SU355606A1 - - Google Patents

Description

УСТРОЙСТВО дл  АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА

Известен автоматический иовысительно-выпр мительный агрегат дл  электрических фильтров газоочистки, содержащий высоковольтный выпр митель, силовой повышающий трансформатор, блок силовых тиристоров , автоматический регул тор, включающий измерительный орган, формирователь управл ющего сигнала длительного режима, амплитудно-фазовый преобразователь и формирователь импульсов управлени  тиристорами.

В предлагаемом устройстве с целью повышени  точности и надежности регулировани  электропитани  регул тор содержит блок переходного режима, выполненный в виде управл емого ключа и параллельной RC-цепочки , причем цепь управлени  блока подключена к выходу селектора искровых разр дов, а выход блока соединен со входом амплитуднофазового преобразовател .

Сущность изобретени  по сн етс  чертежом , на котором изображена принципиальна  электрическа  схема устройства дл  автоматического регулировани  напр жени  электрофильтра .

л тора снимаетс  сигнал, пропорциональный напр жению на электродах фильтра, сопротивление 4 в цепи высоковольтного выпр мител , с которого на вход регул тора снимаетс  сигнал, пропорциональный току через электрофильтр, селектор 5 искровых разр дов , представл ющий собой параллельную схему «И, состо щую из двух включенных на общую нагрузку 6 усилительных каскадов 7

и 8, на входы которых подаютс  сигналы, пропорциональные напр жению и току электрофильтра соответственно. Назначением селектора  вл етс  выделение переходных составл ющих напр жени  на электрофильтре, соответствующих искровым разр дам, и формирование импульсных сигналов, импульс напр жени  которых пропорционален импульсу снижени  напр жени  на электродах фильтра . Кроме того устройство содержит формирователь 9 управл ющего сигнала длительного режима, состо щий из инверторного усилительного каскада 10 и интегрирующе-дифференцирующей цепи, включающей конденсатор 11, зар дное сопротивление 12, разр дное совзвешенному за некоторый период времени снижению напр жени  «а электрофильтре, обусловленному искровыми разр дами, и формирование из этой величины унравл ющего сигнала, уровень которого определ ет угол включени  силовых тиристоров. Блок 16 переходного режима состоит из параллельной RCцепи , включающей конденсатор 17 и разр дное сопротивление 18, управл емого тиристорного ключа 19 и разв зывающего диода 20. Назначением данного узла  вл етс  формирование управл ющего сигнала, уровень которого определ ет угол включени  тиристоров в ближайщие несколько полупериодов сетевого напр жени  после искрового разр да.

Амплитудно-фазовый преобразователь 21 состоит из формировател  пилообразного напр жени  (транзистора 22, конденсатора 23, резистороз 24-26, двухкаскадного усилител формировател  (составной транзистор 27, транзистор 28, резисторы 29, 30). Назначением данного узла  вл етс  преобразование уровн  входных сигналов, поступающих с формирователей 9 и 16 в пр моугольный импульс , фазовый угол переднего фронта которого соответствует углу включени  силового тиристора, а длительность - углу проводимости последнего.

Формирователь 31 импульсов управлени  тиристорами состоит из .последовательной схемы «И (транзисторы 32, 33), дифференцирующей цепи (конденсатор 34, резистор 35) и ждущего блокинг-генератора с трансформаторным выходом (транзистор 36, резисторы 37, 38, конденсатор 39, трансформатор 40). Назначением данного узла  вл етс  формирование кратковременного импульса управлени  силовыми тиристорами, фаза которого соответствует переднему фронту пр моугольного импульса, поступающего с преобразовател  21, или переднему фронту импульса, поступающего с узла обратной св зи по напр жению на тиристорном блоке.

Блок 41 силовых тиристоров состоит, например , из двух встречно-параллельно включенных тиристоров 42, 43.

Назначением блока  вл етс  регулирование напр жени  на первичной обмотке высоковольтного трансформатора.

Устройство 44 обратной св зи по напр жению на тиристорном блоке состоит из трансформатора напр жени  45, диодного моста 45, стабилитрона 47, резистора 48, конденсатора 49. Назначением узла  вл етс  формирование пр моугольных импульсов напр жени , фазовый угол переднего фронта которых определ етс  моментом закрыти  тиристоров, а длительность - углом включени  последних.

Кроме того предлагаемое устройство содержит блок 50 защиты от коротких замыканий и ограничени  рабочего тока; блок 51 питани  регул тора; блок 52 управлени  и сигнализации .

иие. При этом на эмиттерном переходе составного транзистора 27 по вл етс  пилообразное напр жение частотой 100 гц, синхронизированное с напр жением питающей сети.

