Устройство для диагностирования системы управления трехфазным выпрямителем

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах контроля и защиты вентильных преобразователей. Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается введением параллельно блокам контроля параметров импульсов управления 7 блока контроля параметров импульсов ограничения 8, состоящего из двух идентичных каналов 9 и 10, выходами подключенных к четырехвходовому элементу И- НЕ 16. При возникновении любой неисправности в канале формирования импульсов управления выпрямителем 1 срабатывают блоки контроля параметров импульсов управления 7 и контроля параметров импульсов ограничения. Устройство реагирует на нарушение порядка следования импульсов, изменения их параметров за допустимые пределы и пропуски импульсов управления. Устройство позволяет быстро обнаружить неисправность в системе управления, локализовать и предотвратить развитие аварии в силовой схеме выпрямителя при любых видах отказов и сбоев, чем повышается надежность и расширяются функциональные возможности. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) И) 48 А1 (5D 4 Н 02 Н 7/125

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С::

4:ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

М А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 . (21) 4277289/24-07 (22) 07.07.87 (46) 30. 05.89. Бюл. )) 20 (71) Производственное объединение

"Уралэлектротяжмаш" им. В.И. Ленина (72) В.М. Катунин и А.С. Шелепов (53) 621.316.925.4 (088.8) (56) Техническое описание и инструк- ция по эксплуатации ОБП.412.202

"Система возбуждения ТВГ- 1000".

Авторское свидетельство СССР

)) 1259443, кл. Н 02 H 7/12, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах контроля и защиты вентильных преобразователей. Цель изобретения — повышение надежности и расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается введением параллельно блокам контроля ria2 раметров импульсов управления 7 блока контроля параметров импульсов ограничения 8, состоящего из двух идентичных каналов 9 и 1О, выходами подключенных к четырехвходовому элементу И-НЕ 16. При возникновении любой неисправности в канале формирования импульсов управления выпрямителем 1 срабатывают блоки контроля параметров импульсов управления 7 и контроля параметров импульсов ограничения.

Устройство реагирует на нарушение порядка следования импульсов, изменения их параметров за допустимые пределы и пропуски импульсов управления. Устройство позволяет быстро обнаружить неисправность в системе управления, локализовать и предотвратить развитие аварии в силовой схеме выпрямителя при любых видах отказов и сбоев, чем повышается надежность и расширяются функциональные возможности. 3 ил.

1483548

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

Цель изобретения — повышение надежности и расширение функциональных возможностей.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для диагностирования системы управления трехфазным выпрямителем; на фиг.2 — схема устройства блока формирования импульсов ограничения; на фиг.3 — схема устройства блока контроля параметров им-15 пульсов управления.

Устройство для диагностироВания

В системы управления трехфазным выпрямителем содержит блок 1 формирования импульсов ограничения со входами 20 по числу фаз выпрямителя 2, подклю ченными к соответствующим входам выпрямителя 2 и входам напряжения блока 3 преобразования сигналов, информационные входы которого подключены 25 к соответствующим одному и другому выходным каналам блока 1 формирования импульсов ограничения, выход блока 3 преобразования сигналов подключен ко -входу шестиканального форми- 30 рователя 4 импульсов управления, выходами подключенного к соответствующим входам управления выпрямителя 2, один и другой входы питания шестиканального формирователя 4 импульсов управления подключены через нагрузочный резистор 5 к выходу блока Ь питания, блок 7 контроля параметров импульсов управления одним и другим входами подключенный к соответствующим выводам нагрузочного резистора

5, блок 8 контроля параметров импульсов ограничения состоящего из первого

9 и второго 10 каналов, каждый из которых включает три элемента НЕ 11, 45

12 и 13, входы которых подключены к соответствующим входам первого трехвходового элемента И-НЕ 14, а выходы к соответствующим входам второго трехвходового элемента И-НЕ 15.Входы первых трехвходовых элементов И-НЕ 14 в первом 9 и во втором 10 каналах служат входами каналов и подключены к соответствующим входам четырехвходового элемента И-НЕ 16, а входы элементов НЕ 11,12 и 13 первого 9 и второго 10 каналов подключены к соответствующим выходам первого и второго выходных каналов блока 1 формирования импульсов ограничения, который включает идентичные каналы 17, 18 и 19 по числу фаз выпрямителя 2, каждый из которых состоит из трансформатора 20, первичная обмотка 21 которого служит соответствующим входом блока формирования импульсов ограничения, а вторичная обмотка 22 одним выводом подключена к общей шине 23, а другим к одним выводам первого резистора 24 и переменного резистора

25, другой вывод которого подключен к общей шине 23 и одному выводу конденсатора 26, другой вывод которого подключен к другому выводу первого резистора 24, первого 27 и второго

28 компараторов, одни и другие входы которых подключены соответственно к одному выводу первого резистора 24 и общей няне 23 и к другому выводу первого резистора 24 и среднему выводу переменного резистора 25. Выходы компараторов 2? и 28 подключены соответственно к базам первого 29 и второго 30 выходных транзисторов, змиттеры которых подключены к общей шине 23, а коллекторы через соответствующие ограничивающие резисторы

31 и 32 предназначены для подключения к источникам питания и служат выходами соответствующих выходных каналов блока 1 формирования импульсов ограничения.

