SU976824A1 - Устройство дл защиты тиристорного электропривода - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТИРИСТОРНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА, содержащее включенные последовательно идентификатор фаз сети, детектор среднего значени , усилитель мощности с выходным реле, а также силовой исполнительный блок, св занный с тиристорным преобразователем электропривода и его схемой управлени , отличающеес  тем, что, с целью повьппени  надежности и быстродействи  защиты, идентификатор фаз сети выполнен в виде интегратора с однонаправленной положительной обратной св зью, вход которого подключен к выходу схемы управлени  тиристорным преобразователем электропривода, а выход - к входу детектора среднего значени , кроме того, в силовой исполнительный блок дополнительно введены встречно-параллельно включенные тиристоры, аноды и катоды которых непосредственно соединены с СП двигателем электропривода, а управл ющие электроды через контакты выходного реле и резисторы соединены с двигателем, а через стабилитро5 ны - с катодами тиристоров устройстClD ва. О) 00 ю 4

Description

I Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано, например, в приводах подачи и главного движени  станков, а также в системах автоматического регулирова ни , примен емых в самых разных област х промышленности. Современные электроприводы должны быть снабжены надежными и быстро действующими средствами защиты. Одной из наиболее важных  вл етс  защ та привода от пропадани  фазы. В случае использовани  в электроприводе многофазного тиристорного преобразовател  запщта должна реагировать на пропадание импульсов управлени  хот  бы одним из тиристоров преобразовател . Известно устройство дл  защиты от пропадани  фазы в трехфазной электроустановке, содержащее исполнительный .орган, трехфазный вьтр ми тель, к выходу которого подключен параметрический стабилизатор напр жени , усилитель и схему совпадени  . Первый вход схемы совпадени  соединен с выходом усилител , второй вход - с выходом стабилизатора , а выход схемы совпадени  чере стабилитрон соединен с исполнительным органом. В случае пропадани  одной из фаз напр жение на выходе выпр мител  становитс  пульсирующим при этом на выходе схемы совпадени  по вл етс  сигнал, которьй вклю чает исполнительный орган. Такое устройство контролирует отсутствие одного из фазных напр жений на вхо де системы управлени  электроустано кой. Однако, если эта установка содер жит тиристорный преобразователь, такой контроль  вл етс  недостаточньгм . Таким образом это устройство недостаточно надежно. Известно также устройство защиты - схема дл  обнаружени  фазовой разбалансировки, состо щее из источ ника напр жени  с переменной амплитудой , датчика пульсации, формировател  импульсов, формировател  выхо ного сигнала.и исполнительного орга на С 2. Датчик пульсации этого уст ройства обнаруживает повьшение уров н  пульсации в напр жении источника в случае пропадани  фазы напр жени  питающей сети. При этом формируетс  выходной сигнал, который подаетс  на исполнительный орган. Схема при мен етс  в цел х трехфазных электродвигателей . Однако с помощью этой, схемы может быть защищен тиристорный электропривод посто нного тока; в этом случае контролируетс  лишь разбалансировка фаз на входе схемы управлени  преобразователем , что снижает надежность работы устройства- защиты. Наиболее близким техническим решением  вл етс  защитное.устройство электропривода ЭТб Сз. Это устройство состоит из трех транзисторных ключей, фазосдвигающего конденсатора и схемы совпадени , совместно образующих идентификатор фаз сети, а также усредн ющего конденсатора, образующего идентификатор фаз сети, усредн ющего конденсатора, образующего совместно с диодом и резистором детектор среднего значени , и усилител  мощности с выходным реле, контакты которого  вл ютс  силовым исполнительным органом. В случае наличи  всех трех фаз напр жение на идентификаторе равно нулю. На выходе детектора среднего значени  при этом положительное напр жение, которое подаетс  на усилитель мощности и включает выходное реле . При отсутствии хот  бы одной фазы напр жени  выходное реле выключаетс , с помощью его контактов прекращаетс  подача импульсов управлени  на тиристорный преобразователь, и двигатель электропривода останавливаетс  на выбеге. К недостаткам такого устройства защиты следует отнести следующее. Идентификатор в этом случае может установить отсутствие фазы-напр жени  на входе схему управлени . На неисправность в фазосдвигающем устройст-. ве электропривода и пропадание импульса управлени  тиристором такое устройство не отреагирует, хот  эта ситуаци   вл етс  аварийной. Кроме того, быстродействие такого устройства недостаточно, так как срабатывание защиты приводит к выбегу двигател , а не к интенсивному торможению . Цель изобретени  - повышение надежности и быстродействи  устройства дл  защиты электропривода. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  защиты тиристорного электропривода, содержащем включенные последовательно идентификатор фаз сети, детектор среднего значени , усилитель мощности с выходным реле, а .также силовой исполнительный блок, св занный с тиристорным преобразователем электропривода и его схемой управлени , идентификатор фаз сети вьтолнен в виде интегратора с однонаправленной обратной св зью, вход которого подключен к выходу схемы управлени  тиристорным преобразователем электропривода, а выход - к входу детектора среднего значени . Кроме того, в силовой исполнительный блок дополнительно введены встречно-параллельно включенные тиристоры, аноды и катоды которых непосредственно соединены с двигателем электропривода, управл ющие электроды тиристоров через контакты выходного реле и резисторы соединены с электродвигателем, а через стабилитроны - с катодами тиристоров устройства.

