SU1494104A1 - Тиристорный преобразователь с защитой - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности. При поступлении информации с выхода узла контрол  14 на второй вход элемента И 15 об исчезновении напр жени  питающей сети или снижении этого напр жени  до значени , меньшего нижнего допустимого уровн , на выходе элемента И 15 формируетс  "запрет" на прохождение импульсов через ключевой элемент 17. Так как при исчезновении напр жени  на токоприемнике 7 посто нна  времени снижени  напр жени  на выходе узла питани  12 значительно больше посто нной времени исчезновени  напр жени  на его входе, узел контрол  11 накладывает "запрет" на прохождение импульсов на управл ющий электрод коммутирующего тиристора 3 через ключевой элемент 18 позже, чем формируетс  "запрет" на прохождение импульсов на управл ющий электрод главного тиристора 1 через ключевой элемент 17. Этим обеспечиваетс  требование к пор дку следовани  импульсов на главный 1 и коммутирующий 3 тиристоры преобразовател  при исчезновении напр жени  на токоприемнике 7, то есть последним должен прийти импульс на коммутирующий тиристор 3. 3 ил.

Description

фиг.1

Изобретение относитс  к т говой преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах дл  защиты тиристорных преобразователей.

Цель изобретени  - повышение надежности .

На фиг. 1 представлена функциональна  схема тиристорного преобразоватеду коммутирующего тиристора 3, Управл ющий вход ключевого элемента 18 подключен к выходу узла II контрол  .

Блок 10 управлени  тиристорного преобразовател  состоит из стандартных известных элементов.

Генератор 19 напр жени  треуголь

л  с защитой; на фиг.2 - то же, блока ю ° формы выполнен на базе операциуправлени  тиристорным преобразова- телем; на фиг.3 - пример конкретной реализации узлов, введенных в тирис- торный преобразователь.

Преобразователь состоит из силово- 15 РОВ 22, 23 и дифференцирующих звеньго тиристора 1, катод которого соединен с одним из выводов коммутирующего конденсатора 2 ,катодом коммутирующего тиристора 3, общей точной схекы. Анод тиристора 1 соединен с анодом разделительного диода 4, анодом обратного диода 5, одним из выводов нагрузки 6, второй вывод которой соединен с катодом обратного диода 5 и через токоприемник 7 подключен к питающей сети 8. Катод разделительного диода 4 соединен с анодом коммутирующего тиристора 3, одним из выводов коммутирующего дроссел  9,

ев 24, 25. Канал 26 вым тиристором 1 со тов НЕ277 И28| и импульсов, вход кот

20 выходом элемента И2 которого подключен тора 20 импульсов. НЕ27 соединен с вто мента И28. Канал 30

25 тирующим тиристором мент ИЛИ 31, формир пульсов, вход котор ходом элемента ИЛИ которого подключен

второй вывод которого соединен с вто- 30 тора 21 импульсов.

рым выводом коммутирующего конденсатора 2. Первый вход блока 10 управлени , который подсоединен к датчику напр жени , подключенного к коммутирующему конденсатору 2, второй вход блока 10 управлени  подключены к датчику тока, включенного,в цепи нагрузки 6, третий вход блока 10 управлени  подключен к входу узла 11 контрол  напр жени  и выходу узла 12 питани  блока 10 управлени , входными цеп ми включенного к общей точке cxeNfci и через разделительный диод 13 к токоприемнику 7, и первому входу узло 14 контрол  напр жени , второй вход которого соединен с общей точкой cxebfci. К выходу узла 14 контрол  подключен первый вход элемента И15, второй вход которого подключен. к выходу узла 16 контрол  частоты : коммутации, подключенного к дросселю 9, Первый выход блока 10 управлени  через ключевой элемент 17 подключен к упра вл ющему электроду силового тиристора I. Управл ющий вход ключе- вого элемента 17 подключен к выходу элемента И15. Второй выход блока 10 управлени  через ключевой элемент 18 подключен к управл ющему электроонных усилителей. Генератор 20 импульсов силового тиристора и генератор 21 импульсов коммутирующего тиристора выполнены на базе компаратоев 24, 25. Канал 26 управлени  силовым тиристором 1 состоит из элементов НЕ277 И28| и формировател  29 импульсов, вход которого соединен с