Одновременно через нормально-закрытый блокировочный контакт 53 силового контактора 54 зар жаетс  конденсатор // до напр жени , определ емого делителем 55, 56, превышающего амплитудное значение пилообразного напр жени . Так как потенциал базы составного транзистора 27, определ емый разностью посто нного напр жени  на конденсаторе 11 и пилообразного напр жени  на конденсаторе 23 положителен относительно эммитера , то транзистор 27 закрыт, управл ющие импульсы на выходе формировател  31 отсутствуют .

При пуске агрегата включаетс  контактор 54, замыкаютс  его контакты 57, 58 в силовой цепи, однако напр жение на первичной обмотке высоковольтного трансформатора равно нулю, так как тиристоры 42, 43 закрыты из-за отсутстви  управл ющих импульсов, и напр жение сети полностью падает на тиристорном блоке. При этом трансформатор напр жени  45 находитс  под полным напр жением сети, и узел обратной св зи 44 формирует пр моугольные импульсы длительностью в полный полупериод сетевого напр жени . Эти импульсы поступают на базу транзистора 32 и держат его в открытом состо нии .

Одновременно с замыканием силовых контактов 57, 58, размыкаетс  блокировочный контакт 53, и конденсатор 11 начинает разр жатьс  через диод 15 и резистор 12. В тот момент, когда текущее значение пилообразного напр жени  на конденсаторе 23 превисит

величину снижающегос  напр жени  на конденсаторе 11, транзистор 27 открываетс  и подает запирающий потенциал на базу транзистора 28, ранее открытого пр мым током через резистор 29. Закрытие транзистора 28

приводит к по влению открывающего тока базы транзистора 33 н к разр ду конденсатора 34 через открытый импульсом обратной св зи по напр жению на тиристорном блоке транзистор 52 и переход база-эмиттер п-р-л

транзистора 36. Разр дный ток конденсатора 34, открывающий транзистор 36,  вл етс  запускающим импульсом ждущего блокинг-генератора , который генерирует кратковременный включающий импульс, поступающий через выходные обмотки трансформатора 40 на управл ющие электроды силовых тиристоров 42, 43. Это приводит к открытию того из тиристоров , дл  которого пол рность сетевого напр жени  совпадает с направлением проводимости . Включенный тиристор шунтирует первичную обмотку трансформатора напр жени  45. Это приводит к исчезновению напр жени  обратной св зи на базе транзистора 32, который закрываетс  и прерывает цепь

Таким образом, на первичной обмотке высоковольтного трансформатора но вл етс  напр жение, фаза возникновени  которого определ етс  моментом уравнивани  экспоненциально снижающегос  напр жени  на конденсаторе 11 и пилообразного напр жени  на конденсаторе 23. Посто нна  времени разр да конденсатора 11 значительно превышает длительность нолупериода сетевого напр жени , а следовательно, и длительность периода пилообразного напр жени  на конденсаторе 23, Поэтому в следующем периоде пилообразного напр жени  моА1ент уравнивани  его текущего значени  с напр жением на конденсаторе 11, определ ющий фазу включени  тиристоров , наступит раньше на некоторую долю нолунериода питающего напр жени . Следовательно , фазовый угол включени  силовых тиристоров будет носто нно уменьшатьс  по экспоненциальному закону. Это обеспечивает быстрое парастание напр жени  на первичной обмотке высоковольтного трансформатора в начале процесса включени  электрофильтра и замедленный подход к его максимуму .

По мере возрастани  напр жени  на электрофильтре , транзистор 7 открываетс  током высоковольтного делител  напр жени  5 и при потенциале на коронирующей системе, близком к напр жению зажигани  короны, переходит в режим насышени . При этом транзисторы 8 и 10 открыты, сигнал на выходе -селектора 5 отсутствует.

При повышении напр жени  до уровн  возникновени  коронного разр да в силовой цепи агрегата по вл етс  ток, изменение которого носит импульсный характер. Это вызывает периодические закрыти  транзистора 8, что не приводит к возникновению сигнала на выходе селектора 5, так как транзистор 8 зашунтирован открытым транзистором 7.

