SU602136A3

SU602136A3 - Устройство дл регулировани мощности электрофильтра

Info

Publication number: SU602136A3
Application number: SU721810095A
Authority: SU
Inventors: Чарльз Гелфенд Питер
Original assignee: Энваиротек Корпорейшн (Фирма)
Priority date: 1971-07-12
Filing date: 1972-07-11
Publication date: 1978-04-05
Also published as: AU475271B2; CA998943A; DE2234046A1; TR16984A; GB1402149A; BR7204478D0; AR195381A1; JPS5635511B1; DE2234046B2; US3745749A; NL7209377A; FR2146007A5; AU4364072A

Description

:- ого устройства; на фиг. 3-5 - диаграммы, по сн ющие работу устройства.

При нажатии на нусковую кнопку 1 (фиг. 1) возбуждаютс главное реле MR и реле времени TDR. Контакты главного реле MRI, MR2 и AIRS замыкаютс , нодсоедин источник нитаНИ .Я переменного тока 2 через регул тор мощности 3 и высоковольтный трансформатор 4. После выдержки времени, например 13 с, контакты реле времени TDR1 замыкаютс , а контакты реле времени TDR2 размыкаютс . Контакты реле MR3 обеспечивают самоудержание реле MR и реле Т DR.

F3 течение тринадцатисекундной временной выдержки регул тор мощности 3 подключен с.хема.чи аналоговой вычислительной 5 к высоковольтному трансформатору 4. Это приводит к увеличению мопшости, поданной к фильтру, до величины, определ емой, с одной стороны, ручным управл юн им элементом, 6 (если переключатель рода работ 7) находитс в положении «ручное и, с другой стороны, автоматической работой схем, что будет объ снено ниже. Контакты реле YRl разомкнуты в течение тринадцатисекундного периода выдержки времени. Иредположи.м, что в электрофильтре 8 возникла искра или дуга. При этом 13 аналоговый вычислительный блок 9 будут поступать сигналы, характеризующие ток и напр жени фильтра. В случае нормального искрени схемы аналогового вычислительного блока будут реагировать на сигналы искрени путем генерировани сигналов управлени , которые обуслов т уменьшение мощности, нодаваемой к трансформатору 4. Если имеет место короткое замыкание (в фильтре), то сигналы на щинах 10, И и 12 будут удовлетвор ть некоторым услови м, запрограммированным в схемах аналогового вычислительного блока 9 (как будет показано ниже), а контакты реле yRI будут замкнуты, возбужда сигнальный индикатор 13 и первое реле управлени 1CR. При этом нормально закрыть е контакты реле 1CR1 будут разомкнуты и главное реле MR и реле времени TДR обесточатс . Первые контакты управлени 1CR2 будут также замкнуты , сохран возбужденное состо ние первого реле управлени до тех пор, пока не будет нажата кнопка 14. Замыкание контактов управлени первого реле управлени 1CR3 возбудит второе реле управлени и обусловит размыкание контактов второго реле управлени 2CRi и замыкание контактов второго реле управлени 2CR2. указыва оператору на возникновение короткого замыкани в фильтре.

Дальнейща работа устройства будет лучше пон та после рассмотрени схемы аналогового вычислительного блока (фиг. 2, 3).

К выходу выпр мител 15 подсоедин етс датчик 16, регистрируюпшй мгновенные прова; Ь напр жени пита1 и до нул . На выходной пине 17 этого датчика формируетс отрицательный импульс длительностью 1 мсек вс кий раз, когда напр жени.е на первичной обмотке трансформатора 4 и, следовательно, на выпр мителе 15 уменьшаетс до нул . Отрицатель ный импульс длительностью в 1 мсек возникает в шине 17 вс кий раз, когда провал до нул

происходит в напр жении, подаваемом на. фильтр. Это осуществл етс путем зар дки конденсатора 18, тогда когда напр жение выще нул . Когда напр жение уменьщаетс до нул при переходе синусоиды напр жени пи тани через нулевое значение вследствие возникновени искры или дуги в фильтре 8, тогда отрицательно зар женна пластина конденсатора 18 заземл етс . Результирующее входное напр жение становитс положительны.м, а

Q на щине 17 будет формироватьс отрицательный импульс. Делитель напр жени , образованный резисторами 19 и 20, объединенный со входным резистором 21 усилител 22 обеспечивает посто нное отрицательное опорное напр жение , исключающее возможность формировани усилителем 22 ложных выходных сигналов .

