Способ защиты от перегрузок статического преобразователя с искусственной коммутацией

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (б))4 Н (2 Н 7

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Напря

saoa

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4154399/24-07 (22) 01. 12.86 (46) 23.05.88. Бюл. ¹ 19 (71) Криворожский горнорудный институт (72) О.Н.Синчук, 3.С.Гузов, Е.В.Афанасьев и И.А.Луценко (53) 62 1.3 16.925.4(088.8) (56) Патент СССР № 614759, кл. Н 02 Н 7/10, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 725141, кл. Н 02 Н 7/10, 1980. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕГРУЗОК СТАТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ИСКУССТВЕННОЙ КО1ЯУТАЦИЕИ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности преобразователя.

При резких провалах напряжения питающей сети коммутирующий конденсатор 9 заряжается до пониженных напряжений, что обуславливает снижение предельно коммутируемого тока. В этот момент нарастающий ток нагрузки превьппает

13980 .предельно коммутируемый ток. Превышение входного сигнала, пропорционального току нагрузки, над входным сигналом, пропорциональным напряжению

На коммутирующем конденсаторе, приводит к появлению сигнала на выходе ре ейного элемента 10, который поступат на дифференцирующий элемент 12, оследний устроен так, что импульс на его выходе появляется только в интервале времени, лежащем между моментом подачи импульса на управляющий электрод силового тиристора 1 и моментом подачи импульса на управляющий

Электрод тиристора искусственной ком19 мутации 3. Сформированный импульс через канал управления поступает на управляющий электрод тиристора искусственной коммутации 3, Одновременно выходной сигнал релейного элемента 10 поступает в канал управления силовым тиристором 13, и канал управления тиристором искусственной коммутации 15 предотвращает тем самым прохождение очередных импульсов системы управления на силовой тиристор 1 и тиристор искусственной коммутации 3 во время снижения коммутационной способности коммутирующего конденсатора 9.

2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может. быть применено в устройствах защиты вентильных преобразователей.

Цель изобретения — повышение надежности работы преобразователя.

Иа фиг.1 представлена структурная схема устройства для реализации cnoi.îáà защиты от перегрузок статичес) ого преобразователя с искусственной

Коммутацией; на фиг.2 — принципиальная схема устройства.

Устройство содержит силовой тирисуор 1, катодом подключенный к одному

Выводу дросселя 2 и катоду коммути".

Рующего тиристора 3, анод которого подключен к катоду диода 4, анодом подключенного к анодам силового тиристора. 1 и блокирующего диода 5 и к одному выводу нагрузки 6, другой выt ä которой подключен к катоду блокирующего диода S и через скользящий контакт 7 к контактной шине 8 источника питаниями Анод коммутирующего ти:;:истора 3 подключен через конденсатор

9 к другому выводу дросселя 2. Релейный элемент 10 с двумя входами выходом подключен к первому входу 11 дифференцирующего элемента 12, одному входу канала 13 управления силовым

"."иристором и первому входу 14 канала !5 управления коммутирующим тиристором, выход которого подключен к второму входу 16 дифференцирующего элемента 12 и входу управления коммутирующего тиристора 3.

Выход канала 13 управления силовым тиристором подключен к управляющему

5 входу силового тиристора 1 и к третьему входу 17 дифференцирующего элемента 12, выход которого подключен к второму входу 18 канала 15 управления тиристором искусственной коммутации, третий 19 вход которого подключен к выходу первого генератора 20 импульсов управления, неинвертирующий вход 2 1 которого соединен с инвертирующим входом 22 второго генератора

23 импульсов управления и подключен к выходу генератора 24 напряжения треугольной формы.

Инвертирующий вход 25 первого генератора 20 импульсов управления соединен с неинвертирующим входом 26 второго генератора 23 импульсов управления и подключен к выходу 27 источника напряжения задания. Один и другой входы релейного элемента 10 подключены соответственно к конденсатору 9 и выходу датчика 28 тока, установленного в цепи нагрузки 6. Выход второго генератора 23 импульсов управления подключен к другому входу канала 13 управления силовым тиристором.

Генератор 24 напряжения треугольной формы выполнен на базе операционных усилителей. Первьгй 20 и второй

35 23 генераторы импульсов управления з 1398019

4 выполнены на базе первого 29 н вто- торами. При достаточной коммутацнонрого 30 компараторов, выходами под- ной способности коммутирующего контуключенных к первому 31 и второму 32 ра на выходе релейного элемента фордифференцирующим звеньям соответст- . мируется сигнал логической единицы, венно, служащим выходами первого 20 что обеспечивает прохождение импульи второго 23 генераторов импульсов уп- сов управления силовым тиристором чеуправления. рез первый элемент И 33. Аналогично

Канал 13 управления силовым тирис- второй элемент И 35 не препятствует тором состоит из первого элемента И 10 прохождению импульсов управления ком33, один и другой входы которого слу- мутирующим тиристором. жат входами канала управления силовым В случае появления такого соотнотиристором, а выходом его служит,пер- шения тока нагрузки 6 и напряжения вый формирователь 34 импульсов управ- на конденсаторе 9, при котором комления, входом подключенный к выходу 1 мутация не может быть успешной, на первого элемента И 33. выходе релейного элемента 10 ф ормируКанал 15 управления коммутирующим ется сигнал логического нуля. При тиристором содержит второй элемент этом первый 33 и второй 35 элементы

