителя и снижает надежность его работы, Во-вторых вентили одного из комйлектов постоян-"-- = но открыты во время паузы, таким образом, во время нулевой паузы включается большее число вентилей, чем необходимо цля фуйкционирования выпрямителя, что требует увеличения мощности выходных каскадов устройства управле ния.

8097

4 лекта, 29 — управляющие импульсы второго комплекта.

Принцип действий устройства заключается в следующем. При отсутствии им-, 5 пульса нулевой паузы устройство управления выдает в циклическом поряпке естес венного отпира ния управляющие импуль-, сы длительностью 3Т jm на вентили опйоГо комплекта (временной интервал — t>

10 на диаграмме 28), соответствующего сигналу на выходе йатчика реверса. Например, при сигнале "1 на прямом выхойе датчика реверса и 1 на инверсном выходе датчика нулевой паузы на входе триггера 11 .логическая единица, на выходе триггера имеется сигнал на включение вентилей первого комплекта. При наличии 1 на инверсном выходе датчика реверса 6 логическая единица подается на вхой триггера 11 и он выйает на распределитель сигнал на включение вентилей только второго комплекта. В таком режиме работы через нагружу протекает максимальный ток (диаграмма 27). На диаграммах 27, 28, 29 указаны номера вентилей, вступающих в работу в каждом такте, а на йиаграмме 27 номера вентилей, включенных в предшествующих тактах и проводящих ток в данном такте.

При формировании сигнала нулевой паузы (логическая "1" на прямом выходе йатчика нулевой паузы), на выходах элементов И 9 и 10 логические "0". Через элемент И 8 осуществляется счетный запуск триггера 11. При этом на его выхойе возникают поочередно сигналы, соответствующие включению вентилей перюго комплекта либо второго комплекта, Григгер 11 переключается в моменты тактовых импульсов. Укаэанное поочередное включение вентилей прейставлено на диаграммах 27, 28, 29 (временной интервал -а ). При этом все фаЪ 8 зы параметрического источника тока соейинены накоротко и ток через нагружу . не протекает (пауэа тока в нагрузке, диаграмма 27 ° ) Таким образом, в течеwe паузы управляющие импульсы подаются только на один вентиль в каждом такте, ток np oâonÿò одновременно не более трех вентилей.

После исчезновения сигнала нулевой паузы на датчике 5 восстанавливается первоначальный режим, причем ток в нагрузке протекает в направлении в соо ветствии с сигналом датчика реверса .6 (временной интервал % <- t. 4z на йиаграм4

738097 мах фиг. 3, показана для определенности работа вентилей второго комплекта после паузы). Максимальная задержка в восстановлении тока в нагрузке после паузы, не превосходит двух тактов. 5

Подача тактовых импульсов генератора 4 на входы всех элементов И 8-10 обеспечивает изменение состояние схемы только в моменты прохождения через нуль выходного тока параметрического источника 12, при этом осуществляется оптимальное течение переходных процессов в силовой схеме, типовая мощность может быть за счет этой оптимизации переключений значительно уменьшена по сравнению с прототипом. Распределитель

7 выполняет функцию логического совпадения двух сигналов: сигнала с выхода нуль-органов тока 1-3, указывающего, к какой фазе должен принадлежать вклю- ро чаемый в данном такте вентиль, и сигнала с выхода триггера 11, указывающего, к какому вентильному комплекту принадлежит включаемый вентиль. Тригrep 11 при переходе к режиму паузы вы- 25 полняет функции памяти запоминая, на какой комплект подавался управляющий импульс в предшествующем такте. Структура распределителя в предлагаемом устройстве значительно проще, чем струк- 30 тура аналогичного узла в устройствепрототипе.

Таким образом, устройство позволяет уменьшить типовую мощность силовой час-З ти выпрямителя, поскольку коммутации в схеме происходят только при нулевых зна-чениях тока ппараметрического источника данной фазы. Уменьшается мощность выход. ных каскадов устройства управления, поскольку во всех режимах работы управляющий импульс подает",я в каждом такте только на один вентиль. Упрощается реализация распределителя. Указанные преимуйества пб сравнению с прототипом позволяют уменьшить стоимость устройства и повысить его надежность за счет оптимизации хода электромагнитных процес сов. В связи, с этим устройство может найти широкое применение в электроприводах с моментными характеристиками, / в установках для питания электрошлаковых и руднотермических печей и в других технологических установках. ф ормула изобретения

Устройство для управления реверсивным выпрямителем,состоящим из встречно-параллельно включенных вентильных комплектов и rn /фазного параметрического источника тока, содержащее п нульорганов тока, связанных с генератором тактовых импульсов и распределителем, датчик нулевой паузы и датчик реверса, отличающееся тем,что,с целью снижения типовой мощности вы- прямителя и повышения надежности, оно снабжено тремя элементами И и триггером, причем выход генератора тактовых импульсов связан со входами всех элементов И, второй вход первого элемента И связан с BbtxonoM датчика нулевой паузы, а выход- со счетным входом триггера, вторые входы второго и третьего элементов И связаны с инверсным выходом датчика нудевой паузы, а третьи входы с прямым или инверсным выходом датчика реверса соответственно, выход второго элемента И связан с Я -входом триггера, а выход третьего элемента И с, -входом триггера, выход триггера присоединен к распре делителю, Источники и формации, принятые во внимание при экспертизе

1, Труды МЭИ, вып. 159, М., 1973, с. 57-62, 2. Авторское свидетельство СССР .Х. 554598, кл. Н 02 P 13/16, 1976, 738097

27 Рцг, 8

Составитель О. Парфенова

Редактор Н. Коляда ТехредЖ. Кастелевич Корректор C, Щомак

Заказ 2826/35 Тираж 783 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„, д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4