Инвертор 23 преобразует импульсы отрицательной пол рности в положительные импульсы длительностью 1 мсек, поступающие на один из входов схемы совпадени 24. При этом последн будет находитьс в открытом состо нии в течение 1 мсек, а все пропускаемые через нее сигналы будут инвертироватьс по пол рности. Шина 10 подключена к схеме

5 ограничени и фильтрации 25, выход которой подсоединен ко второму входу с.хе.мы 24.

Работа с.че.мы ограничени и фильтрации дана на фиг. 3, котора показывает сигналы в двух точках схемы. Крива А показывает сигнал, представл ющий ток фильтра в 1ни0 не 10. Крива В соответствует сигналу па выходе схемы 25. Она же вл етс верхней частью кривой А, однако передние и задние фронты кривой В значительно удалены от начала отсчета и от точки нерехода напр жени

питани через нулевое значение. Это предотвращает возникновение ложных сигналов па выходе схемы 24, благодар тому, что сигнал, представл ющий ток фильтра, не перекрывает импульсы инвертора 23 при нормальной работе схемы (т.е. при отсутствии искрени ).

Выход схемы 24 подсоединен к быстродействующей схеме 26, котора реагирует на перегрузки и соединена с блоком управлени регул тора 3. Если выходной сигнал схемы 24 вл етс результатом сильного искрени , то в обмотке 27 по вл етс импульс, обеспечиваю- щий уменьшение угла отпирани тиристоров регул тора 3. Если искрение вл етс относительно небольшим, то ток в обмотке 27 обусловливает только частичное уменьщение угла отпирани тиристоров регул тора.

Выходные импульсы схемы 24 также подаютс по шинам 28 и 29 к блоку 30, обеспечивающе .му двойное интегрирование выходных и.мпульсов схемы 24.

Блок 30 интегрирует выходной сигнал отрицательной пол рности (т.е. сигнал на выходе схемы 24) дважды. Результат интегрировани поступает на вход усилител 31.

Работа блока 30 дана на фиг. 4, на которой показана крива С, соответствующа форме сигнала выходного импульса схемы 24 на 29. Крива Д соответствует сигналу на

выходе усилител 31.

При работе (фильтра оптимальна эффскти.вность достигаетс путем приложени напр жени к пластинам фильтра несколько пиже уровн , при котором имеет место искренне. Таким образом, желательно носле 1скрени регулировать рабочее напр жение фильтра до уровн немного меньшего, чем уровень напр жени , нри котором возникает искрение и происходит образование дуги. В описанном устройстве такой уровень может быть достигнут автоматически при помощи одновибратора 32.

Выходные импульсы схемы 24 по шине 28 подаютс ко входу одновпбратора 32. который при возбуждении генерирует импульс отрнцате .чьной пол рности (фиг. 4, г) на выходной ишне 33. Этот импульс поступает на накопительный конденсатор 34, св занный с блоком задани 35.

Перед началом работы аналогового вычислительного блока 9 конденсатор 36 зар жаетс через диод 37 дл получени напр жени , подаваемого через переключатель 38 (в автоматическом режиме) на блок 35.

Если требуетс задать уровень напр жени вручную, то переключатель 38 перевод т в другое положение.

Токовый сигнал фильтра действует как сигнал обратной св зи, поступаюш.ий вместе с сигналом от конденсатора 34 на блок 35 и обуславливаюпшй уменьшение уровн выходного сигнала на шине 39, соедин ющей выход блока 35 со входом усилител 31.

