SU760391A1 - Устройство для контроля нулевых значений тока трехфазного мостового реверсивного преобразователя 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах управления тиристорными преобразователями с раздельным управлением прогивовключенных групп вентилей в общепромышленных электроприводах. ⁵

Известно устройство для контроля нулевых значений тока трехфазного мостового реверсивного преобразователя, в котором осуществляется контроль напряжения на запертых тиристорах £ΐ}. ¹⁰

Недостатком данного устройства является возможность появления ложного запрещающего сигнала, обусловленного прохождением через нулевые значения напряжений, прикладываемых к плечам преобразователя.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство _м для контроля нулевых значений тока трехфазного мостового реверсивного преобразователя, содержащее ограничительные резисторы, выпрямительные мосты, моду—

2

ляторы, суммирующий многообмоточный трансформатор и демодулятор [2].

Недостатком данного устройства является невысокое быстродействие преобразователя.

Цель изобретения — повышение быстродействия преобразователя при реверсе.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля нулевых значений тока трехфазного мостового реверсивного преобразователя снабжено пятью элементами И-НЕ, элементом ИДИНЕ, а каждый канал контроля — подключенным через элемент гальванической развязки усилителем, выход которого являет-, ся выходом канала контроля, причем входы первого элемента И—НЕ подключены к выходам первого, третьего, пятого каналов контроля, входы второго элемента И-НЕ - к выходам второго, четвертого, шестого каналов контроля, входы третьего элемента И-НЕ - к выходам первого, второго, четвертого, пятого каналов контроля, входы четвертого элемента Й-НЕ 3

к выходам второго, третьего, пятого, шестого каналов контроля, входы пятого элемента И-НЕ - к выходам первого, третьего, четвертого, шестого каналов

контроля, выходы элементов И-НЕ подключены к пяти входам элемента ИЛ И-НЕ, выход которого служит для подключения к логическому узлу реверса.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема реверсивного преобразователя; на фиг. 2 - структурная схема устройства; на фиг. 3 и 4 _ временные диаграммы напряжений на элементах схемы устройства при различных величинах ЭДС двигателя, когда все плечи преобразователя заперты.

Устройство содержит тиристорные плечи 1—6, 1₄ — 6{ мостового реверсивного преобразователя, группы 'Вперед* 7 и 'Назад* 8 преобразователя, приводной двигатель 9, выходы 10-14 преобразователя, к которым подключается устройство контроля, ограничительные резисторы 15^- 15^ , выпрямительные мосты 161— 16^, ограничители 17,— 17, напряжений, оптронные пары хо^ резисторы 19^- 19^, усилители 20^, элементы 21^- 21^ И-НЕ, элемент 22 ИЛИ-НЕ, выход 23 на логический переключающий блок.

На чертежах приняты следующие обозначения;

17,- 1 Ύ& пере18*- 18₆, 20^’^йа’^са’^св» и*, .и_с,

текущие значения линейных и фазных напряжений;

ΙΛ.4, * · · · · ” ^нап"

ряжения, приложенные к силовой части устройства прибЛ χό;

Ед! - величины ЭДС двигателя;

. .ί!₂4 ₅> ^22"" напряжения, формируемые на выходах соответствующих логических элементов (фиг. 2), когда все плечи преобразователя заперты, при различных величинах ЭДС двигателя а,

б, В, Г. ..............-.......-..........· ..............

Сущность контроля нулевых значений тока преобразователя заключается в следующем.

Для получения без задержки непрерывного сигнала, разрешающего переключения групп, при достижении силовым током нулевого значения одновременно производят пять серий измерения, при этом в первой серии измеряют напряжения на силовых тиристорах 1, 3, 5, 4р бр 2₄ первого, третьего, пятого каналов группы 'Вперед* и четвертого, шестого, второго каналов группы 'Назад*, во второй се760391 '4

рии измеряют напряжения на силовых тиристорах 3, 4, 6, 5« , 1, , Зу второго, четвертого, шестого, каналов группы 'Вперед' и пятого, первого, третьего каналов группы 'Назад', в третьей Серии измеряют напряжения на силовых тиристорах 1, 2, 4, 5, 4р 5р 1р 2₄ первого, второго, четвертого, пятого каналов группы 'Вперед' и четвертого, пятого, первоЮ го, второго каналов группы 'Назад', в четвертой серии измеряют напряжения на

6,

15

20

25

30

35

45

50

55

40

силовых тиристорах 2, 3, 5, 6, ί 2₄, Зд второго, третьего, пятого, шестого каналов группы 'Вперед' и пятого, шестого, второго, третьего каналов группы 'Назад' и в пятой серии измеряют напряжения на силовых тиристорах 1, 3, 4, 6, 4д, 6_Л, 1 д , 3* первого, третьего, четвертого, шестого каналов группы 'Вперед' и четвертого, шестого, первого, третьего каналов группы 'Назад', при этом, если число серий измерений, . в которых напряжения на силовых тиристорах выше прямого падения напряжения на них, равно или больше единицы, то реверс разрешают, а если это число равно нулю — запрещают.

