CS267425B1 - Zapojení regulačního obvodu pulsniho měniče - Google Patents

Abstract

K řízení proudu a napětí záteže je užito zdroje zapínacich a vypínacích impulsů s nadproudovou ochranou omezující dobu vedení tyristoru typu GTO a se zpětným hlášením o skutečné době vedení tyristoru typu GTO do regulátoru. Regulátor srovnává požadovanou dobu vedení tyristoru typu GTO, kterou sám vytváří, se skutečnou dobou vedení tyristoru typu GTO a na základě těchto informací provádí rozběh motoru event. blokuje tyristory typu GTO v případě poruchy. K přenosu informaci lze užít světlovodů.

Description

Vynález se týká zapojení regulačního obvodu pulsního měniče, zvláště s tyristory typu GTO, zejména pro stejnosměrné motory, které tvoří induktivní zátěž, připojenou s nulovou diodou k stejnosměrnému zdroji napětí přes pulsní měnič, tvořený tyristorem typu GTO, se zdrojem zapínacích a vypínacích impulsů, s regulátorem, s čidlem napětí stejnosměrného zdroje, jehož výstup je připojen na vstup regulátoru, se zdrojem žádané hodnoty napětí zátěžě, připojeným na další vstup regulátoru.

Dosud známá zapojení regulačních obvodů pulsních měničů pro řízení induktivně odporové zátěže vyžadují čidla napětí a proudu zátěže se zpětnými vazbami do regulátoru. Dále vyžadují galvanické oddělení zpětnovazebních signálů i řídících impulsů od stejnosměrného zdroje napětí. Regulační obvody jsou přitom poměrně složité a jejich odrušení je obtížné.

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojení regulačního obvodu pulsního měniče, zvláště s tyristory typu GTO, zejména pro stejnosměrné motory, které tvoří induktivní zátěž, podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že k prvnímu řídícímu výstupu zdroje zapínacích a vypínacích impulsů s nadproudovou ochranou je připojena řídicí elektroda tyristoru typu GTO, k druhému řídicímu výstupu je připojena katoda tyristoru typu GTO, k signalizačnímu výstupu je připojen signalizační vstup regulátoru, ke zpětnovazebnímu vstupu je připojen výstup čidla proudu zátěže a k řídicímu vstupu je připojen výstup regulátoru.

Dalším význakem vynálezu je, že spoj mezi výstupem regulátoru a řídicím vstupem zdroje zapínacích a vypínacích impulsů a spoj mezi signalizačním výstupem zdroje zapínacích a vypínacích impulsů a signalizačním vstupem regulátoru jsou tvořeny optoelektronickými vazebními členy.

Výhodnost řešení podle vynálezu spočívá v tom. že dochází k podstatnému zjednodušení a ke zvýšení spolehlivosti celého zařízení. K přenosu informací mezi zdrojem zapínacích a vypínacích impulsů a mezi regulátorem o žádaném a skutečném poměrném otevření pulsního měniče lze použít optoelektronických vazebních členů, čímž se zaručí kromě galvanického oddělení regulačních a silových obvodů i vysoká odolnost regulace proti rušení.

Vynález bude v dalším textu blíže objasněn na příkladu provedení, jehož schéma zapojení je znázorněno na výkresu.

K prvnímu řídicímu výstupu 11 zdroje 7 zapínacích a vypínacích impulsů je připojena řídicí elektroda tyristoru 3 typu GTO. K druhému řídicímu výtupu 12 je připojena katoda tyristoru 3 typu GTO, na kterou je připojena rovněž zátěž 6, tvořena např- stejnosměrným motorem, přes čidlo 4 proudu a dále katoda nulové diody 5, jejíž anoda, stejně jako jeden pól zátěže 6 jsou uzemněny. Na zpětnovazební vstup 14 zdroje 7 zapínacích a vypínacích impulsů je připojen výstup čidla 4 proudu zátěže 6. Na řídicí vstup 15 zroje 7 zapínacích a vypínacích impulsů je prostřednictvím spoje A připojen výstup 9 regulátoru 1 a na signalizační výstup 1.3 zdroje 7 zapínacích a vypínacích impulsů je připojen prostředníc

CS 267425 Bl tvím spoje B signalizační vstup 8 regulátoru χ. Zdroj 7 zapínacích a vypínacích Impulsů je opatřen nastavitelnou nadproudovou ochranou, která při překročení nastavené hodnoty proudu omezuje poměrné otevření pulsního měniče s tyristorem typu GTO nezávisle na poměrném otevření požadovaném z regulátoru. Zdroj 7 zapínacích a vypínacích impulsů je dále opatřen zpětnou signalizací doby vedení tyristoru 3 typu GTO prostřednictvím spoje B.

Spoje A a B mohou být realizovány pomocí optoelektronických vazebních členů, čímž se dosáhne kromě galvanického oddělení regulačních a silových obvodů i vysoké odolnosti regulace proti rušení. Na vstup 16 žádané hodnoty je připojen výstup neznázorněného zroje žádané hodnoty napětí zátěže. Na vstup 10 je připojen výstup čidla 2 napětí UF stejnosměrného zdroje, který není znázorněn .