При незначительном искрении в фильтре 8 отклонени напр жени могут быть недостаточными дл создани и.мпульсов, отпирающих схему 24. Однако важно обнаружить такое незначительное искрение и уменьшить напр жение на пластинах фильтра путем уменьшени мош.рюсти , подводимой к фильтру. Чтобы выполнить эту функш ю, предус.мотрен высокочувствительный детектор, реагирующий на искрение и соото щий 113 ди(|1ференциатора 40. на который поступают сигналы, характеризующие ток фильтра (с шины 10). Когда токовые импульсы , проход щие через фильтр, вл ютс стабильными (как показано в течение периода времени t: на фиг. ), то дифференциатор 40 не обеспечивает и.мпульсного выхода на щине 41. Однако искра в фильтре, котора по своей природе вызывает быстрый подъем токового импульеа (период t; фиг. 4, а), обеспечивает выходной импульс от дифференциатора 40 на шине 41, что обуславливает срабатывание одновибратора 42. Выходной импульс последнего поступает на усилитель 31, уменьша величину тока в обмотке управлени 43. Это обеспечивает уменьшение угла управлени тиристорами регул тора 3. Отрицательный выходной импульс одновибратора 42 поступает па одновибратор 32. Результирующий отрицательпый имг.1ьс. формируе.мый на шине 44, поступает на конденсатор ЗЧ, уменьша выбранный уровень напр жени . Схема защ.иты от короткого замикани обеспечивает сн тие мощности с фильтра 8 в течение короткого замыкани между высоковольтными элементами в фильтре и землей. Состо ние короткого замыкани обнаруживаетс путем контролировани и определени величины первичного напр жени высоковольтного трансформатора и величины тока фильтра. Состо ние короткого замыкани , запрогра.м.мировапное в блоке 9, означает , что первичное напр жение будет низким, например от двух до сорока вольт среднеквадратичного значени , а ток фильтра будет больще или равен 5% максимального тока фильт .ра, если только одновибратор 32 не будет возбужден . Трансформатор 45 изолирует сигнальные цепи от силовой цепи. Выходной резистор 46, подсоединенный к шине 10, подвергаетс воздействию сигнала напр жени , характеризующего величину тока фильтра. Резистор 47, потенциометр 48 и резистор 49 создают требуемое смещение. Схема регулировани напр жени и схема регулировани тока вместе выполн ют функцию сравнени напр жени и тока. Выходные сигналы усилителей 50 и 51 обуславливают и обесточивание реле YR, когда напр жени , приложенные к диодам 52 и 53, отрицательны. Реле YR нормально возбуждает с , когда фильтр работает, обеспечива размыкание контактов реле YR1 (фиг. 1). При обесточении реле YR контакты реле YR1 замыкаютс , позвол току протекать между шинами 54, 55, что, в свою очередь, (фиг. 1) приводит к возбуждению первого реле управлени 1CR и обесточивает г чвное реле MR. Прп этом контакты реле MR1 и MR2 отключают питание. Дл лучшего понимани работы устройства рассмотрим диаграммы на фиг. 5. При наличии искры токовые импульсы Е (фиг. 5, а), которые детерминированы напр жением на резисторе 56 формируютс регул рно до тех пор, пока не будет иметь место искра F в фильтре (фиг. 5, а) Функци управлени устройства обуславливает при этом уменьщение тока фильтра до величины , показанной и.мпульсом G.

