SU982029A1

SU982029A1 - Device for simulating thyristorized switch

Info

Publication number: SU982029A1
Application number: SU803223734A
Authority: SU
Inventors: Иосиф Иванович Саляк; Евгений Владимирович Мартын
Original assignee: Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1980-11-17
Filing date: 1980-11-17
Publication date: 1982-12-15

Description

(50 УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТИРИСТОРНОГО КЛЮЧА(50 DEVICE FOR MODELING THYRISTOR KEY

Изобретение относитс к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано при. моделировании бесконтактных тиристорных ключей переменного тока на аналоговых вычислительных машинах,The invention relates to analog computing and can be used with. simulation of non-contacting thyristor keys of alternating current on analog computers,

Известен бесконтактный тиристорный ключ переменного тока, содержащий два встречно-параллельно включенных тиристора Known non-contact thyristor key of alternating current, containing two anti-parallel-connected thyristors

Однако этот тиристорный ключ не может быть использован дл моделировани процессов переключений напр жени переменного тока, питающего тир исторный пр;еобразователь, на аналоговых js вычислительных машинах.However, this thyristor key cannot be used to simulate the switching processes of the AC voltage supplying the fi rst current source on the analog js computers.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устройство дл моделировани фазы с симметричным тиристором, содержао|ее;ин- 20 тегратор, реле и диоды 2.The closest in technical essence to the invention is a device for simulating a phase with a symmetric thyristor, containing it; an integrator, a relay, and diodes 2.

Однако указанное устройство также неприменимо дл моделировани процессов переключени напр жени переменного тока, питающего тиристорный преобразователь -.However, this device is also not applicable for modeling switching processes of an AC voltage supplying a thyristor converter.

Цель изобретени - расширение области применени устройства за счет моделировани процесса переключени питающего напр жени переменного тока .The purpose of the invention is to expand the field of application of the device by simulating the process of switching the AC supply voltage.

