SU1272418A1 - Устройство дл управлени тиристорным преобразователем - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может найти применение в тиристорных преобразовател х. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности . В авари1П ом pexciLMe при нарушении работы формировател  импульсов 8 основного блока 5 управлени , привод щем к изменению угла регулировани , напр жение на выходе тиристорного преобразовател  1 изменитс . Это приведет к изменению напр жени  на выходах апериодического звена 18 и выпр мител  19, и сн тмо блокировки с формировател  8 резервного блока 6 управлени . Импульсы управлени  с выхода фop rapoвaтeл  8 резервного блока 6 управлени , соответствующие заданному углу регулировани , поступают на управл ющий вход 3 тиристорного преобразовател  1. При этом пеi (Л реключающий блок 12 основного блока 5 управлени  заблокирует формирователь 8 основного блока 5 управлени  и импульсы управлени  на управл ющий вход 2 тйристорного преобразовател  I подаватьс  не будут. Таким образом, работа тйристорного преобразовател  1 не нарушитс . 2 ил. го N9 4 00

Description

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в тиристорных преобразователях.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для управления тиристорным преобразователем на примере выполнения системы возбуждения синхронной электрической машины; на фиг. 2 - функциональная схема блока контроля параметров импульсов управления.

Устройство (фиг. 1) содержит тиристорный преобразователь 1 с управляющими входами 2 и 3 и выходом 4, подключенным соответственно к выходам основного 5 и резервно-; го 6 блоков управления и обмотке возбуждения синхронной электрической машины 7. В состав каждого блока 5 и 6 управления входят формирователь 8 импульсов управления с управляющими входами 9 и 10 и входом 11 блокировки, переключающий блок 12, выход которого соединен с входом 11 блокировки формирователя 8 импульсов управления, блок 13 контроля параметров импульсов управления. Выходы блоков 13 контроля параметров импульсов управления основного 5 и резервного 6 блоков управления подключены соответственно к входам переключающих блоков 12 соответственно резервного 6 и основного 5 блоков управления. Блоки 5 и 6 содержат также блок 14 с входами 15 и 16, моделирующий тиристорный преобразователь 1·, выход которого соединен с входом 17 апериодического звена 18. Выход по-, следнего через двухполупериодный выпрямитель 19 соединен с выходом блока 13 контроля параметров импульсов управления. Вход 20 апериодического звена 18 подключен к выходу датчика 21 напряжения, вход которого подключен к выходу 4 тиристорного преобразователя 1 .

Устройство также содержит блок 22 автоматическрго регулирования возбуждения синхронной электрической гмашины 7, вход которого через измерительные трансформаторы 23 и 24 подключен к статорной обмотке синхронной электрической машины 7 . Выход блока 22 автоматического регулирования возбуждения соединен с входами 10 формирователей 8 импульсов управления и входами 16 блоков 14, моделирующих тиристорный преобразователь 1. Кроме того, устройство содержит блок 25 задания напряжения возбужде5 ния, выход которого подключен к входам 9 формирователей 8 импульсов управления и входам 15 блоков 14, моделирующих тиристорный преобразователь 1. Блоки 14 содержат операцион10 ный усилитель 26, входные резисторы 27 и 28, резисторы 29-31, транзистор 32, диод 33 в цепи обратной связи усилителя 26. Апериодическое звено 18 включает в себя операцион— ный усилитель 34, входные резисторы 35 и 36, резистор 37, конденсатор 38 в цепи обратной связи операционного усилителя 34. Двухполупериодный выпрямитель 19 имеет операцион- ный усилитель 39, резисторы 40 и 41 на входе и в цепи обратной связи операционного усилителя 39, диоды 42 и 43.

Блок 13 контроля параметров импуль²⁵ сов управления (фиг. 2) содержит выходной элемент 2И-НЕ 44, два идентичных логических блока 45 и 46, каждый из которых имеет многоканаль-. ный пороговый элемент 47, элемен30 ты 2Ц-2ИЛИ-НЕ 48, ЗИ-НЕ 49 и- 50, 2И-НЕ 51, инверторы 52-55.

Устройство работает следующим об- ¹ разом.

