Устройство для управления токопараме-трическим непосредственным преобразо-вателем частоты

Устройство для управления токопараме-трическим непосредственным преобразо-вателем частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 817972

И3ОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советск их

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ . СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.11.78 (21) 2689820/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Н 02 P 13/16

Геоударотаеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.03.81. Бюллетень №12 (53) УДК621.314.

;27 (088.8) Дата опубликования описания 05.04.81

1 .

В. А. Биаиков, Г. А. Бидеев, А. M. ееабышев. и С. Г. Обухов /

Северо-Кавказский горно-металлургической институт ... (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТОКОПАРАМЕТРИЧЕСКИМ

НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электродуговых установках.

Известна система управления, содержащая блок задержки, преобразователь напряжения в код, дешифратор кода, распределитель импульсов, генератор управляющего напряжения и синхронизатор сети (1) .

Недостатком известной системы управления является сложность.

Известно также устройство для управления частотой и напряжением преобразователя частоты с непосредственной связью, состоящее из устройства формирования опорных синусоид, синхронизированного сетью, устройства формирования напряжения управления, устройства раздельного управления, фазосмещающего устройства, а также устройства усиления и распределения импульсов управления (2).

Однако при использовании системы параметрический источник тока — непосредственный преобразователь частоты совместно с рассмотренными устройствами управления имеет место режим холостого хода в фазах параметрического источника тока, который является для него аварийным.

Цель изобретения — обеспечение безаварийной работы устройства путем устранения режима холостого хода в фазах параметрического источника тока, уменьшение его весогабаритных показателей и упрощение схемы устройства управления.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления токопараметрическим непосредственным преобразователем частоты снабжено генератором и триггером, а блок распределения импульсов выполнен на триггере, шести элементах ИЛИ, шести элементах И, выходы каждого из которых подключены к соответствующему элементу

ИЛИ, входы первого, третьего и шестого элементов И подключены к одному из выходов триггера, другой выход которого подключен к остальным элементам И, другие входы элементов И подключены попарно к соответствующему выходу блока формирования опорных импульсов, другой выход которого связан со входами триггера блока распределения импульсов, триггера и блока

817972 задания частоты, выходом подключенного ко входу блока раздельного управления, выходом связанного с триггером блока распределения импульсов, выход генератора и выход триггера связаны со вторыми входами элементов ИЛИ блока распределения импульсов, выходы которых являются выходом блока распределения импульсов, На фиг. 1 представлена принципиальная схема токопараметрического непосредственного преобразователя; на фиг. 2 — функциональная схема устройства управления; на фиг. 3 — временные диаграммы работы устройства при частоте выходного тока 25 Гц.

Непосредственный преобразователь частоты работает в режиме естественной коммутации тока. Формирование выпрямительного и инверторного режимов работы осуществляется при совместной работе трех вентилей (по одному в каждой фазе) соответственно в группах I u II.

Переход от выпрямительного режима к инверторному и обратно происходит при двухфазном коротком замыкании в преобразователе. 1 рехфазное короткое за мыка ние формирует паузу в выходном токе и используется для регулировки его величины.

Предлагаемое устройство содержит блок

1 формирования опорных импульсов, выходы которого соединены со входами шести элементов 2 — 74, кроме того, через элемент

8 задержки и ключ 9 — со входом триггера 10 и через ключ 11 — со входом триггера 12, а также со входами счетчиков

13 — 15, причем выходы счетчиков 13 — 15 через переключатели 16 — 21 и ключи 22 и 23 соединены со входами триггера 24. Выход ключа 22 через элемент 25 задержки связан со входаМи установки нуля счетчиков

13 — 15, а выходы триггера 10 соединены со вторыми входами элементов 2 — 7 И, при-. чем выходы госледних связаны со входами усилителя-формирователя 26 через элементы 27 — 32 ИЛИ, свободные входы которых через ключ 33 связаны с выходом генератора 34.

Работа устройства представлена на диаграммах (фиг. 3), где Uiz — напряжение на выходе триггера 12; Q w, U i p U q y u — напряжения на выходах блока 1 формирования опорных импульсов; напряжение на выходе элемента 8 задержки;

U qq — напряжение на выходе триггера 10;

U z — напряжение на выходе ключа 23;

U za — напряжение на выходе ключа 22;

U >s — напряжение на выходе элемента 25 задержки; U qq — напряжение на выходе триггера 24; U y — U 3i — напряжения на выходах соответствующих элементов ИЛИ.

Устройство работает следующим образом.

