Способ защиты тиристорного преобразователя

Способ защиты тиристорного преобразователя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ < 8602(ц

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, Союз Советскик .Социалистическими

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву у 754558 (22)Заявлено 07.12.79 (21) 2848715/24-07 с присоединением заявки И (28) Приоритет (5В)М. Кл.

Н 02 Н 7/10

H 02 M i/18

Гевударстаана11 квкитет

CCCP

j (53) УДК 621 ° 3l5, .925.4: 621.314. .572(088.87

Опубликовано 30.08.81.Бюллетень JO 32

Дата опубликования описания 02.09.81 ао делаю «аабретений и открытнй (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к защите силовой полупроводниковой техники электропоездов постоянного тока.

Но основному авт,св, Ф 754558 известен способ защиты тиристорного пре-. образователя, питающего тяговый электродвигатель, содержащий основной, коммутирующий и перез.".рядный тиристоры, при котором контролируют.;величину и знак скорости. изменения выхбдного то- ка и при определенном их.значении воздействуют на импульсы управления. тиристорами. При этом способе подают импульсы управления на коммутирующий тиристор с временной задержкой по отношению к импульсам управления нерезарядным тнристором в зависимости от параметров выходного тока (1 ).

Недостатком этого способа защиты

26 является невысокая надежность из-sa отсутствия защиты преобразователя в .режиме.рекуперативного торможения при понижении напряжения контактной сети.

Цель изобретения — повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что дополнительно контролируют разность значений текущего и отстающего по времени напряжения сети, полученный сигнал суммируют с сигналом, пропорциональньщ выходному току, сумму их сравнивают с сигналом уставки и в зависимости от величины сигнала сравнения регулируют коэффициент saполнения преобразователя, а при за" данной. величине сигнала сравнения снимают импульсы управления преобразователем.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства, реализуншего способ.

Устройство содержит тиристорный импульсный преобразователь 1 включенный между якорем тягового двигателя 2. и обмоткой 3 возбуждения, кото.рые шунтированы диодами 4 и 5 соот- . ветственно. Последовательно с ико860203

55 рем тягового двигателя 2 включен датчик 6 тока якоря, присоединенный через контактор 7 моторного режима, к общей точке соединения дросселя 8 и конденсатора 9 входного фильтра преобразователя. Другой вывод дросселя 8 присоединен к положительному полюсу источника 10 питания (контактной сети). Конденсатор 9 вторым выводом соединен с отрицательным полюсом-источника 10 питания. Параллельно шунтирующему диоду 4 включен контактор 11 тормозного режима. К выводам дросселя 9 присоединен блок 12 измерения напряжения. Между общей

15 точкой контактора 7 и датчика 6 тока якоря и анодом шунтирующего диода 5 включен контактор 13 тормозного режима.

Тиристорный импульсный преобразоваталЫ 1 включает в себя главный тиристор 14, шунтированный в обратном на" правлении диодом 15, коммутирующую цепь из конденсатора 16 и реактора 17, перезарядный тиристор 18, шунтированный в обратном направлении цепью из последовательно соединенных диода 19 и тиристора 20, анод которого соединен с его управляющим электродом посредством импульсного стабилитрона 21.

Последовательно с перезарядным тиристором 18 включен датчик 22 нуля тока и его выход подключен к управляемой линии 23 задержки. Выход линии 23 задержки присоединен к управляющему электроду коммутирующего тиристора 24, анод которого присоединен к датчику 25 нуля тока, выход которого соединен с управляемой линией 26 задержки. Выход линии 26 задержки присоединен к управляющему электроду главного тиристора 14. Выход датчика 6 тока якоря присоединен к первому входу сумматора 27 и блоку 28 управления. Управляющий:.электрод тиристора 18 соединен с блоком..28 45 управления. Другой вход сумматора 27 соединен с вйходом блока 12 измерения напряжения, а выход 27 соединен .с за датчиком 29 установки тока якоря.

Выходы 29 соединены с входом 28 с эле- 5о ментами сравнения линий 23 и 26 задержек.

Иежду общей точкой датчика 22 нуля тока и анода коммутирунмцего тиристора 24 и отрицательным полюсом источника 10 питания включен зарядный резистор 30.