И 35, выходом подключенный к одному И блокируют прохождение импульсов упвходу элемента ИЛИ 36, второй форми- 20 равления силовым и коммутирующим тирователь 37 импульсов управления, ристорами. входом подключенный к выходу элемен- Так как последним является имта ИЛИ 36. Выход второго формирова- пульс, пришедший на коммутирующий тителя 37 импульсов управления служит ристор, происходит эапирание силового выходом канала управления коммутиру- 26 тиристора 1 и установка на выходе ющим тиристором. Один вход второго триггера 41 логического нуля. Последэлемента И 35 служит первым входом ний присутствуя на вх

Э я на входе третьего

14, а другие входы элементов ИЛИ 36 элемента И 40, предотвращает прохожи И 35 служат соответственно вторым . дение сформированного импульса диф18 и третьим 19 входами канала управ- 0 ференцирующим элементом 12 на управления коммутирующим тиристором. ляющий электрод коммутирующего тирисДифференцирующий элемент 12 содер- тора 3. Таким образом запрещается пожит элемент НЕ 38, выходом через тре- падание сформированного импульса дифтье дифференцирующее звено 39 подклю- ференцирующим элементом 12 на управченный к одному входу третьего эле- . ляющий электрод тиристора 3 искусстмента И 40, другой вход которого под- венной коммутации во время непроводяключен к выходу триггера 41, а выход щего периода силового тиристора 1, подключен к другому входу элемента так как логический ноль -на выходе

ИЛИ.36 и с и служит выходом дифференциру- триггера 41 сменяется на логическую ющего элемента. Вход элемента НЕ 38 единицу только после прихода импульса служит первым входом, и входы тригге- на управляющий электрод силового -тира 41 — соответственно вторым и тре-. ристора 1, соответствующий вход тригтьим входами дифференцирующего эле- гера 41, мента. Релейный элемент 10 выполнен на базе коммутатора напряжения. ° ратный диод 5 и уменьшается. Если к

Способ осуществляют следующим об- началу следующего им ул у следующего импульсного цикла регулирования ток нагрузки не превыразом.

Генератор 24 напряжения треуголь-. шает предельный коммутируемый ток, ной формы формирует на своем выходе т.е. напряжение заряда коммутирующего сигнал, поступающий на неинвертирую- конденсатора оказывается достаточным щий вход первого компаратора 29 и ин- для обеспечения времени выключения вертирующий вход второго компарато- силового тиристора t, выходйой сигнал ра 30. Эти сигналы сравниваются с на» релейного элемента 10 — логический. пряжением задания,и в-результате на ноль сменяется на логическую единицу., выходах обоих коммутаторов формируют- -В результате этого импульсы силового ,ся сигналы напряжения прямоугольной 1 и коммутирующего 3 тиристоров разформы, которые дифференцируются и по- блокируются. ступают в каналы управления соответ- В течение первого интервала провоственно силовым и коммутирующим тирйс- димости силового тиристора 1 с момен1398019 та разблокировки импульсов в результате резкого увеличения его длительности или уменьшения сопротивления нагрузки б ток, протекающий через силовой тирнстор 1, может достигнуть величины предельно коммутирующего то,ка, при котором время выключения, предоставляемое ему схемой, становится равным допустимому. В этот момент .на выходе релейного элемента 10 появ" ляется сигнал логического ноля, который дифференцируется дифференцирующим элементом 12 и через канал 15 управления коммутирующим тиристором поступает на управляющий электрод

15 коммутирукнцего тиристора 3 до момента подачи на его управляющий электрод очередного импульса от первого гене,ратора 20 импульсов управления. Ком,мутирующий тиристор открывается, что . приводит к выключению силового тиристора

Одновременно выходной сигнал (логический ноль) релейного элемента 12 поступает на первый 33 н второй 35 элементы И, предотвращая тем самым прохождение очередных импульсов на силовой 1 и коммутирующий 3 тиристоры и осуществляя контроль коммутационной способности узла искусственной

30. коммутации. Причем блокирование им" ульсов управления коммутируемого иристора 3 так же, как и блокироваие импульсов силового тиристора 1, вляется необходимым условием для на- >5 ежной работы тиристорного преобразоателя, так как не исключена возможость попадания импульсов системы упавления на управляющий электрод ком40 мутирующего тиристора во время перезаряда конденсатора 9, вызванного импульсом, сформированным дифференцирующим элементом. Таким образом, конденсатор 9, не закончив перезаряд, начинает повторно перезаряжаться, что может привести к,срыву коммутации тиристорного преобразователя.

Повышение надежности работы тиристорного преобразователя обеспечивается путем блокирования очередных импульсов коммутирующего тиристора 3 на время превышения тока нагрузки над предельно коммутируемым током, пропорциональным напряжению на конденсаторе 9, Формула изобретения

Способ защиты от перегрузок статического преобразователя с искусственной коммутацией, содержащего силовой и коммутирующий тиристоры с системой управления и защиты, при котором контролируют ток нагрузки преобразователя и напряжение на коммутирующем конденсаторе, сравнивают их и при определенном соотношении их по результату сравнения формируют блокирующий очередные импульсы силового тиристора сигнал защиты, дифференцируют его u подают на управляющий вход коммутирукнцего тнристора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения надежности работы преобразователя, одновременно в течение времени рассогласования сравниваемых сигналов блокируют очередные импульсы управления коммутирующим тиристором.

Составитель Ю.Вояринов

Техред Л.Олийнык Корректор М.Лемчик

Редактор В.Петраш

Заказ 2605/53 Тираж 650 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4