SU1473041A1 - Устройство дл переключени ступени многомостового тиристорного преобразовател - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  многомостовым выпр мительно-инверторным тиристорным преобразователем электроподвижного состава. Цель изобретени  - повышение коэффициента мощности и более полное использование мощности силового трансформатора. Цель достигаетс  за счет уменьшени  величины начального угла открыти  тиристоров при переходе в следующую зону регулировани . При увеличении напр жени  питани  преобразовател  и при выполнении услови  L_P1≤L₀₁+γ, где L₀₁ - минимальный угол открыти  тиристоров первой зоны регулировани , L_P1 - регулируемый угол открывани  тиристоров первой зоны регулировани  , γ - угол коммутации, синхронный триггер 18 формирует сигнал перехода L₀₂, причем L₀₂Λ₀₁. На распределитель импульсов 12 продолжают поступать импульсы L₀₁ до тех пор, пока L_P1Λ₀₂. Как только L_P1≤L₀₂, на выходе элемента И-НЕ 24 формируетс  сигнал, переключающий триггеры 25 и 26 в противоположное состо ние и запрещает прохождение импульсов L₀₁ через элемент И-НЕ 24 и разрешает прохождение импульсов L₀₂ через элемент И-НЕ 22. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к электро- . технике, в частности к преобразовательной технике, и может быть применено дл  управлени  работой многомос- тового выпр мительно-инверторного тиристорного преобразовател , используемого в электропроводе с многоступенчатым регулированием напр жени  на нагрузке, преимущественно на . электрическом транспорте.

Цель изобретени  - повышение коэффициента мощности преобразовател  более полное использование мощности силового трансформатора.

На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временна  диаграмма напр жени , по сн юща  работу устройства.

Устройство дл  переключени  ступеней многомостового тиристорного преобразовател  содержит формирователь 1 опорных импульсов, первый фа- зосдвигающий элемент 2, второй фазо- сдвигаюш,ий элемент 3, третий фазо- сдвигающий элемент 4, блок 5 синхронизации , входы которых предназначены дл  подключени  к напр жению сети. Выход блока 5 синхронизации подключен к первому входу первого триггера с раздельным запуском 6, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ. 7, первый вход которого соединен с входом одновибратора 8. Выход одновибратора 8 подключен к вто рому входу первого элемента И-НЕ 7 , третий вход которого через первый элемент НЕ 9 и датчик угла коммутации 10 предназначен дл  подключени  к силовой цепи многомостового тиристорного преобразовател  11. Выход первого фазосдвигающего элемента 2 соединен с п тым входом распределитег л  12 импульсов, вторым входом второго элемента И-НЕ 13 и через второй элемент НЕ 14 со вторым входом третьего элемента И-НЕ 15. Первый вход третьего элемента И-НЕ 15 через первый элемент 16 задержки соединен со вторым выходом первого триггера с раздельным запуском 6, первый выход которого подключен к первому входу второго элемента И-НЕ 13. Выход второ го элемента И-НЕ 13 соединен с первым входом второго триггера с раздельным запуском 17, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И-НЕ 15, Первый ,и второй выходы триг