выходом элемента И28| лервый вход которого подключен к выходу генератора 20 импульсов. Выход элемента НЕ27 соединен с вторым входом элемента И28. Канал 30 управлени  коммутирующим тиристором 3 содержит элемент ИЛИ 31, формирователь 32 импульсов , вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 31, первый вход которого подключен к выходу генера5

0

Дифференцирующий узел 33 состоит из элемента И34, дифференцирующего звена 35, триггера 36, выход которого подключен к первому входу элемента И34, выход которого подключен к второму входу элемента И31. Первый вход триггера 36 подключен к выходу элемента И28, второй вход триггера 36 соединен с выходом генератора 21 импульсов . Второй вход элемента И34 подключен к выходу дифференцирующего звена 35, вход которого подключен к выходу релейного элемента 37- {например , компаратора) и входу элемента 5 НЕ27, Один их входов релейного элемента 37  вл етс  первым входом блока 10 управлени , второй вход релейного элемента 37  вл етс  вторым входом блока 10 угфавлени . Выходы формирователей 29, 32 импульсов  вл ютс  соответствующими выходами блока Ш управлени . Блок 10 управлени  формирует импульсы управлени  главным I и коммутирующим 3 тиристорами. На случай превышени  тока преобразовател  предельно коммутирующего тока в блоке 10 управлени  предусмотрена защита преобразовател  от перегрузок по то ку.

0

5

514

В качестве узла 12.питани  может использоватьс  двухтактный преобразователь посто нного напр жени  с самовозбуждением . Узел 14 контрол  (фиг. выполнен на базе реле. Узел 16 контрол  состоит из параллельно -включен- ных реле 38 и конденсатора 39, подключенных параллельно дросселю 9 через последовательно соединенные диод 40 и резистор 41,

Элемент И15 выполнен на базе реле 42, подключенного к узлу 12 питани  через контакт 43 реле 13 и контакт 4 реле 38. Узел 11 контрол  содержит оптопару 45,резистор 46, стабилитрон 47, транзистор 48, в змиттерную цепь которого включена обмотка реле 49, один вывод которой соединен с эмми- тером транзистора48, а второй вывод - с общей точкой схемэ. Контакт реле 49  вл етс  ключевым элементом 8. Анод световода оптопары 45 соединен с катодом фотодиода оптопары.45, коллектором тиристора 48 и подключен к выходу блока 12 питани . Анод фотодиода оптопары 45 соединен с базой транзистора 48. Катод светодиода оптопары 45 через резистор 46 подключен к катоду стабилитрона 47, анод которого соединен с общей точкой схе ,

Стабилитрон 47 выбираетс  таким, чтобы его напр жение стабилизации и было не меньше минимального допустимого уровн  напр жени  питани  системэ управлени , обеспечивающего установившуюс  работу блока управлени ,

ПосЛе подключени  токоприемника 7 К питающей сети 8 напр жение на выходе блока 12 питани  нарастает от О до номинального значени  UM«

После пробо  стабилитрона 47 превышение напр жени , равное

ли и „- UCT,

прикладываетс  к последовательной цепи: резистор 46, светодиод оптопары 45, Прохождение тока через свето-. диод приводит фотодиод оптопары 45, а следовательно, и транзистор 48 в провод щее состо ние, К обмотке реле 49 прикладываетс  напр жение, Заьы- каетс  контакт 18 и импульсы блока управлени  могут беспреп тственно проходить на управл ющий электрод коммутирукщего тиристора 3,

15

0

После подачи управл ющего сигн;и1а на коммутирукхций тиристор 3 импульс напр жени  перезар да на дросселе 9 через ограничительный резистор 41 и

диод 20 зар жает конденсатор 39 до величины срабатывани  реле 38 . Контакт 44 реле 38 в цепи 42 замыкаетс , В случае, если напр жение пита10 ющей сети выше нижнего допустимого уровн , срабатывает реле 14 и через его контакты 43 и контакт 44 получает питание реле 42, контакт которого  вл етс  ключевь м элементом 17.