³⁵ В нормальном режиме работы напряжение начальной уставки по току возбуждения с выхода блока 25 и напряжение с выхода блока 22 автоматического регулирования возбуждения поступало ют соответственно на входы 9 и 10 формирователей 8 импульсов управления основного 5 и резервного 6 .блоков управления. При работе, например, основного блока 5 на выходе формирователя 8 этого блока формируется последовательность импульсов управления, поступающая на управляющий вход 2 тиристорного преобразователя 1. При этом на его выходе появляется выпрямленное напряжение, которое поступает на обмотку возбуждения синхронной электрической машины 7 и на вход датчика 21 напряжения. Напряжение с выхода датчика 21, пропорциональное выходному напряжению тиристорного преобразователя 1, поступает на вход 20 апериодического звена' 18 основного 5 и резервного 6 блоков управления.

Последовательность импульсов управления на выходе формирователя 8 сдвинута относительно питающего преобразователь 1 напряжения на заданный угол регулирования, определяемый на- 5 пряжением начальной уставки с выхода блока 25 и напряжением с выхода блока 22 автоматического регулирования возбуждения.

На входы 15 и 16 блока 14· посту- 10 пают также напряжения с выходов блоков 25 и 22. В результате напряжениена выходе операционного усилителя 26 блока 14 пропорционально напряжению возбуждения исправного тиристорного 15 преобразователя 1 в установившемся режиме. Резистором 31 настраивается максимальное значение напряжения на выходе операционного усилителя 26, соответствующее напряжению на выходе 20 тиристорного преобразователя 1 при установившемся максимальном значении тока возбуждения. Напряжение с выхода операционного усилителя 26 блока 14 сравнивается операционным уси- 25 лителем 34 апериодического звена 18 с выходным напряжением датчика 21 напряжения. Для исключения ложной работы апериодического звена 18 в переходных режимах служит конденса- 30 тор 38. Выходное напряжение аперио- дического звена 18 выпрямляется операционным усилителем 39 и диодами 42 и 43 двухполупериодного выпрямителя 1 9 и подается на переключающий {блок 12 резервного блока 6 управления и блокирует формирователь 8 импульсов управления этого блока 6, исключая возможность прохождения импульсов управления на управляющий вход 3 тиристорного преобразователя 1.

В аварийном режиме при нарушении работы формирователя 8 основного блока 5 управления, приводящем к измене-, нию угла регулирования, напряжение 45 на выходе тиристорного преобразовате- . ля 1 изменяется, что приводит к изменению напряжения на выходах апериодического звена 18 и выпрямителя 19 и снятию блокировки с формировате- 50 ля 8 резервного блока 6 управления. Импульсы управления с выхода формирователя 8 резервного блока 6 управления, соот-вётствующие заданному углу регулирования, поступают на уп- 55 равняющий вход 3 тиристорного преобразователя 1. При этом переключающий блок 12 основного блока 5 управления блокирует формирователь 8 основного блока 5 управления и импульсы управления на управляющий вход 2 тиристорного преобразователя 1 не подаются. Таким образом, работа тиристорного преобразователя 1 не нарушается.

Отклонение параметров импульсов управления в основном 5 и резервном 6 блоках управления от заданных значений контролируется блоком 13 контроля импульсов управления* На вход блока 13 поступают импульсы управления длительностью 120 эл.град. в статических режимах и фазовым сдвигом между импульсами смежных каналов 60 эл. град, с выхода формирователя 8. Число каналов управления шесть. Контроль четных каналов управления осуществляется логическим блоком 45, нечетных каналов - логическим блоком 46. В каждом логическом блоке 45 и 46 при нормальной работе импульсы на выходе многоканального порогового элемента-47 повторяют по длительности и чередованию входные импульсы управления. При этом на выходах элементов 2И-ИПИ-НЕ 48, ЗИ-НЕ 49, 2И-НЕ 51 имеют место сигналы логической единицы, соответственно на выходах элементов ЗИ-НЕ 50 и 2И-НЕ 44 сигналы логического нуля и формирователь 8 импульсов управления резервного блока 6 управления не вступает в работу.