0

5

5

0

5

0

5

гера 17 соединены соответственно со вторым и третьим входами первого синх ронного ,триггера 18, первый вход которого соединен с выходом третьего фазосдвигающего элемента 4. Первый и второй выходы первого синхронного триггера 18 соединены соответственно с третьим и четвертым входами распределител  импульсов 12, второй вход которого соединен с выходом второго фазосдвигающего элемента 3. Выход распределител  12 импульсов через блок 19 усилителей соединен с управл ющими электродами тиристоров многомостового тиристорного преобразовател  11, силова  цепь которого подключена к выходу т гового трансформа- тора 20. Вход второго элемента 21 задержки соединен с выходом формировател  1 опорных импульсов, вторым входом четвертого элемента И-НЕ 22 и входом третьего элемента НЕ 23, выход которого подключен к первому входу п того элемента И-НЕ 24, второй вход которого подключен к выходу первого фазосдвигающего элемента 2, Выход п того элемента И-НЕ 24 соединен с первым входом третьего триггера .с раздельным запуском 25, второй вход которого подключен к выходу элемента И-НЕ 15, Первый и второй выходы триггера 25 соединены соответственно с первым и вторым входами второго синхронного триггера 26, третий вход которого подключен к выходу третьего фазосдвигающего элемента 4, Первый и второй выходы второго синхронного триггера 26 соединены соответственно со вторым входом шестого элемента И- НЕ 27 и первым входом четвертого элемента И-НЕ 22, Выход второго элемента 21 задержки подключен к входу одновибратора 8 и первому входу щесто го элемента И-НЕ 27, выход которого соединен с первым входом седьмого элемента И-НЕ 28, второй вход которого подключен к выходу четвертого элемента И-НЕ 22, Выход седьмого элемента И-НЕ 28 соединен с первым входом распределител  12 импульсов. Нагрузкой преобразовател   вл етс  двигатель 29 посто нного тока.

Устройство работает следующим образом,

В начале каждого прлупериода выходного напр жени  т гового трансформатора 20 формирователь 1 опорных импульсов формирует импульс U, с фазой cf-g, С ПОМОЩЬЮ второго элемента 21 задержки осуществл етс  фазовый сдви этого импульса, поэтому фаза оС, его выходного импульса больше фазы oip . Величина фазы oioi выбираетс  такой, чтобы при этом анодное напр жение тиристоров многомостового тиристор- ного преобразовател  1i на первой зоне регулировани  было достаточным дп  их надежного включени . С помощью датчика 10 угла коммутации, первого элемента НЕ 9, одновибратора 8, первого элемента И-НЕ 7, первого с раздельным запуском триггера 6 (фиг.2) осуществл етс  селективное суммирование импульсов U и U,, . Фаза импульса Ug, формируема  на первом выходе первого триггера с раз дельным запуском 6, равна сумме фазы обо, г каждый полупериод выходного напр жени  силового транс- Форматора 20 тиристоры многомостовог тиристорного преобразовател  11 откры ваютс  в начальной фазе cdp, и регулируемой oif, , поэтому датчик 10 угла коммутации за тот же промежуток времени выдает импульсы (фиг.2) дпительностью Jf , формируемые от импульсов o6j,, и длительностью J , формируемые от импульсов oip, , Длительность импульсов и J равна времени коммутации соответствующих тиристоров МНОГОМОСТО.ВОГО тиристорного преобразовател  11. Импульсы Uj первого фазосдвигакщего элемента 2 засинхронизированы напр жением сети, а их фаза cLp, при изменении напр жени  управлени  измен етс  от макси- мального до о, так как данный элемент имеет обратную фазовую характеристику . На выходе второго элемента И-НЕ 13 формируетс  импульс О при выполнении услови  ai р, с + у . С помощью этого импульса происходит переброс из одного состо ни  в другое второго триггера с раздельным запуском 17, а затем и первого синхронного триггера. Выходные импульсы триггера 18  вл ютс  командой перехода с пер- вой зоны на вторую. На выходе третьего элемента И-НЕ 15 с помрщью первого элемента 16 задержки и второго элемента НЕ 14 формируетс  сигнал лог. О при выполнении услови  otp, bcZ, +- у + А где Д - фазовый сдвиг импульса с.д + , заданный первым элементом 16 задержки.

JQ Js 20 25 gg г. дс

35

0

5

Далее этот сигнал лог. О используетс  дп  переброса второго триггера с раздельным запуском 17, а затем и первого синхронного триггера 18. Таким образом формируетс  обратный переход со второй ка первую зону, Синхронизаци  работы первого синхронного триггера 18 осуществл етс  с помощью третьего фазосдвигающего элемента 4. Первый элемент 16 задержки задает коэффициент возврата устройства при переходе с первой зоны на вторую и обратно и, тем самым, исключаетс  режим звонковой работы устройства, который мог происходить при асимметрии выхо,цных импульсов первого фазо- сдвиган цего элемента 2. Блок 5 синхронизации формирует имЪульсы с фазой, равной фазе перехода выходного напр жени  силового трансформатора 20 через нуль. Сигнал с выхода блока 5 , синхронизации подаетс  на первый вхЬд первого триггера с раздельным запуском 6,