При этом используется вывод о том, что в запертом преобразователе , в цепи нагрузки которого имеется ЭДС, всегда существует хотя бы одна из указанных серий измерений, в которой все напряжения на контролируемых тиристорах выше прямого падения напряжения на них, что является достаточным условием для констатации нулевого значения тока преобразователя (запертого состояния мостов). Необходимость пяти серий измерений объясняется изменением углов перехода через нулевые значения напряжений, приложенных к плечам преобразователя, в зависимости от величины ЭДС двигателя (фиг. 3 и 4). На диаграммах (фиг. 3) стрелками показаны направления ембщейия точек перехода через нулевые значения результирующих напряжений, приложенных‘к запертым плечам преобразователя при возрастании ЭДС двигателя.

Рассматривая диаграммы напряжений (фиг. 3 и 4) можно заключить, что при полностью запертом преобразователе и изменении ЭДС двигателя от Е_р-0 до некоторого значения Е_о , немного меньшего величины Е

^(р_то,_х51П

ί'ί^'υ_£ρ_η,_Ο(κ=ΙΙ_Λ>ηο|χΥ, в любой момент времени име ется хотя Оы одна из пяти серий измерения,в которой напряжения на контролируе760391

мых силовых тиристорах выше прямого падения напряжения на них.

Устройство содержит шесть групп встречно—параллельно включенных тиристоров двух трехфахных реверсивных преоб— ₅ разовательных мостов (1л 4/, (2,5/, (3,6/ - (6,3/ (фиг. 1), шесть входов которого (фиг. 2) связаны с выпрямительными мостами 16^ - 16^ и ограничительными резисторами 15^- 15^. Устройство ,о включает также источник стабилизированного напряжения, шесть ограничителей перенапряжений 17| - 17θ, шесть оптронных пар 18^- 18^, шесть элементов нагруэки 19^- 19₆, шесть усилителей 20^20^, элементы И—НЕ 21^— 21^и элемент ИЛ И-НЕ 22, причем аноды фотодиодов оптронных пар связаны с отрицательным выводом источника II _п напряжения, а катоды через резисторы 194— - ^с 20

положительным выводом +Ип> аноды ограничителей перенапряжений 17^-17^ связаны с отрицательными выводами выпрямительных мостов, а катоды — с положительными выводами, выходы оптронных 25 пар подключены ко входам согласующих усилителей с выходами, образующими вы-,/ ходы шести каналов контроля, входы первого элемента И-НЕ 21_л подключены к выходам первого, третьего, пятого кака— э₀ лов, входы второго элемента И-НЕ 21₂к выходам второго, четвертого, шестого каналов, входы третьего элемента И-НЕ 21^- к выходам первого, второго, четвертого, пятого каналов, входы четвертого элемента И—НЕ 21^— к выходам второго, третьего, пятого, шестого каналов, входы пятого элемента И—НЕ 21^— к выходам первого, третьего, четвертого, шестого каналов, выходы пяти элементов _Ад И—НЕ подключены к пяти входам элемента ИЛ И-НЕ 22, выход 23 которого подключен к логическому узлу реверса.

В случае, если силовой ток в преоб— _<5 разователе достиг нулевого значения и все импульсы, управляющие плечами преобразователя прервались с момента £ =

Λ(*)ί·ΰΰ1₄) (фиг. 3 и 4) ЭДС приводного двигателя имеет значение 04 £< "β¹* ₅₀ ’^φπίαχ· В рассматриваемом случае при Ε'Ί-4 на запертых плечах преобразователя возникают напряжения, обусловленные приложением напряжения питания и ЭДС двигателя. При условии Е & -0, элементы И-НЕ 21 2Ι4 формируют ложные

сигналы '1* о наличии тока, обусловленные прохождением через нулевые значения напряжений II_{6 7} , II_{2 5} , но элемент И-НЕ 21у формирует сигнал '0' о нулевом значении в преобразователе, так как на все ее входы поступают сигналы '1' о наличии напряжений на плечах (1,4/, (3,6₁), (4,^ ) (6,3/,поэтому' на выходе элемента ИДИ-НЕ 22 формируется сигнал 'Ί', разрешающий переключение групп преобразователя. При повышении ЭДС двигателя до величины несколько меньшей, чемтГ5^,и_{рт<1х(Е_О4 ,Е_О2), а также при выборе любого момента запирания преобразователя, сигнал о нулевом значении тока формируется одним или более элементами И-НЕ 21^- 21^· и на выходе 23 устройства возникает без задержки сигнал '1', разрешающий переключение групп преобразователя.