На фиг. 1 приведена принципиальна  схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма его работы.

Устройство дл  защиты тиристорного электропривода содержит идентификатор фаз сети, выполненный в виде интегратора 1 с однонаправленной положительной обратной св зью .(ИПС) (фиг. 1). Выход ИПС 1 соединен с детектором 2 среднего значени , который, в свою очередь, через диод и резистор соединен с усилителем 3 мощности. Нагрузкой дл  усилител  3  вл етс  выходное реле 4 с замыкающим контактом 5 и размыкающими контактами 6 и 7, Первый вход ИПС 1 соединен с выходом схемы 8 управлени  тиристорного преобразовател  9. На второй вход ИПС 1 подаетс  посто нное отрицательное смещение. Через контакт 5 схема 8 управлени  соедин етс  с преобразователем 9. Через .контакт 6 и резистор 10  корь двигател  11 соединен с управл ющим электродом тиристора 12, подключенного параллельно двигателю. Через контакт 7 и резистор13  корь двигател  соединен с управл ющим электродом тиристора 14. Тиристоры 12 и 14 соединены Между собой встречнопараллельно . Их управл ющие электроды защищены стабилитронами 15 и 16. Контакты 5, 6, 7, тиристоры 12 и 14 совместно с резисторами 10, 13 и стабилитронами 15, 16 образуют силовой исполнительный блок устройства.

Буквами А и В обозначены клеммы  кор  двигател .

Устройство работает следующим образом.

Импульсы управлени  тиристора всех фаз ot- собираютс  на выходе схемы 8 управлени  тиристорным преобразователем и поступают на вход ИПС 1. Под действием положительного импульса вб-; ИПС 4 переходит в состо ние соответствующее отрицательному уровню насыщени , а затем напр жение на выходе ИПС и..„р стремитс  к нулю, так как на второй вход ИПС подаетс  посто нное отрицательное смещение. Величина -этого смещени  и посто нна  времени ИПС выбираютс  таким образом, чтобы при наличии импульсов управлени  тиристорами всех фаз, т.е. при условии полной исправности всей схемы управлени  преобразователем При этом напр жение на выходе детектора среднего значени  2Ug(j, 0. Выходное реле 4 усилител  3 мощности при этом включено. Импульсы ofv, через замкнутый контакт 5 подаютс  со схемы 8 управлени  на преобразователь 9. Контакты 6 и 7 в это врем  разомк- нуты и тиристоры 12 и 14 не могут быть включены.

В случае пропадани  импульса управлени  тиристором oCiy хот  бы одной из фаз, как это показано на фиг. 2, напр жение на выходе ИПС переходит через нуль, вступает в действие положительна  одионаправленна  обратна  св зь в ИПС, и напр жение U скачком достигает максимального положительного значени . Напр -. жениеиб(,х выходе детектора среднего значени  при этом мен ет знак, становитс  отрицательным, и реле 4 усилител  3 мощности отключаетс . Контакт 5 реле 4 размыкаетс , импульсы управлени  перестают подаватьс  на преобразователь 9. Од новременно замыкаютс  контакты 6 и 7 и включаетс  один из тиристоров 12 и 14, именно тот, к аноду которого, соответственно к управл ющему электроду , приложено положительное напр жение . Знак этого напр жени  определ етс  направлением вращени  двигател . Б том случае, когда клемма А  кор  двигател  имеет положительный потенциал относительно клеммы В  кор  двигател , включаетс  тиристор 12 в случае противоположной пол рности тиристор 14. После включени  тиристора начинаетс  интенсивное динамическое торможение двигател , В случ необходимости последовательно с тиристорами может быть включено сопро тивление, ограничивающее величину тормозного тока. Выполнение идентификатора Фаз в виде интегратора с однонаправленной положительной обратной св зью, на вход которого подаютс  импульсы управлени  тиристорным преобразователем , позволило фиксировать отсутствие бы одного из этих импульсов путем сопоставлени  .временного интервала между импульсами управлен и времени интегрировани , определ емом настройкой идентификатора фаз. При этом контролируетс  не только выходное напр жение схемы управлени  преобразователем, но и исправность всей этой схемы вплоть до ее выходных каскадов. Тем самым существенно повышаетс  надежность электропривода . Силовой исполнительный блок устройства при срабатывании защиты не только прекращает подачу импульсов управлени  на тиристоры преобразовател , но и включает цепь динамического торможени  двигател , что существенно сокращает врем  его остановки в аварийной ситуации.

ипс

Фиг. 2

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТИРИСТОРНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА, содержащее включенные последовательно идентификатор фаз сети, детектор среднего значения, усилитель мощности с выходным реле, а также силовой исполни- тельный блок, связанный с тиристорным преобразователем электропривода и его схемой управления, отличающееся тем, что, с целью' повышения надежности и быстродействия защиты, идентификатор фаз сети выполнен в виде интегратора с однонаправленной положительной обратной связью, вход которого подключён к выходу схемы управления тиристорным преобразователем электропривода, а выход - к входу детектора среднего значения, кроме того, в силовой исполнительный блок дополнительно введены встречно-параллельно включенные тиристоры, аноды и катоды которых непосредственно соединены с двигателем электропривода, а управляющие электроды через контакты выходного реле и резисторы соединены с двигателем, а через стабилитроны - с катодами тиристоров устройства.

   SU .,„976824