Funkce zapojení je následující.

Výstupním signálem uF čidla 2 napětí je do vstupu 10 regulátoru 1 předávána informace o napětí UF napájecího stejnosměrného zdroje. Informace o napětí uM na zátěži 6 pulsního měniče s tyristorem 3 typu GTO je získávána v regulátoru 1, kam je prostřednictvím spoje B ze signalizačního výstupu 13 zdroje 7 zapínacích a vypínacích impulsů přiváděna informace o skutečné době t2 vedení tyristoru 3 typu GTO. Tato informace o napětí uM na zátěži 6 se získá ze vztahu uF . t2uM - ,

T kde T je celková perioda pulsního měniče. Řídicí signál vedený spojem A je v regulátoru 1 vytvářen na základě vztahu

Vu tl - .

uF . T kde tl je žádaná doba vedení tyristoru 3 typu GTO,

Vu je žádaná hodnota napětí zátěže 6. Řídící signál je pak přiveden na vstup 15 zdroje 7 zapínacích a vypínacích impulsů.

Řízení zátěže 6, to je stejnosměrného motoru může probíhat dvěma způsoby.

Při prvním způsobu je podle žádané hodnoty napětí Vu regulátorem 1 vysílán signál po vedení A se stálým žádaným poměrným otevřením al tyristoru 3 typu GTO přičemž tl al -------.

T

Při rozběhu stejnosměrného motoru tvořícího zátěž 6 je ve zdroji 7 zapínacích a vypínacích impulsů vyhodnocen nadproud a zkrácena doba vedení tyristoru 3 typu GTO tak, aby odpovídala právě dosa

CS 267425 Bl zenému napětí stejnosměrného motoru. Zpětnovazební signál po vedení B tedy odpovídá svým skutečným poměrným otevřením a2 okamžitému napětí zátěže 6, to je stejnosměrného motoru během rozběhu, přičemž t2 a2 =------ .

T

Z rovnosti dob tl a t2 žádaného a skutečného poměrného otevření tyristoru 3 typu GTO obdrží regulátor 1 informaci o ukončení rozběhu. Velikost rozběhového proudu je dána nastavením nadproudové ochrany ve zdroji 7 zapínacích a vypínacích impulsů.

Při druhém způsobu je při rozběhu stejnosměrného motoru vysílán regulátorem 1 signál po spoji A s rostoucím poměrným otevřením al, jehož nárůst △ ^al △ ^t je úměrný při známé a neměnné zátěži stejnosměrného motoru rozběhovému proudu. Zpětnovazební signál, vysílaný zdrojem 7 zapínacích a vypínacích impulsů po spoji B nese informaci o skutečném poměrném otevření a2 a tím i o napětí stejnosměrného motoru. Během rozběhu i po něm musí platit tl = t2, protože ke zkrácení doby vedení tyristoru 3 typu GTO zásahem nadproudové ochrany ve zdroji 7 zapínacích a vypínacích impulsů vzhledem k nastavení nadproudu za normálních okolností nedochází. Pokud neplatí tl = t2. znamená to, že došlo k poruše a regulátor 1 by měl pulsní měnič zablokovat. .

Zapojení regulačního obvodu pulsního měniče podle vynálezu je využitelné zejména ve výzbroji elektrických lokomotiv.

Claims (2)

1. Zapojení regulačního obvodu pulsního měniče, zvláště s tyristory typu GTO, zejména pro stejnosměrné motory, které tvoří induktivní zátěž, připojenou s nulovou diodou k stejnosměrnému zdroji napětí přes pulsní měnič, tvořený tyristorem typu GTO, se zdrojem zapínacích a vypínacích impulsů, s regulátorem, s čidlem napětí stejnosměrného zdroje. jehož výstup je připojen na vstup regulátoru, se zdrojem žádané hodnoty napětí zátěže, připojeným na další vstup regulátoru, vyznačující se tím. že k prvnímu řídicímu výstupu /11/ zdroje /7/ zapínacích a vypínacích impulsů s nadproudovou ochranou je připojena řídicí elektrodě! tyristoru /3/ typu GTO. k druhému řídicímu výstupu /12/ je připojena katoda tyristoru /3/ typu GTO, k signalizačnímu výstupu /13/ je připojen signalizační vstup /8/ regulátoru /1/, ke zpětnovazebnímu vstupu /14/ je připojen výstup čidla /4/ proudu zátěže /6/ a k řídicímu vstupu /15/ je

CS 267425 Bl připojen výstup /9/ regulátoru /1/.

2. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že spoj /A/ mezi výstupem regulátoru /1/ a řídicím vstupem /15/ zdroje /7/ zapínacích a vypínacích Impulsů a spoj /B/ mezi signalizačním výstupem /13/ zdroje /7/ zapínacích a vypínacích Impulsů a signalizačním vstupem /8/ regulátoru /1/ jsou tvořeny optoelektronickými vazebními členy.