При отклонении параметров импульсов управления от заданных значений на выходах элементов 2И-2ИЛИ-НЕ 48, ЗИ-НЕ 49, 2И-НЕ 51 имеют место логические нули в следующих случаях: на выходе элемента ЗИ-НЕ 49 при снижении амплитуды, отсутствии или уменьшении длительности импульсов в каналах управления; на выходе элемента 2И-2ИЛИНЕ 48 при увеличении длительности им-’ пульсов в каналах управления; на выходах элементов 2И-2ИПЙ-НЕ 48 и 2ИНЕ 51 при сплошном импульсе в каналах чправления.

Во всех перечисленных случаях на выходах элементов ЗИ-НЕ 50 и 2И-НЕ 44 имеют место сигналы логической единицы, и формирователь 8 импульсов управления резервного блока 6 управления вступает в работу и управление тиристорным преобразователем осуществляется по управляющему входу 3, а формирователь 8 импульсов управления основного блока 5 управления отключается из работы.

s

Таким образом, благодаря введению датчика 21 напряжения, а в блоки 5 и 6 управления - блока 14, моделирующего тиристорный преобразователь 1 апериодического звена 18, двухполупериодного выпрямителя 19 повышается надежность устройства за счет дополнительного контроля формирователя 8 импульсов управления при отклонении угла регулирования импульсов управления тиристорного преобразователя 1 от заданного значения. Это позволяет исключить отклонение тока на выходе преобразователя от заданного значения при отклонении угла регулирования импульсов управления, вызванном неисправностью формирователя импульсов управления. В результате не нарушается технологический процесс электропривода с данным тиристорным преобразователем. При токе на выходе преобразователя, превышающем заданное значение, исключаются возможность перегрузки тиристоров преобразователя и выход из строя отдельных тиристоров и тиристорного преобразователя в целом.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к электротехнике и может найти применение в тиристорных преобразовател х. Цель изобретени  - повьпление надежности . На фиг, } представлена функциональна  схема устройства дл  управлени  тиристорным преобразователем на примере выполнени  системы возбуждени  синхронной электрической машины; на фиг. 2 - функциональна  схема блока контрол  параметров импульсов управлени . Устройство (фиг. 1) содержит ти ристорный преобразователь 1 с управл ющими входами 2 и 3 и выходом 4, подключенным соответственно к выходам основного 5 и резервно- ; го 6 блоков управлени  и обмотке воз буждени  синхронной электрической ма шины 7. В состав каждого блока 5 и 6 управлени  вход т формировател ь 8 импульсов управлени  с управл ющими входами 9 и 10 и входом 11 блокировки , переключающий блок 12, выход которого соединен с входом 11 блокиров ки формировател  8 импульсов управлени , блок 13 контрол  параметров импульсов управлени . Выходы блоков контрол  параметров импульсов управлени  основного 5 и резервного 6 блоков управлени  подключены соответственно к входам переключа ощих блоков 12 соответственно резервного 6 и основного 5 блоков управлени . Блоки 5 и 6 содержат также блок 14 с входами 15 и 16, моделирующий тиристорный преобразователь Г, выход которого соединен с входом 17 апериодического звена 18. Выход последнего через двухполупериодный выпр митель 19 соединен с выходом бло ка 13 контрол  параметров импульсов управлени . Вход 20 апериодического звена 18 подключен к выходу датчика 21 напр жени , вход которого под ключен к выходу 4 тиристорного прео разовател  1 . Устройство также содержит блок 22 автоматического регулировани  возбуждени  синхронной электрической |Машины 7, вход которого через измери тельные трансформаторы 23 и 24 подключен к статорной обмотке синхронной электрической машины 7, Выход бл ка 22 автоматического регулировани  возбуждени  соединен с входами 10 формирователей 8 импульсов управле182 ни  и входами 16 блоков 14, моделирующ х . тиристорный преобразователь 1. Кроме того, устройство содержит блок 25 задани  напр жени  возбуждени , выход которого подключен к входам 9 формирователей 8 импульсов управлени  и входам 15 блоков 14, моделирующих тиристорный преобразователь 1. Блоки 14 содержат операционный усилитель 26, входные резисторы 27 и 28, резисторы 29-31, транзистор 32, диод 33 в цепи обратной св зи усилител  26. Апериодическое звено 18 