SU752735A1 - Устройство дл управлени тиристорным широтно-импульсным преобразователем - Google Patents

Description

сов непосредственно, а через дифференцирующие цепи ко входам генератора тактовых импульсов, подключенного через датчик минимальной длительности паузы к входам формирователей начала и коица пауз, подключенных своими выходами соответственно к входам «Сброс и «Пуск регул тора длительности рабочих импульсов, а выходы формировател  конца пауз, формировател  конца серий имнульсов первого полупериода и формировател  конца серий импульсов второго полупериода промышленной частоты иодключены к соответствующим входам логического блока. На фиг. 1 представлена схема изобретени ; на фиг. 2 - тиристорный щиротноимпульсный преобразователь, примен емый на электропоездах посто нного тока, дл  управлени  которым может быть использовано данное устройство. Устройство содержит генератор 1 пр моугольных импульсов 50 Гц, одним выходом подключенный к входу дифференцирующей цепи 2, к входу формировател  3 конца серии импульсов иоложительности полуволны и к входу 4 логического блока 5, а другим выходом к входу дифференцирующей цепи 6, к входу формировател  7 конца серии импульсов отрицательной нолуволны и к входу 8 логического блока 5. Выход генератора 9 тактовых импульсов подключен к входу датчика 10 минимальиой длительности паузы, выход которого подключен к входу формировател  11 начала пауз и к входу формировател  12 конца пауз. Регул тор 13 длительности рабочих имиульсов входом «Пуск подключен ко второму (инверсному) выходу формировател  12 конца иауз. К входу 14 логического блока 5 подключен первый (пр мой) выход формировател  12 конца науз. Выход формировател  И начала пауз подключен к входу «Сброс регул тора 13 длительности рабочих имнульсов. Третий вход регул тора 13 длительности рабочих импульсов подключен к источнику сигнала, в зависимости от которого измен етс  длительность этих имнульсов. Выход регул тора 13 длительности рабочих импульсов подключен к входу формировател  15 конца рабочих импульсов, выходом иодключенного к входу 16 логического блока 5. Вход 4 логического блока 5 соединен с входами схем совпадени  17, 18, а вход 8 - с входами схем совпадени  19, 20. Вход 14 логического блока 5 соединен с входами схем совпадени  17, 19. Выход схемы совпадени  17 соединен со входом формировател  21-выходных унравл ющих импульсов. Вход 22 логического блока 5 и выход схемы 18 совпадени  через схему 23 ИЛИ подключены к входу формировател  24 выходных управл ющих импульсов. Выход схемы 19 совпадени  подключен к входу формировател  25 выходных управл ющих импульсов . Вход 26 логического блока 5 и выход схемы 20 совпадени  через схему 27 ИЛИ подключены к входу формнровател  28 выходных управл ющих импульсов. Тиристорный щиротно-импульсиый преобразователь включает в себ  основной тиристор 29, управл ющий электрод которого св зан с выходом формировател  21, коммутирующий тиристор 30, соединенный своим управл ющим электродом с выходами формирователей 21 и 25, вспомогательный тиристор 31, управл ющим электродом св занный с выходом формировател  24, основной тиристор 32, управл ющий электрод которого св зан с выходом формировател  25, вспомогательный тиристор 33, управл ющий электрод которого св зан с выходом формировател  28, щуитнрующие диоды 34, 35, дроссель 36 н конденсатор 37 фильтра, коммутирующий дроссель 38 н коммутирующий конденсатор 39, дроссель-делитель 40 напр жени , реакторы 41 и 42, двигатели 43, 44 и буферные диоды 45, 46. Устройство работает следующим образом . При подаче питани  на схему начинает работать генератор 1 пр моугольных импульсов с частотой 50 Гц, на выходах которого поочередно по вл ютс  импульсы отрицательного напр жени . Отрицательный потенциал с первого выхода поступает на входы схем совнадени  17, 18 логического блока 5, т. е. разрещает работу формировател  выходных управл ющих импульсов 21, поступающих на тиристоры 29 и 30 преобразовател . Одновремеино этот ИМПУЛЬС подаетс  через дифференцирующую цепь 2 на вход генератора 9 тактовых импульсов. Дл  нормальной работы импульсного преобразовател  необходимо, чтобы импульсы тактовой частоты укладывались симметрично в обоих полупериодах частоты 50 Гц. Выполнить это условие можно только корректировкой хода генератора 9 тактовых имнульсов в начале каждого полупернода генератора 1 пр моугольных импульсов. Это условие выполн етс  с помощью дифференцирующих цепей 2, 6. Одновременно с передним фронтом отрицательного имиульса первого выхода генератора 1 пр моугольных имнульсов с выхода генератора 9 тактовых импульсов поступает положительный импульс на вход датчика 10 минимальной длительности паузы и через формирователь 11 начала паузы поступает положительный сигнал на сброс регул тора 13 длительности рабочих импульсов , что соответствует концу импульса максимальной длительности. Принудительное ограниченне максимальной длительности рабочих импульсов существенно повышает устойчивость работы преобразовател . Повышенне устойчпвости работы преобразовател  достигаетс  путем исключени 

