Устройство для управления тиристорным преобразователем

 

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности устройства управления. Неисправность одного из каналов блока 4 усилителей-формирователей, например первого, приводит к исчезновению импульсов на его выходе. Это приведет к переключению триггера 29 блока 7 подключения усилителей-формирователей, вследствие чего включится в работу резервный блок 5 усилителей-формирователей, с выхода первого канала которого импульс будет поступать через разделительный диод только на первый вход моста 16 преобразователя. На первый вход моста 17 выходной импульс первого канала блока 5 не пройдет, т.к. в момент поступления этого импульса на выход рассматриваемого канала блока 4 поступит собственный импульс этого канала. Таким образом, работоспособное состояние преобразователя в целом и всех его мостов будет при этом полностью сохранено. Если отказ произошел в одном из каналов системы 1, импульсы исчезнут одновременно на всех выходах блока 4. При этом переключится триггер 33 блока 6 переключения систем управления, система 1 с неисправным каналом отключится, а исправная система 2 включится . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 Н 02 М 3/1 О, 7/1 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTQPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4290650/?4-07 (22) 27.07,87 Ф (46) 30. 05. 89, Бил. Р 20 (71) Запорожское производственное объединение "Преобразователь" (72) В.,П.Татарин, Б.А,Молодой и В.В.Артемьев (53) 621.314.27:621.316,9?5.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 675550, кл. Н 02 М 1/08, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Р 873377, кл. Н 02 М 7/155, 1979.

ÄÄSUÄÄ 1483566 А1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности устройства управления. Неисправность одного из каналов блока 4 усилителей-формирователей, например первого, приводит к исчезновению импульсов на его выходе..Это приведет к переключению триггера 29 блока 7 подключения уси-

1483566 лителей-Аормирователей, вследствие

1 чего включится в работу резервный блок 5 . усилителей-формирователей, с выхода первого канала которого импульс будет поступать через разделительный диод только на первый вход моста .16 преобразователя. Ча первый вход моста 17 выходной импульс первого канала блока 5 не пройдет, так как в момент поступления этого им.— пульса на выход рассматриваемого канала блока 4 поступит собственный

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и предназначено для управления тиристорными преобразователями, состоящими из нескольких параллельно включенных силовых секций (мостов), например мощных выпрямителей, преобразователей частоты или автономных инверторов, Цель изобретения — повышение надежности устройства управления.

На чертеже представлена Аункцио,нальная схема устройства для управления тиристорным преобразователем.

Устройство состоит из основной 1 и резервной 2 систем управления, блока 3 контроля, блоков усилителей Аормирователей основного 4 и резервного

5, блока 6 переключения систем управления и блока 7 подключения усилителей-Аормирователей. Каждая система

1 и 2 управления состоит из блока 8 или 9 питания и блока 10 или 11 импульсно-фазового управления соответственно. Блок 3 контроля состоит из узла 12 синфазного контроля импульсов управления и узла 13 группового контроля импульсов управления. Число каналов 14, 15 в узел 13 группового контроля импульсов управления равно числу параллельно включенных мостов (секций) (далее n) преобразователя.

На чертеже изображено устройство, предназначенное для управления преобразователем, содержащим два параллельно включенных моста 16 и 17.

При этом каждый канал 14, 15 может быть выполнен, например, в виде несимпульс этого канала. Таким образом, работоспособное состояние преобразователя в целом и всех его мостов будет при этом полностью сохранено. Если отказ произошел в одном из каналов системы 1, импульсы исчезнут одновременно на всех выходах блока 4.