При дальнейшем повышении напр жени  и при какой-то его величине, завис щей от технологических параметров фильтруемых газов, в осадительном пространстве возникают искровые разр ды, сопровождающиес  скачкообразными снижени ми напр жени  на электродах фильтра и импульсными возрастани ми тока. Это приводит к одновременному закрытию транзисторов 7, 8 к по влению при каждом искровом разр де сигнала на выходе селектора . Указанный сигнал носит характер импульса напр жени , форма которого повтор ет форму скачкообразных изменений напр жени  на электрофильтре. Последнее достигаеи  тем, что транзистор 7 в процессе закрыти  переходит из режима насыщени  в режим отсечки через активную область. Сигнал , сформированный селектором, своим передним фронтом закрывает Т ранзистор W. При этом конденсатор 11 подзар жаетс  через резистор 12 и диод 14. Величина приращени  напр жени  на конденсаторе 11 зависит от формы и длительности импульса, поступивщего с селектора 5.

В результате суммарного воздействи  подзар да конденсатора 11 последовательностью сигналов селектора и разр да его через диод 15 и резистор 13 на конденсаторе // устанавливаетс  динамический уровень напр жени , определ ющий угол включени  силовых тиристоров и, следовательно, средний уровень напр жени  на электродах фильтра.

При каждом искровом разр де транзисторы

7, 8 селектора закрываютс  на врем , равное длительности разр да. При закрытии транзисторов 7, 8 конденсатор 59 в цепи управл ющего электрода тиристора 19 через конденсатор 17, управл ющий переход тиристора 19 и

резистор 6 оказываетс  подключенным к источнику питани . Происходит зар д конденсатора 59, однако при этом включение тиристора 19 не происходит, так как импульс зар дного тока через управл ющий переход имеет

пол рность, противоположную включающей. После окончани  искрового разр да транзисторы 7, 8 открываютс , конденсатор 59 разр жаетс  через управл ющий переход тиристора 19, конденсатор 17 и транзисторы 7,

8 и включает тиристор 19. Это приводит к практически мгновенному зар ду конденсатора 17 до напр жени  источника питани  и выключению тиристора 19. Так как величина напр жени  на конденсаторе 17 значительно

превыщает амплитудное значение пилообразного напр жени  на конденсаторе 23, то составной транзистор 27 закрываетс , что приводит к прекращению подачи управл ющих импульсов на силовые тиристоры 42, 43 и следовательно , к сн тию напр жени  с электрофильтра . Тем самым предупреждаетс  возникновение вторичных разр дов и производитс  гашение дуговых. Предупреждение развити  однополупериодных режимов питани  высоковольтного трансформатора осуществл етс  сдвигом фазы прохождени  управл ющего импульса с помощью устройства обратной св зи. В течение зат нувшегос  полупериода первичного тока трансформатор напр л ени  45 устройства обратной св зи 44 зашунтирован провод щим тиристором. Открывающее напр жение на базе транзистора 32 отсутствует и открытие транзистора 33 в момент уравнивани  нилообразното напр жени  на конденсаторе 23 и напр жени  на конденсаторе 11 не приводит к возбуждению блокинг-генератора . При этом транзистор 22 остаетс  открытым до окончани  периода пилообразного напр жени . Восстановление напр жени  на тнристорном блоке приводит к формированию устройством обратной св зи 44 пр моугольного импульса, открывающего транзистор 32, л тем самым к формированию блокинг-генератором импульса, включающего тиристор. Затем трансформатор 45 снова шунтируетс , и импульс обратной св зи прерываетс .

Напр жение на делителебС пропорционально рабочему току электрофильтра. При увеличении рабочего тока, выше номинального, стабилитрон 61 открываетс , и на базу транЗйстора 10 подаетс  напр жение отрицательной пол рности, что приводит к запиранию транзистора 10 и подзар ду конденсатора // через резистор 12 и диод 14. Уровень напр жени  на конденсаторе // возрастает, угол включени  тиристоров увеличиваетс , ток через электрофильтр уменьшаетс  до заданной делителем 60 предельной величины.

В схеме регул тора предусмотрена защита от коротких замыканий, действующа  на отключение контактора 54.

Предусмотрено ручное управление агрегатом . Переход на ручное управление осуществл етс  переключателем 62. Регулирование напр жени  на конденсато ре 11 при этом производитс  переменным сопротивлением 56.

Предмет изобретени 

Устройство дл  автоматического регулировани  напр жени  электрофильтра, содержащее силовой повышающий трансформатор, высоковольтный выпр митель, селектор искровых разр дов, блок силовых тиристоров, измерительный орган, формирователь управл ющего сигнала длительного режима, амплитудно-фазовый преобразователь и формирователь импульсов управлени  тиристорами, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности регулировани  и надежности, оно снабжено блоком переходного режима, выполненным в виде управл емого ключа и параллельной RC-цепочки, причем цепь управлени  блока подключена к выходу селектора искровых разр дов, а выход блока соединен со входом амплитудно-фазового преобразовател .