причин опрокидывани  инвертора из-за погрешностей в работе системы унравлени . Эти иогрешиости заложены, например, в ирототипе в самом нринципе построени  схемы, где формируетс  длительность рабочего имиульса, котора  ио величине превосходит длительиость паузы в 10-20 раз. При этом иогрешность в формировании интервала рабочего импульса в сторону его увеличени  уменьшает длительность паузы н может приводить к полному ее заполнению , в результате чего тиристоры силовой иепп ие получают минимального необходимого времени восстановлени  и ироисходит «прорыв - опрокидывание инвертора , что ведет к срабатыванию зашиты и к выходу из стро  пелых плеч групповых тиристоров .

Эта причина исключаетс  путем формировани  длительности паузы в зависимости от погрешностн рабочего имнз-льса. При таком решении исключеиа возможность укорочени  времени восстановлени , а погрешность в формировании паузы, например, 10% составл ет в изменении длительности рабочего нмпульса 0,5%, что не имеет практического зиачеии  дл  стабильности наир жеии , но исключает аварийный режим .

При срабатываиии датчика 10 длительности иаузы на выходе регул тора 13 длительиости рабочих импульсов по вл етс  положительный иотеиниал, подаваемый на вход формировател  15 конна рабочих импулу соп . На выходе последнего по вл етс  отрицательный потенпиал, который поступает на входы схем совпадеии  18 и 20 логического блока 5, и так как совиадение отрицательных потенциалов будет выполиеио только на схеме совиаденн  18, то этот сигпал через схему 23 ИЛИ иостунает на формирователь 24 выходиых уиравл юших имиульсов . Во врем  этого цикла через тиристор 31 нроисходит зар д коммутируюш,его конденсатора 39 и тем самым он подготовлен дл  гашени  рабочего плеча преобразовател .

В этот момепт начинаетс  врем  паузы, продо.тжительпость которой примерно 150 МКС. После окончани  иаузы опрокидываетс  датчик 10 мниималыюй длнтельностн наузы и иа его выходе но вл етс  положительный потенциал, который пройд  через формирователь 12 конца паузы выдает на выходе последнего отрицательный потенциал поступающий на вход 14 логического блока 5, совпадение отрицательных потенциалов будет выполнено только на схеме совпадени  17, ноэтому сигнал через схему 17 поступает на формирователь 21 выходиых управл ющих импульсов, т. е. пооисходит открытие тиристоров 29 и 30. Со второго (инверсного) выхода формировател  12 конца паузы по вл етс  положительный потенциал, который запускает регул тор 13 длительности рабочих импульсов , он начииает формировать длительность рабочего имнульса и на его выходе в это врем  но вл етс  отрицательный потенциал , подготавливающий формирователь 15 коица рабочих имиульсов к работе.

В течение наузы на выходе датчика 10 минимальиой длительности паузы по вл етс  отрицательный потенциал н, пройд 

через формирователь 11 начала иаузы, выдает на его выходе положптельный потенциал , который иоступает на «Сброс регул тора 13 длнтельности рабочих имиульсов, что соответствует концу импульса максимальной длительиости. На выходе последнего по вл етс  положительный потенциал, который, проход  через формирователь 15 коица рабочих импульсов, выдает на его выходе отрицательиый потенциал, поступающий на входы схем совиаденн  18 н 20 логического блока 5, и так как совпадение отрицательных потенциалов будет выполнено только на схеме совпадени  18, то этот сигнал через схему ИЛИ 23 поступает на

формирователь выходных управл ющпх импульсов 24, что соответствует открытию тиристора 31 и закрытию тиристора 29.