Указанна цель достигаетс тем, что в устройство дл моделировани тиристорного ключа, содержащее операционный усилитель, вход которого через первый масштабный резистор соединен с информационным входом устройства , а выход вл етс выходом устройства, два двухобмоточных реле, первые выводы первых обмоток которых , через соответствуюи4ие коммутирующие диоды подключены соответственно к шинам опорного напр жени отрицательной и положительной пол рности, а также второй и третий масштабные резисторы , введено однообмоточное реле, а первые выводы вторых обмоток двухобкюточных реле соединены с первыми 39 выводами их первых обмоток, причем обмотка однообмотомного реле включена между шиной нулевого потенциала и управл ющим входом устройства, пер ключающий контакт однообмоточиого ре ле соединен с шиной задани отрицательной формы тока одной фазы, его замыкающий и размыкаюидий контакты соединены соответственно со вторыми выводами обмоток первого двухобмоточ ного реле, переключающий контакт которого соединен с шиной задани поло жительной формы тока одной фазы, а его размыкающий и замыкающий контакты соединены соответственно со вторы ми выводами обмоток второго двухобмоточного реле,-контакты которого включены между входом операционного усилител и одним выводом второго масштабного резистора, второй вывод которого соединен с выходом операционного усилител ,в цепь отрицательной обратной св зи которого включен третий масштабный резистор На фиг. 1 приведена структурна схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы напр жений, по сн ющие ее работу. Устройство содержит одноЬбмоточно реле 1 с обмоткой 2 и контактами 3, t kT 5, два двухобмоточных реле 6 и 7 с обмотками соответстЕ енно 8 и в, 9 и 9/2 и контактами 10, 11, 12 и 13 Кроме того, в состав устройства входит операционный усилитель 1 с масштабными резисторами 15 16 и 17 а также коммутирующие диоды 18 и 19. На шины 20 и 21 поданы опорные напр жени соответственно отрицательной и положительной пол рности. Позици ми 22 и 23 обозначены соответственно .информационный и упраЕШ ющий входы устройства,а позици ми и 25 - шин задани отри((ательной и положительной УП формы тока одной фазы. Источником управл ющего напр жени и у .может быть источник питани аналоговой вычислительной машины -f2it В или +10а В, или -100 В. На диоды 18 и 19 подаютс опорные напр жени положительной и отрицательной пол рности Иуд,неизменные по модулю и соответствущие току удержа ни тиристоров. Это напр жение рекомендуетс принимать равным 2В. Устройство работает следующим об ра,зом 9 Если величины сопротивлений резисторов 15 и 17 усилител k равны, то при подаче на информационный вход 22 напр жени U, показанного на фиг, 2о штриховой линией и моделирующего напр жени переменного тока, питающего тиристорный преобразователь, на выходе усилител по витс напр жение и , равное по величине напр жению (j , но противоположное по фазе, Пусть при отсутствии напр жени управлени (Jy на входе 23 состо ние устройства соответствует фиг, 1, тогда на выходе усилител 1 по витс напр жение U, равное по величине напр жению (J- и противоположное . по фазе. Предположим, что в момент времени обмотку 2 реле 1 подано напр женке управлени (jy Тогда реле 1 переключает свои контакты. Однако реле 6 не может переключить свои контакты, поскольку напр жение по величине больше напр жени ( соответствующего току удержани тиристоров , прикладываемого к катоду диода 18. При снижении напр жени Up до величины, меньшей этого напр жени UyA, диод 18 открываетс и реле 6 переключает свои контакты. Поскольку напр жение Up в этот момент времени равно нулю, то диод 19 открыт и реле 7 замыкает свой контакт, включенный последовательно с резистором 16 в цепи обратной св зи усилител 1. Коэффициент передачи усилител It уменьшаетс скачкообразно в зависимости от величины сопротивлени резистора 16, напр жение на выходе усилител 14 также скачкообразно уменьшаетс (фиг. 2а). Величина тока тиристорного преобразовател и его форма измен ютс зависимо от параметров его расчетной схемы и величины напр жени . Пусть в момент времени IDt, напр жение управлени и становитс равным нулю, при этом реле 1 переключает свои контакты в начальное положение. Ввиду отсутстви отрицательного напр жени tJ в данный момент времени диод 18 открыт и реле 6 также переключает свои контакты в начальное положение. Поскольку на переключающем контакте П имеетс напр жение II , то диод 19 откроетс , когда напр жение Ufj станет по величине меньшим напр жени sA- Тогда реле 7 размыкает сво контакт в цепи резистора 16 и напр жение IJjt на выходе усилител 1 скам кообразно увеличиваетс . Аналогично работает устройство в другие моменты времени подачи и сн ти напр жени управлени 1). Таким образом, благодар использованию усилител со скачкообразным изменением коэффициента передачи воз можно расширить область применени устройства за счет моделировани тиристорного-ключа , используемого дл переключени напр жени переменного .тока, питающего тиристорный преобразовательОормула изобретени Устройство дл моделировани тиристорного .ключа, содержащее операци онный усилитель, вход которого через первнй масштабный резистор соединен с информационным входом устройства, ,а выход влйетс выходом устройства, два двухобмоточных реле, первые выводы первых обмоток которых через со ответствуюи ие коммутирующие диоды подключены соответственно к шинам опорного напр жени отрицательной и положительной пол рности, а также второй и третий масштабные резисторы отличающеес тем, что, с целью расширени области применени за счет моделировани процесса переключени питаю1цего напр жени переменного тока, оно содержит однообмоточное реле, а первые выводы вторых обмоток двухобмоточных реле соединены с первыми выводами их первых обмоток , причем обмотка однообмоточного реле включена между шиной нулевого потенциала и управл ющим входом устройства , переключающий контакт однообмоточного реле соединен с шиной задани отрицательной формы тока одной Лазы, его замыкающий и размыкающий контакты соединены соответственно со вторыми выводами обмоток первого двухобмоточного реле, переключающий контакт которого соединен с шиной задани положительной формы тока одной фазы, а его размыкающий и.замыкающий контакты соединены соответственно со вторыми выводами обмоток второго двухобмоточного реле, контакты которого включены между входом операционного усилител и одним выводом второго масштабного резистора, второй вывод которого соединен с выходом операционного усилител , в цепь отрицательной обратной св зи которогб включен третий масщтабнуй резистор, 1 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Справочник по преобразовательной технике. Под ред, И.М. Чиженко. Киев, Техника, 1978, с. 197, рис. 4,23, а. 2о Стульников В.И,,Колчев Е.