Блок 7 контроля параметров импульсов управленйя содержит сумматор 33, выполняющий роль узла контроля тока, входом подключенный к источнику опорного напряжения, не показанному на фиг.3. Одновременно эти же входы служат входом блока 7 контроля параметров импульсов управления.

Выход сумматора 33 через пороговый нелинейный элемент 34, в качестве которого могут быть применены два встречно включенные стабилитрона 35 и 36, подключен ко входу ключевого элемента 37, который вместе с пороговым нелинейным элементом являются формирователем 38 сигнала неисправности устройство для диагностирования системы управления трехфазным выпря— мителем работает следующим образом.

В нормальном режиме работы напряжение со входа трехфазного выпрямителя 2 поступает через трансформаторы 20 (фиг.2) на входы первого 27 и второго 28 компараторов блока 1 фор1483548

25 мирования импульсов ограничения на выходах которых,в моменты перехода через нуль вх од ных напряжений, формируются биполярные импульсы прямо.5 угольнои формы, которые преобразуются с помощью первого 29 и второго транзисторов 29 и 30 в прямоугольные положительные импульсы длительностью

180 эл.град. Импульсы на коллекторах 10 транзисторов каналов 17, 18 и 19 сдвинуты друг относительно друга на

120 эл.град. и соответствуют минимальному углу регулирования выпрямителя 2.В каждом канале 17, 18 и 19 на коллекторах вторых транзисторов

30 формируются прямоугольные импуль сы, сдвинутые относительно- входного напряжения на инвертирующем входе второго компаратора 28 на угол, соответствующий максимальному углу регулирования выпрямителя 2. Это достигается за счет подачи части напряжения на неинвертирующий вход второго компаратора 28 с переменного резистора 25, а также за счет первого резистора 24 и конденсатора 26, выполняющих одновременно и функции фильтра. Величина фазового сдвига регулируется переменным резистором 25.

Тйким образом, на коллекторах транзисторов каналов 17, 18 и 19 формируются прямоугольные импульсы длительностью 180 эл. град., сдвинутые друг относительно друга на 120 эл.

35 град. Эти импульсы соответствуют максимальному углу регулирования выпря. мителя 2. Две трехфазные системы импульсов ограничения с выходов блока

1 формирования импульсов ограничения поступают на вход блока 2 преобразования сигналов (фиг.1), на вход которого поступает также входное напряжение выпрямителя 2. На шести выходах блока 3 преобразования сигналов фор45 мируются прямоугольные импульсы длительностью 120 эл.град., сдвинутые друг относительно друга на 60 эл. град. Эти импульсы поступают на шестиканальный формирователь 4 импуль— сов управления,с выхода которого уси50 ленные по мощности импульсы управления поступают на цепи управления тиристоров выпрямителя 2, обеспечивая его работу (на фиг. 1 не показаны) .

Ток нагрузки каждого канала управления, протекая от блока 6 питания через нагрузочный резистор 7, создает попеременно падение положительного напряжения на нем. Так как при нормальной работе в каждом канале длительность импульсов управления 120 эл. град., частота следования определяется частотой питающей сети выпрямителя и сдвиг между импульсами управления смежных каналов составляет

60 эл.град., то падение положительного напряжения на нагрузочном резисторе 7 постоянно и практически равно опорному напряжению (П „) на входе сумматора 33, при этом напряжение на его выходе равно нулю и ключевой элемент 37 закрыт.

При этом на выходах формирователя

38 сигнала неисправности сигнал лог "1" соответствует исправной работе шестиканального формирователя 4 импульсов управления. С выходов блока 1 формирования импульсов ограничения две трехфазные системы импульсов ограничения поступают в каждом канале 9 и 10 блока 8 контроля параметров импульсов ограничения на входы второго элемента ЗИ- iE 15 и через элементы НЕ 11, 12 и 13 на входы первого элемента ЗИ-НЕ 14. Так как в трехфазной системе в любом интервале времени хотя бы на одной из фаз всегда поступает сигнал лог. "0" то и

1 на каком-либо из входов второго элемента ЗИ-НЕ 15 и первого ЗИ-НЕ 14

11 I t всегда присутствует сигнал лог. 0 при этом на их выходах присутствует сигнал лог ° "1

Сигналы лог. "1" с выходов каналов 9 и 10 поступают на входы четырехвходового элемента И-HE 16, на выходе которого сигнал лог "0" сигнализирует о неисправной работе блока 1 формирования импульсов ограничения.