Переход из режима тяги в тормозной осуществляется после выбега при реверсировании обмоток возбуждения тяговых двигателей. В зоне высоких скоростей торможение осуществляется при независимом возбуждении тяговых дви гателей. В начальный период торможения возбуждение осуществляется от источника питания через кратковременно замкнутый контактор 11, а затем через диод 4, постоянно открытый при ЭДС вращения, большей напряжения контактной сети. При этом преобразователь работает в режиме амплитудной модуляции, реализуемой тиристором 24. Управляющие сигналы на тиристор 24 поступают от линии 23 задержки, включенной между датчиком 22 нуля тока и управляющим электродом тиристора 24.

Контроль величины и знака скорости изменения выходного. тока осуществляется датчиком 6 тока якоря и бло" ком 28 управления. Регулирование режима амплитудной модуляции осуществляется изменением времени задержки ли" нии 23 в зависимости от выходного напряжения устройства 27 через блок 29.

При снижении скорости система автоматически переходит в режим широтного регулирования.с самовозбуждением тягового двигателя. В этом режиме начинает работать главный тиристор 14.

Управление этим режимом осуществляется с помощью линии 26 задержки.

Процесс рекуперации реализуется при значительных колебаниях напряжения контактной сети.

В. силу ииерционности система не успевает отреагировать на изменение напряжения в контактной сети, что приводит к перерегулированию ч к аварийному режиму преобразователя.

Входной фильтр я вляется инерционным звеном с большой постоянной времени. При изменении напряжения в контактной сети напряжение на конденсаторе фильтра изменяется до нового уровня напряжения в контактной сети эа время, определяемое параметрами фильтра, Пользуясь этим, измеряют разность напряжения а контактной сети при его изменении и на конденсаторе 9, а затем суммируют выходные напряжения датчика 6 тока якоря и блока 12, при этом регулирование коэффициента заполнения преобразователя ведется в функции выходного напряжения сумма5 8602 тора, что позволяет подготовить систему к новым условиям работы.

Опасным режимом для системы является уменьшение напряжения в контактной сети. В этом случае система работает следующим образом.

Блок l2 измерения напряжения определяет величину разности напряжений в контактной сети и на конденсаторе 9 фильтра преобразователя, блок 12 выдает сигнал на сумматор 27, в соответствии с величиной выходного напряжения сумматора регулируется ко.эффициент заполнения преобразователя, что приводит к уменьшению тока воэ- д буждения тягового двигателя и ЗДС вращения, а это .в свою очередь приводит к снижению и тока якоря, далее начинает уменьшаться напряжение на конденсаторе 9 и нарастать ток якоря, о параллельно уменьшается выходное напряжение блока 12. Процесс заканчивается при выходном напряжении бло- . ка 12 равном нулю. Причем процесс перехода к новым условиям проходит без 25 перерегулирования и срыва системы.

В том случае, если напряжение в контактной сети продолжает уменьшаться до предельного уровня, определяемого работоспособностью системы, 30 блок 29 выдает сигнал в блок 28 на . снятие управления преобразователем и;:замещение рекуперативного торможения. Блок 12 настроен таким образом, чтобы фиксировать разность напряжений з5

0З 6 при нестационарном режиме измерения разности напряжений и не фиксировать разность напряжений в квазиустановившемся режиме.

Технико-экономическим преимуществом предлагаемого способа защиты является. повышение надежности рекуперативного торможения в условиях колебания напряжения контактной сети, что позволит уменьшить расход энергии на движение подвижного состава.

Формула изобретения

Способ защиты тиристорного преобразователя по авт.св. Ф 754558, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, дополнительно контролируют разность значений текущего и отстающего по времени напряжения сети, полученный сигнал суммируют с сигналом, пропорциональным выходному току, сумму их сравнивают с сигналом уставки и в зависимости от величины сигнала сравнения регупируют коэффициент заполнения преобразователя, а -при заданной величине сигнала, сравнения снимают импульсы управления нреобразователем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 754558, кл. H 02 Н 7/10, 1978.

860203

Составитель В. Литвиненко

Редактор В. Матюхина Техвед ° . ро

3. Фанта 1(о екто У. ПономаРенко

Заказ 7565/32 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открмтий

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

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