В. Моделирование полупроводниковых преобразователей , Киев, Техника, 1971, с, 98, рис. 6.This goal is achieved in that a device for modeling a thyristor switch, containing an operational amplifier, whose input is connected to the information input of the device through the first large-scale resistor, and the output is the device output, two double-winding relays, the first terminals of the first windings of which, through the corresponding switching diodes connected, respectively, to the bus voltage of the negative and positive polarity, as well as the second and third large-scale resistors; The output pins of the second windings of the double-overlay relays are connected to the first 39 pins of their first windings, the winding of the one-winding relay is connected between the zero potential bus and the control input of the device, the one-winding relay contact is connected to the bus setting the negative current form of one phase, its closing and opening the contacts are connected respectively to the second terminals of the windings of the first two-winding relay, the switching contact of which is connected to the bus of setting the positive current form of one phase, and its pa The closing and closing contacts are connected respectively to the second terminals of the windings of the second double-winding relay, whose contacts are connected between the input of the operational amplifier and one output of the second large-scale resistor, the second terminal of which is connected to the output of the operational amplifier, the third large-scale resistor is connected to the negative feedback circuit FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; in fig. 2 - voltage diagrams that show its work. The device contains a one-winding relay 1 with a winding 2 and contacts 3, t kT 5, two two-winding relays 6 and 7 with windings respectively 8 and 9, 9 and 9/2 and contacts 10, 11, 12 and 13 In addition, the device includes an operational amplifier 1 with large-scale resistors 15–16 and 17 as well as switching diodes 18 and 19. The bus voltages 20 and 21 are supplied with reference voltages of negative and positive polarity, respectively. The positions 22 and 23 denote the information and control inputs of the device, respectively, and the positions and 25 denote the reference buses (((positive and positive U form of one phase). The source of control voltage and power supply can be an analog computer -f2it B or + 10a B, or -100 V. The diodes 18 and 19 are supplied with Iud positive and negative polarity reference voltages, which are constant in modulus and correspond to the holding current of the thyristors. This voltage is recommended to be 2V. processing If 9 The values of the resistances of the resistors 15 and 17 of the amplifier k are equal, then, when the information input 22 of the voltage U shown in FIG. 2 is fed by a dashed line and that simulates the voltage of the alternating current supplying the thyristor converter, the output of the amplifier is voltage and, equal in magnitude to voltage (j, but opposite in phase); Suppose that in the absence of a control voltage (Jy at input 23, the state of the device corresponds to FIG. 1, then at the output of amplifier 1, the voltage U is equal to (J- and contra false. in phase. Suppose that at time the winding 2 of relay 1 is applied to the control voltage (jy Then relay 1 switches its contacts. However, relay 6 cannot switch its contacts because the voltage is greater than the voltage (corresponding to the holding current of the thyristors applied to the cathode of the diode 18. When the voltage Up decreases to a value less than the voltage UyA, the diode 18 opens and the relay 6 switches its contacts. Because the voltage Up is zero at this time, the diode 19 is open and the relay 7 closes its contact, turned on therefore, with the resistor 16 in the feedback circuit of amplifier 1. The transfer ratio of amplifier It decreases abruptly depending on the value of the resistor 16, the voltage at the output of amplifier 14 also decreases stepwise (Fig. 2a). The magnitude of the current of the thyristor converter and its shape change depending on the parameters of its design circuit and the voltage value. Suppose that at the time IDt, the control voltage becomes zero, and the relay 1 switches its contacts to the initial position. Due to the absence of negative voltage tJ at a given time, diode 18 is open and relay 6 also switches its contacts to the initial position. Since voltage II is on the switching contact P, diode 19 opens when voltage Ufj becomes smaller than voltage SA. Then relay 7 opens its contact in the resistor 16 circuit and voltage IJJt at the output of amplifier 1 increases scantly. The device operates similarly at other times of supply and release of control voltage 1). Thus, by using an amplifier with a stepwise change in the transmission coefficient, it is possible to expand the device application area by simulating a thyristor-key used for switching the AC voltage supplying the thyristor converter. Invention formula A device for simulating a thyristor key containing an operational amplifier, input which through the first scale resistor is connected to the information input of the device, and the output is output from the device, two earwinding relays, the first terminals of the first windings of which are connected to the negative and positive reference voltage buses through the respective switching diodes, respectively, as well as the second and third scale resistors, in order to expand the field of application by simulating the switching process AC voltage, it contains a one-winding relay, and the first terminals of the second windings of the two-winding relays are connected to the first terminals of their first windings, and the winding is about A winding relay is connected between the zero-potential bus and the control input of the device, the switching contact of the single-winding relay is connected to the bus for setting the negative current form of one Lase; the current forms of one phase, and its opening and closing contacts are connected respectively with the second terminals of the windings of the second two-winding p Barely, the contacts of which are connected between the input of the operational amplifier and one output of the second large-scale resistor, the second output of which is connected to the output of the operational amplifier, a third large-scale resistor is included in the negative feedback circuit of the circuit, 1 Information sources taken into account in the examination 1. Reference book on converting equipment. Ed, I.M. Chizhenko. Kiev, Technique, 1978, p. 197, fig. 4.23, a. 2о Stulnikov V.I., Kolchev E.V. Modeling of semiconductor converters, Kiev, Technique, 1971, p. 98, fig. 6

Claims

Claims _ν 20

A device for simulating a thyristor switch containing an operational amplifier, the input of which is connected through the first scale resistor to the information input of the device, and the output is the output of the device, two double-winding relays, the first outputs of the first windings of which are connected through the corresponding switching diodes to the negative and negative voltage buses ³⁰ positive polarity, as well as the second and third large-scale resistors, characterized in that, in order to expand the scope of application due to the model ^{35 of the} process of switching the supply voltage of alternating current, it contains mono-. an accurate relay, and - the first terminals of the second windings of double-winding relays are connected to the first terminals of their first windings, and the winding of a single-winding relay is connected between the zero potential bus and the control input of the device, the switching contact of the single-winding relay is connected to the reference bus of the negative current shape of one Phase, it closes and the disconnecting contacts are connected respectively to the second terminals of the windings of the first two-winding relay, the switching contact of which is connected to the reference bus of a positive Current shape of one the basics, and its opening and closing contacts are connected respectively to the second terminals of the windings of the second double-winding relay, the contacts of which are connected between the input of the operational amplifier and one terminal of the second large-scale resistor, the second terminal of which is connected to the output of the operational amplifier, in the negative feedback circuit of which is connected the third scale resistor.