Claims

Первичное напр жение на трансформаторе 4 показано кривой Н (фиг. 5, б). Регул рные нулевые пересечени при последующем выпр млении мостом 15 обеспечивают нулевые значени пульсирующего напр жени . При каждом нулевом отклонении датчик 16 генерирует импульс отрицательной пол рности, который измен етс на положительную пол рность инвертором 23 дл получени положительных импульсов К (фиг. 5, в). Искра в фильтре также вызывает уменьшение до нул первичного напр жени . Датчик 16 реагирует на это путем генерировани другого импульса L (фиг. 5, в). В то же самое врем и.мпульсы К и L подаютс в схему 24, обуславлива ее отпирание. Импульсы М (фиг. 5, г), характеризующие устойчивый режим работы и формируемые схемой 25. подаюте ко входу схемы 24. Обычно импульсы К и М подаютс к схеме 24 сдвинутыми по фазе и, в результате этого,схема заперта. При наличии искры генерируетс импульс L (как показано Bbinie) и сигнал .. характеризующий протекание тока фильтра совпадает с импульсом L. Это iipiiводит к п{1опусканию по крайней мере части сигьала Х -;ojie3 схему 24. В резу,1ьтате r:o.i чают выходн ;й имг;у, О (фиг. 5, д), величина и форма которого завис т от тока фильтра. вл ющегос результатом искры или дуги. Схема 26, реагиру на импульс О. уменьшает угол отпирани тиристоров регул тора 3 и, следовательно , уменьшает ток питани фильтра (фиг. 4, а). В случае короткого замыкани , например между шинами, ток фильтра будет отставать от напр жени фильтра на 90 дл. град, что обус.1овит совпадение между исходными импульсами К и током фильтра М (фиг. 5) и, следовательно, по вление сигнала на выходе схемы 24. Сигнал искрени F будет также прикладыватьс к высокочувствительному искровому детектору и дифференцироватьс дифференциатором 40 дл подачи импульса включени к одновибратору 42. Результирующий отрицательный импульс Р (фиг. 5, и) подаетс к усилителю 31 дл уменьшени тока, протекаюш.его в управл ющей обмотке 43. Таким образом, налитое искры приводит к уменьшению мощности , подаваемой к фильтру 8 даже если искра вл етс такой слабой, что она не СОСТОЯНИЙ вызвать обна4 уживаемое нулевое отклонение первичного напр жени и отпирани схемы 24. Выходной импульс С схемы 24 (фиг. 4, б) также подаетс к блоку 30. Параметры импульса искрени определ ют форму выходного импульса Д, показанного на фиг. 4, в, который поступает на усилитель 31. вызывает быстрое уменьшение тока, протекающего через управл ющую обмотку 43, .и уменьшает тем самым ток фильтра, как показано на фиг. 4, а. Однако быстра , но не мгновенна подача моЩг ности к фильтру имеет место, если искра вызвала создание дуги, обуславливающей отключение устройства. Таким образом, в результате реакции схемы (30) мощность прикладываетс к фильтру по линейному закону (фиг. 4, а). .Изуча формы сигналов более детально, заметим, что ток фильтра быстро уменьшаетс до нул в течение временного периода t после возникновени импульса искрени F: В течение временного периода ta, схема (30) обеспечивает быстрое; измен ющеес по линейному закону, повторное приложение мощности. Максимальный уровень мощности, --достигаемый в конце этого периода, равен уровню , предшествующему рабочему уровню до искрени ,- минус постепеино увеличивак щеес уменьшение, вызываемое зар дом, накопленным конденсатором 34. В течение временного периода t4 (фиг. 4, а), мощность фильтра постепенно увеличиваетс вследствие разр да конденсатора 34. Это приводит к по влению на выходе блока заданн сигнала, подаваемого на усилитель 31 и обуславливающего увеличение тока в обмотке управлени 43 по линейному закону. Медленный подъем уровн мощностей фильтра продолжаетс до тех пор, пока новый уровень искрени не достигнет того момента , при котором весь процесс полностью повторитс . Формула изобретени Устройство дл регулировани мощности электрофильтра, содержащее траисформатор, первична обмотка которого через тирнсторные ключи, св занные с блоком управлени , соединена со входными выводами, а втсфича - с высоковольтным выпр мителем, в иагональ посто нного тока которого включен лектрофильтр, датчик, св занный с первичной бмоткой трансформатора и регистрирующий мгновенные провалы напр жени до нул и хемы ограничений и фильтрации, отличающес тем, что, с целью повышени эффективноси и надежности, оно сн;абжено схемой совпаени , один вход когорой соединен с упом нуым датчиком, а другой - со схемой ограниени фильтрации, а выход - со входом блока управлени . Источники информации, прин тые во внимаие при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 217502, л. G 05 F 1/22, 07.05.68.
2.Авторское свидетельство СССР № 318922, кл. G 05 F 1/00, 28.10.71.
3.Авторское свидетельство СССР.№ 300944, кл. G 05 F 5/00, 07.04.71.
4.Патент США № 3173772, кл. G 05 F 1/66.

f

/(AftA/

Ь

rrn иг

.г о

flEi

17

«вг.4

IP

Фие.З