Таким образом, при выполнении услови  eip, fti о, +у первый синхронный триггер 18 формирует сигнал перехода с первой зоны регулировани  на вторую . Однако на распределитель 12 импульсов будут продолжать поступать импульсы oigj , так как вторые входы щестого элемента И-НЕ 27 и седьмого элемента И-НЕ 28 при этом поданы раз решакщие сигналы лог, 1, Разрешение на прохождение импульсов („ будет существовать до тех пор, пока выполн етс  условие , Как только 01 PI 3 выходе п того элемента И-НЕ 24 формируетс  сигнал лог, О, который перебросит третий триггер с раздельным запуском 25, а

затем и второй синхронный триггер 26 I

в противоположное состо ние. Указанный триггер запретит прохождение импульсов oig, через шестой элемент И-НЕ 27 и разрешит прохождение импульсов oio через четвертый элемент И-НЕ 22, Таким образом, при «Jp, oioz на вход седьмого элемента И-НЕ 28, а затем и на первый вход .распределител  12 импульсов подаетс  сигнал о(.„ , при dtp, «LOZ указанные элементы (см, фиг. 2) будет подан сигнал odo2 Обратный процесс запрещени  обд и разрешени  ы,,, происходит синхронно с обратным переходом со второй зоны на первую, т.е, при (х; р, У Л .

При этом на выходе третьего элемента И-НЕ 15 формируетс  сигнал лог. О, который возвращает в исходное состо  П ние третий триггер с раздельным запуском 25, а затем и второй синхронный триггер 26 и тем самым происходит запрет прохождени  импульсов ci и разрешение импульсов oLg,.

Распределитель 12 импульсов, который может состо ть, например, из элементов И-НЕ, с помощью сигналов первого синхронного триггера 18 рас- ,

выходом с первым входом второго триг,- гера с раздельным запуском, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИтНЕ, первый и второй выходы второго триггера соединены соответственно с вторым и третьим входами первого синхронного триггера, первый вход которого соединен с выходом третьего фазосдвигающе о элемента , а первый и второй выходы первого синхронного триггера соединены с соответствующими входами распределител  импульсов, следующий вход кото

предел ет импульсы alp, , aJp2 или 15 рого соединен с выходом второго фазоЫ-ду . через блок 19 усилителей по управ-, л ющим цеп м 1соответствующих тиристоров многомостового тиристорного пре- образовател  11, Таким образом осуществл етс  плавное регулирование выход-Q ного напр жени  указанного преобразовател . Источником питани  данного преобразовател   вл етс  силовой трансформатор 20,

сдвигающего элемента, а выход распределител  импульсов через блок усили- ; телей предназначен дл  подключени  к управл ющим электродам тиристоров многомостового тиристорного преобразовател , отличающеес  тем, что, с целью повышени  коэффициента мощности, более полного иcпciль- зовани  мощности силового трансформаФормула изобретени 

Устройство дл  переключени  ступе- : ней многомостового тиристорного преобразовател , содержащее формирователь опорных импульсов, три фазосдви- гающих элемента, блок синхронизации, входы которых объединены и предназначены дл  подключени  к напр жению сети, выход блока синхронизации подключен к первому входу первого триггера с раздельным запуском, второй вход которого соединен с выходом первого элемента Й-НЕ, соединенного первым входом с входом одновибратора,

вторым входом с его выходом, а третий вход предназначен дл  подключени  к силовой цепи многомостового тиристорного преобразовател  через первый элемент НЕ и датчик угла коммутации, 8ЫХОД первого фазосдвигак дего элемента соединен с одним из входов распределител  импульсов, с вторым входом второго элемента И-НЕ и через второй элемент НЕ - с вторым входом третьего элемента И-НЕ, первый вход которого через первый элемент задержки соединен с вторым выходом первого триггера с раздельным запуском, подключенного первым выходом к первому входу второго элемента И-НЕ, соединенного