включает в себ  операционный усилитель 34, входные резисторы 35 и 36, резистор 37, конденсатор 38 в цепи обратной св зи операци онного усилител  34. Двухполупериодный выпр митель I9 имеет операционньй усилитель 39, резисторы 40 и 41 на входе и в цепи обратной св зи операционного усилител  39, диоды 42 и 43. Блок 13 контрол  параметров импульсов управлени  (фиг. 2) содержит выходной элемент 2И-НЕ 44, два идеи- , тичных логических блока 45 и 46, каждьй из которых имеет многоканаль-. ньй пороговьй элемент 47, элементы 2И-2ИЛИ-НЕ 48, ЗИ-НЕ 49 и- 50, 2И-НЕ 51, инверторы 52-55. Устройство работает следующим образом . В нормальном режиме работы напр жение начальной уставки по току возбуждени  с выхода блока 25 и напр жение с вькода блока 22 автоматического регулировани  возбуждени  поступают соответственно на входы 9 и 10 формирователей 8 импульсов управлени  основного 5 и резервного 6 .блоков управлени . При работе, например, основного блока 5 на выходе формировател  8 этого блока формируетс  последовательность импульсов управлени , поступающа  на управл ющий вход 2 тиристорного преобразовател  1. При этом на его выходе по вл етс  выпр мленное напр жение, которое поступает на обмотку возбуждени  синхронной электрической машины 7 и на вход датчика 21 напр жени . Напр жение с выхода датчика 21, пропорциональное выходному напр жению тиристорного преобразовател  1, поступает на вход 20 апериодического звена 18 основного 5 и резервного 6 блоков управлени . Последовательность импульсов управлени  на выходе форшфовател  8 сдвинута относительно питающего преобразователь 1 напр жени  на заданны угол регул1фованй , определ емый напр жением начальной уставки с выхода блока 25 и напр жением с выхода блока 22 автоматического регул1фовани  возбуждени . На входы 15 и 16 блока 14 поступают также напр жени  с выходов блоков 25 и 22. В результате напр жение на выходе операционного усилител  26 блока 14 пропорг ионально напр жению возбуждени  исправного тиристорного преобразовател  1 в установившемс  режиме. Резистором 31 настраиваетс  максимальное значение напр жени  на выходе операционного усилител  26, соответствующее напр жению на выходе тиристорного преобразовател  1 при установившемс  максимальном значении тока возбуждени . Напр жение с выхода операционного усилител  26 блока 14 сравниваетс  операционным усилителем 34 апериодического звена 18 с выходным напр жением датчика 21 напр жени . Дл  исключени  ложной работы апериодического звена 18 в переходных режимах служит конденсатор 38. Выходное напр жение аперио- дического звена 18 выпр мл етс  операционным усилителем 39 и диодами 42 и 43 двухполупериодного выпр мител  19 и подаетс  на переключающий (блок 12 резервного блока 6 управлени  и блокирует формирователь 8 импульсов управлени  этого блока 6, исключа  возможность прохождени  импульсов управлени  на управл ющий вход 3 тиристорного преобразовател  В аварийном режиме при нарушении работы формировател  8 основного бло ка 5 управлени , привод щем к измен нию угла регулировани , напр жение на выходе тиристорного преобразоват л  1 измен етс , что приводит к изм нению напр жени  на выходах апериодического звена 18 и выпр мител  19 и сн тию блокировки с формировател  8 резервного блока 6 управлени . Импульсы управлени  с выхода.формировател  8 резервного блока 6 управ лени , соот-ветствующие заданному уг лу регулировани , поступают на управл ющий вход 3 тиристорного преоб разовател  1. При этом переключающи блок 12 основного блока 5 управлени 184 блокирует формирователь 8 основного блока 5 управлени  и импульсы управлени  на управл ющий вход 2 тиристорного преобразовател  1 не подаютс . Таким образом, работа тиристорного преобразовател  1 не нарушаетс . Отклонение параметров импульсов управлени  в основном 5 и резервном 6 блоках управлени  от заданных значений контролируетс  блоком 13 контрол  импульсов управлени  На вход блока 13 поступают импульсы управлени  длительностью 120 эл.град. в статических режимах и фазовым сдвигом между импульсами смежных каналов 60 эл. град, с выхода формировател  8. Число каналов управлени  шесть. Контродь четных каналов управлени  осуществл етс  логическим блоком 45, нечетных ка 1алов - логическим блоком 46. В каждом логическом блоке 45 и 46 при нормальной работе импульсы на выходе многоканального порогового элемента-47 повтор ют по длительности и чередованию входные импульсы управлени . При этом на выходах элементов 2И-ИЛН-НЕ 48, ЗИ-НЕ 49, 2И-НЕ 51 имеют место .