Сигналы об отсутствии тока в преобразователе после его запирания формируются системами логического умножения ( И-НЕ) в некоторых последовательностях, законы которых зависят от конкретной величины ЭДС двигателя. Например, если Е -Е₀₂, а выключение тока преобразователя произошло при у ί -О (фнг.’З и 4), то сигнал об.отсутствии тока сначала формируется элементом И-НЕ 21 , позднее всеми элементами И-НЕ 21 21/ ,

затем элементом И—НЕ 21^ и т. д. Причем эти сигналы имеют перекрытие по времени, так что выходной сигнал элемента ИЛИ-ИЕ 22 оказывается непрерывным.

Если рассматривать выключение преобразователя в различные моменты времени, соответствующие нарастанию текущего значения угла и учесть, что напряже-, иия на плечах преобразователя устанавливаются сразу после выключения тока (цепи чисто активные), то можно заключить, что выходной сигнал устройства, разрешающий переключение групп преобразователя, возникает практически без задержки. Это указывает на возможность получения быстродействующего устройства контроля при использовании измерительных элементов с ограниченной чувствительностью.

При значении Е_о, близком к величине ^^Ч»п»ах⁸^лгтю(х»У^{каааиные} выше положения нарушаются и на выходе устройства возможна задержка разрешающего сигнала, что обусловлено появлением в выходном сигнале ложных запрещающих импульсов (фнг. 'З, 4) - случай ί 0*72υ_φηιαχ»υ_Α(ηβχ. Однако практически ЭДС двигателя не может превышать величину амплитуды лилейного питающего напряжения, так как при этом нарушается нормальное управление электроприводом.

7 760391 8

₍Предлагаемое устройство Для контрой ля нулевых значений тока преобразователя, по сравнению с известными, обладает следующими преимуществами:

отсутствие временных задержек при формировании разрешающего сигнала на переключение групп преобразователя, обусловленных проходом через нулевые значения контролируемых на плечах напряжений; » ' . ’до

повышенное быстродействие, связанное с отсутствием инерционных элементов, модуляторов, демодуляторов, фильтров;

, простота изготовления (устройство собирается полностью на интегральных микросхемах или в виде одного гибридного интегрального элемента);

малые габариты и вес устройства;

. отсутствие необходимости наладки устройства в эксплуатации; 20

. отсутствие узлов, имеющих технологическую сложность изготовления (многообмоточные трансформаторы, изоляция каждой обмотки которых рассчитывается на рабочее напряжение установки, модуля- ₂₅ торы, демодуляторы, генераторы, фильтры).

Указанные преимущества создают значительный эффект в реверсивных преобразователях быстродействующих приводов, работающих с высокой частотой циклов.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для контроля нулевых зна- ₃$ ченнй тока трехфазного мостового реверсивного преобразователя, содержащее шесть каналов контроля, состоящих из выпрямительных мостов, первый, третий и пятый из которых через ограничитель— ₄θ ные резисторы соединены с выводами для подключения к соответствующим фазам источника питания и с выводами для подключения к одному из выходных зажимов преобразователя, а второй, четвертый ₄₅ и шестой - через ограничительные резисторы с вышеуказанными выводами для подключениядК соответствующим фазам источника питания и.с выводами для подключения к другому выходному зажиму преобразователя, отличающее— с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно снабжено пятью элементами И-НЕ, элементом ИЛИ-НЕ, а каждый канал контроля - подключенным через элемент гальванической развязки усилителем, выход которого является выходом канала контроля, причем входы первого элемента И-НЕ подключены к выходам первого, третьего, пятого каналов контроля, входы второго элемента И-НЕ - к выходам второго, четвертого, шестого каналов контроля, входы третьего элемента И-НЕ — к выходам первого, второго, четвертого, пятого каналов контроля, входы четвертого элемента И-НЕ - к выходам второго, третьего, пятого, шестого каналов контроля, входы пятого элемента И-НЕ - к выходам первого, третьего, четвертого, шестого каналов контроля, выходы элементов И-НЕ подключены ко входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого служит для подключения к логическому узлу реверса.