Во врем  переходного процесса, происход щего после подключени  токоприемника 7 к питающей сети 8, на врем  нарастани  на выходе узла 12 питани  до напр жени , обеспечивающего нормальную установившуюс  работу блока 10 управлени , узел 11 контрол  накладывает запрет на прохождение импульсов управлени  через ключевой элемент 18 на управл ющий

25 электрод коммутирующего тиристора 3. Одновременно узел 14 контрол  контролирует уровень напр жени  на токоприемнике 7, узел 16 контрол  - частоту коммутации. При достижении напр жени  на выходе узла 12 питани , близкого к номинальному значению , узел 11 контрол  формирует разрешающее вогщействие на прохождение импульсов управлени  через ключевой элемент 18 на управл ющий электрод коммутирующего тиристора 3, включающего в работу коммутирующий контур преобразовател .

На выходе элемента И15 формируетс  разрешающее воздействие на прохождение импульсов через ключевой элемент 17 только в том случае, если на первый вход И15 поступает информаци  о частоте коммутации преобразовател ,

4g не меньшей заданной, а на второй вход элемента И15 поступает информаци  о значении напр жени  на токоприемнике , большем нижнего допустимого уровн .

При поступлении информации с выхода узла 14 контрол  на второй вход элемента И15 об исчезновении напр жени  питающей сети (отрыв токоприемника от питаюцей сети) или снижеg ки  этого напр жени  до значени , меньше нижнего допустимого уровн , на выходе элемента И15 формируетс  запрет на прохождение импульсов через ключевой элемент 17.

30

35

0

0

7149

Так как при исчезновении напр жени  на токоприемнике 7 посто нна  времени снижеьш  напр жени  на выходе узла 12 питани  значительно больше посто нной времени исчезновени  напр жени  на его входе, узел 1| контрол  накладывает запрет на прохождение импульсов на управл ющий электрод коммутирукщего тиристора через ключевой элемент 18 позже, чем форми11уетс  запрет на прохождение импульсов на управл ющий электрод главного тиристора через ключевой . элемент 17, Этим обеспечиваетс  требование к пор дку следовани  импульсов на главный и коммутирунщий тиристоры преобразовател  при исчезновени х напр жени  на токоприемнике, т.е. последним должен прийти импульс на коммутиругаций тиристор 3.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   л  напр жени  входом подключен к вы-

   Тиристорный преобразователь с за- 25 ходу узла питани  блока управлени  щитой, содержащий силовой тиристор.

   блок искусственной коммутации, выполненный в виде коммутирующего тиристора , подключенного к цепи, включающей в себ  соединенные последовательно коммутирующие дроссель и конденсатор , блок управлени , вход контрол  выходного тока преобразовател  и вход контрол  напр жени  на коммупреобразовател , а выходом соединен с управл ющим входом второго ключев го элемента, при этом выходы дл  управлени  силовым и коммутирующим ти- 30 ристорами блока управлени  подключены к управл кщим входам силового и коммутирующего тиристоров соответственно через первый и второй ключевые элементы.

   Q

   0

   8

   тирующем конденсаторе которого подключены соответственно к выходу датчика тока -нагрузки преобразовател  и к коммутирукщему конденсатору, и узел питани  блока управлени  преобразовател , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности , введены первый и второй ключевые элементы, первый и второй узлы контрол  напр жени , элемент И и узел контрол  частоты коммутации, .причем входы первого узла контрол  напр жени  и узла контрол  частоты коммутации подтшючены соответственно к выводам дл  подключени  питающей сети и к коммутирующему дросселю, выходы первого узла контрол  напр жени  и узла контрол  частоты коммутации подключены к соответствующим входам : элемента И, выход которого подключен к управл ющему входу первого ключевого элемента, второй узел контроходу узла питани  блока управлени 

   преобразовател , а выходом соединен с управл ющим входом второго ключевого элемента, при этом выходы дл  управлени  силовым и коммутирующим ти- ристорами блока управлени  подключены к управл кщим входам силового и коммутирующего тиристоров соответственно через первый и второй ключевые элементы.

   cpue.Z