сигналы логической единицы , соответственно на выходах элементов ЗИ-НЕ 50 и 2И-НЕ 44 сигналы логического нул  и формирователь 8 импульсов управлени  резервного блока 6 управлени  не вступает в работу. При отклонении параметров импуль- сов управлени  от заданных значений на выходах элементов 2И-2ИЛИ-НЕ 48, ЗИ-НЕ 49, 2И-НЕ 51 имеют место логические нули в следующих случа х: на выходе элемента ЗИ-НЕ 49 при снижении амплитуды, отсутствии или уменьшении длительности импульсов в каналах управлени ; на выходе элемента 2И-2ИЛИНЕ 48 при увеличен ш длительности импульсов в каналах управлени ; на выходах элементов 2И-2ИЛИ-НЕ 48и 2ИНЕ 5I при сплошном импульсе в каналах vпpaвлeни . Во всех перечисленных случа х на выходах элементов ЗИ-НЕ 50 и 2И-НЕ 44 имеют место сигналы логической единицы , и формирователь 8 импульсов управлени  резервного блока 6 управлени  вступает в работу и управление тиристорным преобразователем осуществл етс  по управл ющему входу 3, а формирователь 8 импульсов управлени  основного блока 5 управлени  отключаетс  из работы. 51 Таким образом, благодар  введению датчи1 :а 21 напр жени , а в блоки 5 и 6 управлени  - блока 14, моделирук цего тиристорный преобразователь 1 апериодического звена 18, двухполупериодного выпр мител  19 повьшаетс  надежность устройства за счет дополнительного контрол  формировател  8 импульсов управлени  при отклонении угла регулировани  импульсов управлени  тиристорного преобразовател  1 от заданного значени . Это позвол ет исключить отклонение тока на выходе преобразовател  от заданного значени  при отклонении угла регулировани  импульсов управлени , вызванном неисправностью формировател  импульсов управлени . В результате не нарушаетс  технологический процесс электропривода с данным тиристорным преобразователем. При токе на выходе преобразовател , превышающем заданное значение, исключаютс  возможность перегрузки тирийторов преобразовател  и выход из стро  отдельных тиристоров и тиристорного преобразовател  в целом. Формула изобретени  Устройство дл  управлени  тиристорным преобразователем с двум  управл ющими входами, содержащее основ ной и резервный блоки управлени , каждый из которых включает в себ  формирователь импульсов управлени  с п управл к цими входами и входом блокировки , выход которого предназначен дл  подключени  к одному из управл ющих входов тиристорного преобразова тел , блок контрол  параметров импул сов управлени , переключающий блок, выход которого подключен к входу бло 86 ировки формировател  импульсов упавлени , выход блока контрол  параетров импульсов управлени  и вход ереключающего блока основного блока правлени  подключены соответственно, входу переключающего блока и выхоу блошка контрол  параметров импуль : сов управлени  резервного блока управлени , отличающеес  тем, что, с целью повьипени  надежности , в него введен датчик напр жени , а каждый основной и резервный блоки 1управлени  снабжены апериодическим звеном с двум  входами, двухполупериодным выпр мителем и блоком, моделцдующим тиристорный преобразователь, имеющим п входов и включающим в себ  сумматор с п входами, охваченный отрицательной нелинейной обратной св зью из последовательно соединенных диода и транзистора, базовый вывод которого подключен к регулируемому источнику опорного напр жени , причем вход датчшса напр жени  предназначен дл  подключени  к выходу тиристорного преобразовател , выход блока, моделирующего тиристорный преобразователь , подключен к первому входу апериодического звена, второй входКоторого соединен с выходом датчика напр жени , выход апериодического звена соединен с входом двухполупериодного вьшр мител , выход которого подключен к выходу блока контрол  параметров импульсов управлени , каждый из п входов блоков, моделиругацих тиристорный преобразователь, основного и резервного блоков управлени  соответственно соединены между собой и подключены соответственно к каждому из п управл ющих входов фор; мирователей импульсов управлени  основного и резервного блоков управлени .