С помощью переключателей 16 — 18 выставляется число, соответствующее часто1о

2О

25 зо

55 импульсы с блока 1 формирования опорных импульсов через элементы 2 — 7 И,элементы

27 — 32 ИЛИ и усилитель-формирователь 26 поступают на тиристоры группы 1 или группы II, формируется либо выпрямительный (фиг. 3), либо инверторный режим работы преобразователя.

В момент t число импульсов в счетчиках

13 — 15 равно п, через ключ 22 триггер 24 возвращается в исходное состояние, одноте выходного тока, определяемое по формуле тп, fc и - —, где m — нульсность схемы непосредственного преобразователя частоты;

f — частота сети;

f о — частота выходного тока.

При необходимости изменения величины выходного тока, переключателями 19 — 21 выставляется число, соответствующее длительности паузы или среднему значению выходного тока п = п — Ъ о где1 о — максимальный выпрямленный ток

1 — среднее значение выходного тока.

Исходными состояниями триггеров 24 и 12 соответственно являются Ugq u Uqg при этом открыты ключи 33, 9 и 11.

На управляющие электроды всех тиристоров, через усилитель-формирователь 26, элементы 27 — 32 ИЛИ поступают импульсы с генератора 34. Причем каждый выход усилителя-формирователя 26 связан с управляющими электродами двух тиристоров.

В момент t 0 включения питания системы параметрический источник тока — непосредственный преобразователь частоты открываются те тиристоры, анодное напряжение у которых положительное. Формируется трехфазное короткое замыкание, в фазах преобразователя протекает ток.

С появлением первого импульса на выходе блока 1 формирования опорных импульсов перееключается триггер 12, при этом запираются ключи 11 и ЗЗ. Отключается генератор 34 от элементов 27 — 32 ИЛИ. Однако при наличии числа по на переключателях 19 — 21 короткое замыкание продолжается (пауза в выходном токе) вследствие переключений триггера 10 в каждую 1/б часть периода Т импульсами, поступающими с блока 1 формирования опорных импульсов через элемент 8 задержки и ключ 9. Кроме того, импульсы поступают в счетчик 13, выход которого связан со входом счетчика

14, а выход последнего — со входом счетчика 15. Поэтому счетчик 14 переключается каждым десятым импульсом, а счетчик 15— каждым сотым.

В момент t 1 число импульсов, поступающее в счетчики, равно и о, тогда через ключ

23 переключается триггер 24, закрывается ключ 9, прекращается переключение триггера 10 и в зависимости от его положения

817972

Формула изобретения

21 временно через элемент 25 задержки счетчики сбрасываются в первоначальное положение. Открывается ключ 9, переключается триггер 10, формируется пауза в выходном токе. В момент t g Uц,HикKл п оOв тTоaр я eетTс яH, но с переходом к противоположному режиму работы (инверторному), если число и р было нечетным, при четном значении п р в нагрузке появляется выпрямленный ток с паузами.

В предлагаемом устройстве распределение импульсов осуществляется с помощью шести элементов И, поэтому каждый импульс поступает на управляющие электроды двух тиристоров, что значительно упрощает схему, повышает ее надежность и снижает стоимость на 40 /ц. Устранение режима холостого хода в фазах параметрического источника тока исключает в нем перенапряжения, что позволяет уменьшить габариты и вес установки, а следовательно и стоимость на ЗОО/р

Устройство для управления токопараметрическим непосредственным преобразователем частоты, содержащее блок формирования опорных импульсов, блок задания частоты, блок раздельного управления, блок распределения импульсов, подключенный к усилителю-форм и рователю, отличающееся

A тем что, с целью безаварийной работы путем устранения режима холостого хода, оно снабжено генератором и триггером, а блок распределения импульсов выполнен на триггере, шести элементах ИЛИ, шести элементах И, выходы каждого из которых подключены к соответствующему элементу ИЛИ, входы первого, третьего и шестого элементов И подключены к одному из выходов триг гера, другой выход которого подключен к остальным элементам И, другие входы элементов И подключены попарно к соответствующему выходу блока формирования опорных импульсов, другой выход которого связан со входами триггера блока распределения импульсов, триггера и блока задания частоты, выходом подключенного ко входу блока раздельного управления, выходом связанного с триггером блока распределения импульсов, выход генератора и выход триггера связаны со вторыми входами элементов ИЛИ блока распределения импульсов, выходы которых являются выходом блока распределения импульсов.

Источники, информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 522539, кл. Н 02 P 1 3/16, 1976.

2. Жемеров Г. Г. Тиристорные преобразователи частоты с непосредственной связью.

М., «Энергия», 1977, с, 210.

817972

Vq

10 и 2 юг

1/

Составитель О. Парфенова

Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик

Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор И.Михеева

Заказ 1014/78