В аварийном режиме при появлении неисправности в блоке 1 формирования импульсов ограничения, приводящей, например, к появлению в первой трехфазной системе импульсов сплошного импульса на одном из выходов, на выходе второго элемента ЗИ-НЕ 15 появится сигнал лог. "0", а на выходе четырехвходового элемента И-НЕ 16 сигнал лог, "1, сигнализирующий о неисправности блока 1 формирования импульсов ограничения. Если, например, в этой же трехфазной системе импульсов произойдет пропуск импульса на одном из выходов блока 1 формирования импульсов ограничения

1483548 то появится сигнал лог. "О" на выходе первого элементЬ 3И-НЕ 14 и сиг" нал лог. "1" на выходе выходного че- . тырехвходового элемента 4И-НЕ 16, сигнализирующий о неисправности. Аналогично контроль параметров импульсов ограничения осуществляется во второй трехфазной системе импульсов, который осуществляется другим каналом 10 блока 8 контроля параметров импульса ограничения.

При появлении неисправности в шестиканальном формирователе 4 импульсов управления, приводящей, например, к уменьшению длительности импульса управления в каком-либо канале управления, в положигельном напряжении нагрузочного резистора 7 появится "провал", в результате которого на выходе сумматора 33 появится положительное напряжение по длительности равной длительности

"провала". Если положительное напряжение превысит напряжение стабилизации стабилитронов нелинейного порогового элемента 34, то открывается ключевой элемент 37 транзистор и на выходе блока 7 контроля. параметров импульса управления появится сигнал лог. "0", сигнализирующий о появлении неисправности шестиканальиого формирователя 4 импульсов управления.

Если s нем появится неисправность, приводящая, например, к появдению в каком-либо канале импульсов управления длительности, превышающей заданную или сплошного импульса, положительное напряжение, снимаемое с иагрузочного резистора 7, увеличится. При этом на выходе сумматора 33 появится отрицательное напряжение и при пресыщении им напряжения стабилизации стабнлитронов нелинейного элемейта 34 открываются ключевой элемеят 37 и иа. выходе блока 7 контроля

45 параметроа импульса управления формируется сигнал лог. "О", сигналиэирующий о неисправности шестиканального формирователя и импульсов управления.

Формула изобретения

Устройство для диагностирования системы управления трехфазным выпрямителем, содержащее блок формирования импульсов ограничения с входами по числу фаз выпрямителя, предназначенными для подключения к соответствующим входам выпрямителя и подключенными к соответствующим силовым входам блока преобразования сигналов, информационные входы которого подключены к соответствующим одному и другому выходным каналам блока формирования импульсов ограничения, а выход подключен к входу шестиканального формирователя импульсов управления, входом питания подключенного к блоку питания через нагрузочный резистор, один и другой выводы которого подключены к соответствующим входам блока контроля параметров импульсов управления, включающего узел контроля тока, вход которого служит входом блока, и формирователь сигнала неисправности, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, оно снабжено блокам контроля параметров импульсов ограничения, включающим первый и второй каналы, каждый из которых включает три элемента НЕ, входы которых подключенш к соответствующим входам первого трехвходового элемента И-НЕ, а выходы — к соответствующим входам второго трехвходового элемента И-НЕ, причем выходы трехвходовых элементов И-НЕ в первом и втором каналах .служат выходами каналов и подключены к соответствующим входам четырехвходового элемента И-НЕ, а входы элементов НЕ первого и второго каналов подключены к соответствующим выходным каналам блока формирования импульсов ограничения, который включает идентичные каналы по числу фаз, каждый из которых состоит из трансформатора, первичная обмотка которого служит соответствующим входом блока формирования импульсов ограничения, а вторичная обмотка одним выводом подключена к общей шине, а другим — к одним выводам первого резистора и переменного резистора, другой вывод которого подключен к общей шине и одному вы,воду конденсатора, другой вывод которого подключен к другому выводу перво1о резистора, первого и второго . компараторов, одни и другие входы которых подключены соответственно к одному выводу первого резистора и общей шине и к другому выводу первого резистора и среднему выводу перемен.ного резистора, выходы компараторов

9 1483548 10 подключены соответственно к базам первого и второго выходных транзисторов, эмиттеры которых подключены к общей ныне, а коллекторы через соответствующие ограничивающие резис5 торы предназначены для подключения к источнику питания и служат выходами соответствующих выходных каналов блока формирования импульсов ограни10 чения, в блоке контроля параметров импульсов управления в качестве узла

1 контроля тока применен сумматор, вход которого подключен к источнику опорного напряжения и одновременно служит входом блока контроля параметров импульсов управления, выход сумматора через нелинейный пороговый элемент подключен к входу ключевого элемента, который вместе с пороговым нелинейным элементом являются формирователем сигнала неисправности.