0

сдвигающего элемента, а выход распределител  импульсов через блок усили- ; телей предназначен дл  подключени  к управл ющим электродам тиристоров многомостового тиристорного преобразовател , отличающеес  тем, что, с целью повышени  коэффициента мощности, более полного иcпciль- зовани  мощности силового трансформа5 тора, оно снабжено третьим элементом НЕ, четвертым - седьмым элементами И-НЕ, третьим триггером с раздельным запуском, вторым синхронным триггером , вторым элементом задержки, при0 чем вход последнего соединен с выходом формировател  опорных импульсов, вторым входом четвертого элемента И-НЕ и через третий элемент НЕ - с первым входом п того элемента И-НЕ,

с второй вход которого подключен к

5

выходу первого фазосдвигающего элемента , а его выход соединен с первым входом третьего триггера с раздельным запуском, второй вход которого подк.пючен к выходу третьего элемента И-НЕ, а его выходы соединены с первым и вторым входами второго синхрон- нЬго триггера, третий вход которого подключен к выходу третьего фазосдвигающего элемента, первый и второй выходы второго синхронного триггера соединены соответственно с вторым входом шестого элемента И-НЕ и первым входом- четвертого элемента И-НЕ, выход второго элемента задержки подключен к входу одновибратора и через шестой и седьмой элементы И-НЕ - к первому входу распределител  импульсов, а выход четвер- 5-того элемента И-НЕ подключен к второму Е1ХОДУ седьмого элемента И-НЕ.

0

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство^ для переключения ступет: , ней многомостового тиристорного пре- образователя, содержащее формирова- зо тель опорных импульсов, три фазосдвигающих элемента, блок синхронизации, входы которых объединены и предназначены для подключения к напряжению сети, выход блока синхронизации под- ^5 ключей к первому входу первого триггера с раздельным запуском, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, соединенного первым входом с входом одновибратора, до вторым входом - с его выходом, а третий вход предназначен для подключения к силовой цепи многомостового тиристорного преобразователя через первый¹ элемент НЕ и датчик угла коммутации, ₄₅ выход первого фазосдвигающего элемента соединен с одним из входов распределителя импульсов, с вторым входом второго элемента И-НЕ и через второй элемент НЕ - с вторым входом третье- - ₅θ го элемента И-НЕ, первый вход которого через первый элемент задержки соединен с вторым выходом первого триггера с раздельным запуском, подключенного первым выходом к первому входу второго элемента И-НЕ, соединенного выходом с первым входом второго триг^· гера с раздельным запуском, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИтНЕ, первый и второй выходы второго триггера соединены соответственно с вторым и третьим входами первого синхронного триггера, первый вход которого соединен с выходом третьего фазосдвигающе^о элемента, а первый и второй выходы первого синхронного триггера соединены с соответствующими входами распределителя импульсов, следующий вход которого соединен с выходом второго фазосдвигающего элемента, а выход распределителя импульсов через блок усили- : телей предназначен для подключения к управляющим электродам тиристоров многомостового тиристорного преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента мощности, более полного использования мощности силового трансформатора, оно снабжено третьим элементом НЕ, четвертым - седьмым элементами И-НЕ, третьим триггером с раздельным запуском, вторым синхронным триггером, вторым элементом задержки, причем вход последнего соединен с выходом формирователя опорных импульсов, вторым входом четвертого элемента И-НЕ и через третий элемент НЕ - с первым входом пятого элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу первого фазосдвигающего элемента, а его выход соединен с первым входом третьего триггера с раздельным запуском, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И-НЕ, а его выходы соединены с первым и вторым входами второго синхронного триггера, третий вход которого подключен к выходу третьего фазосдвигающего элемента, первый и второй выходы второго синхронного триггера соединены соответственно с вторым входом шестого элемента И-НЕ и первым входом, четвертого элемента И-НЕ, выход второго элемента задержки подключен к входу одновибратора и через шестой и седьмой элементы И-НЕ - к первому входу распределителя импульсов, а выход четвертого элемента И-НЕ подключен к второму Е^ходу седьмого элемента И-НЕ.