За врем  отртидательиой иолуволиы генератора 1 пр моугольных импульсов генератор 9 тактовых импульсов выдает, например , 5 импульсов, т. е. оиисат1иый ироцесс иовтор етс  5 раз.

При ио влении положительного потенцпала на первом выходе генератора 1 пр моугольных нмпульсов на выходе формировател  3 конца сернн импульсов по вл етс  отрицательный потенциал, который дает разрешение схеме ИЛИ 23 и с последней на формирователь выходных уиравл ютцих

нмпульсов 24. что соответствует открытию тиристора 31. Этот шестой последний имиульс иредусмотреи дл  предотвращени  прорывов в начале нового цпкла пмпульсов, т. е. когда будут работать тиристоры 30, 32

и 35. В начале положительной полуволны генератора 1 пр моугольных имнульсов должны открыватьс  тнристоры 32, 30 преобразовател , но перед этим должен быть закрыт тиристор 29. Из вышесказанного

следует, что перед началом работы другого нлеча преобразорате,п  необходнмо подавать шестой дублпруюшпй ИМПУЛЬС дл  открыти  тиристоров 31 (33) преобразовател , чтобы запереть рабочие тиристоры

29 (32). В противном случае двигатели 43, 44 окажутс  под полным напр жением питающей сети и регу.лирование скорости не может осуществитьс , так как все тиристоры 29. 32 преобразовател  будут откпыты,

коммутирующий конденсатор 39 не будет зар жатьс , и тогда придетс  отключать всю схему дл  восстановлени  зар да конденсатора 39.

Во втором полупериоде работы генератора 1 пр моугольных нмпульсов 50 Гц отри-;

дательный потенциал поступает на схемы совпадени ,19 и 20 логического блока 5, тем самым разреша  работу формирователей 25 и 28 выходных управл ющнх имнульсов и, следовательно, осуществл   включение тирнсторов 32, 30 в началах рабочих импульсов и тиристора 33 в концах. Устройство формирует серию импульсов, идентичную первой. В конце серии импульсов этого полупернода срабатывает формнрователь 7 конца серии импульсов и через формнрователь 28 осуществл ет включение вспомогательного тирнстора 33, выключающего основной тнристор 32, после чего повтор етс  перва  сери  ими)льсов.

В реззльтате чередовани  серий импульсов дроссель-делитель 40 работает в режиме 50 Гц, что позвол ет в высокочастотных импульсных схемах использовать низкочастотные аппараты.

Экономический эффект от использовани  данного изобретени  состоит в уменьшении эксплуатационных расходов за счет уменьшени  количества аварий и снижени  потерь электроэнергии в дроссел х преобразовател .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  управлени  тиристорным широтно-импульсным преобразователем, содержащее генератор тактовых импульсов высокой частоты с двум  выходамн, формирователи управл ющих импульсов, регул тор длительности рабочих имнульсов, имеющий входы «Сброс и «Пуск, дифференцнрующне цепи и логический блок, подключенный свонми входами через согласующие элементы и регул тор длительности

   рабочих импульсов к генератору тактовых импульсов, а своими выходами - ко входам формирователей управл ющих импульсов , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности работы преобразовател  путем устранени  возможностей его опрокидывани  в паузах между рабочими импульсами, оно дополнительно снабжено генератором пр моугольных импульсов промышленной частоты, датчиком мииимальной длительности науз, формирователем начала пауз, формирователем конца пауз, формирователем конца сернй импульсов нервого полупериода промышленной частоты и формирователем конца серий импульсов второго полупериода промышленной частоты, причем генератор пр моугольных импульсов нромышленной частоты подключен к соответствующим двум входам

   логического блока и ко входам формирователей серий импульсов непосредственно , а через дифференцирующие цепи ко входам генератора тактовых импульсов , подключенного через датчик минимальной длительности паузы к входам формирователей начала и конца пазз, подключенных своими выходами соответственно ко входам «Сброс и «Пуск регул тора длительности рабочих имнульсов, а выходы формировател  конца пауз, формировател  конца серий импульсов первого полупериода и формировател  конца серий импульсов второго полупериода промышленной частоты подключен к соответствующим

   входам логического блока.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 303702, кл. Н 02Р 13/18, 1968.

   iil