При этом переключится триггер 33 блока 6 переключения систем управления, система 1 с неисправным каналом отключится, а исправная система 2 включится. 1 ил. кольких одновибраторов 18, 19, число которых равно числу выходов системы управления (далее m) и одного элемента ИЛИ 20, входы которого под5 ключены к выходам одновибраторов 18, 19. Число каналов 21, 22 в узел 12 синфазного контроля импульсов равно

m (числу выходов системы управления), при этом каждый канал 21, 22 может

10 быть выполнен, например, в виде двух элементов И 23, 24, один элемент 24 из которых с инверсными входами, выходами подключенных к элементу ИЛИ 25 узла 12 и соединенных попарно входа15 ми, при этом число входов каждого элемента И 23 и 24 равно п (числу параллельно соединенных мостов (секций) преобразователя). Число каналов

26, 27 в блоке 7 подключения усилителей-формирователей равно m, при этом каждый канал состоит из последовательно включенных селектора 28 длительности отказа и RS-триггера 29, а выходы триггеров всех каналов 26 и

27 подключены на вход элемента ИЛИ

30 блока 7. Блок 6 переключения систем управления состоит из последовательно включенных элемента И 31, сеЗО лектора 32 длительности отказа и RSтриггера 33. Основной блок 4 усилителей-формирователей содержит число каналов 34-37, равное суммарному числу входов всех мостов (секций) преобразователя. Вкоды каналов 34-37 блока

35 4, предназначенных для подключения . своими выходами к одноименным входам различных мостов (секций) преобразователя, объединены. Резервный блок 5

1483566

40 усилителей †формироватеп содержит число каналов, равное числу входов

1 одного моста (секции) преобразователя, Одноименные выходы систем управления

1 и 2 соединены между собой попарно и при этом каждая пара этих выходов соединена с соответствующей парой соединенных между собой одноименных входов основного 4 и резервного 5 10 блоков усилителей-формирователей. К каждой группе выходов блока 4, предназначенных для подключения к одноименным входам различных мостов (секций) преобразователя через раздели- 15 тельные элементы подключен соответствующий одноименный выход блока 5.

Каждая г руппа выходов блока 4, предназначенная для подключения к входам одного из мостов (секций) преобразо- 2 вателя, соединена с входами одного из каналов 14, 15 узла 13 блока 3.

Выходы каналов 14, 15 узла 13 блока

З.подключены на вход блока 6. На вход каждого канала узла 12 блока 3 под- 25 ключена группа выходов блока 4, предназначенных для подключения к одноименным входам различных мостов (секций) преобразователя. Выходы каналов узла 12 блока 3 подключены на входы 30 блока 7. Первый выход блока 6 соединен с управляющим входом блока питания основной системы 1 управления, второй выход блока 6 соединен с управляющим входом блока питания системы 2 управления. Выход блока 7 сосоединен с управляющим входом блока 5.

Устройство управления тиристорным преобразователем работает следующим образом.

Положим, что в исходном состоянии в работу включена система 1, с выходов которой последовательность импульсов поступает в блок 4, в котором осуществляется усиление и формирование параметров импульсов и их размножение. Вследствие этого импульсы с 1-ro.âûõîäà системы 1 попадают на выходы блока 4, предназначенные для подключения к первым вхо- В0 дам различных мостов (секций) преобразователя и т.д. Сигналы на выходах блока 3 при этом отсутствуют. Неисправность одного из каналов блока

4, например первого, приводит к исчезновению импульсов на его выходе.

Вследствие этого появится сигнал на выходе канала 14 узла 13 и канала 21 узла 12. Появление сигнала на выходе канала 14 узла 13 связано с тем, что из-за отсутствия одного из импульсов в последовательности, посту" пающей на входы элемента ИЛИ 20 канала 14, будет зафиксирован интервал времени, в котором не будет наличия импульсов ни на одном из входов элемента ИЛИ 20 узла 13, так как од новибраторы 18, 19 канала 14 узла 13 формируют выходные импульсы длительностью, равной интервалу времени между двумя соседними импульсами последовательности, поступающей на вход канала. Однако появление сигнала на вы-! ходе канала 14 узла 13 блока 3 не вы;зывает изменения комбинации выходных сигналов блока 6, так как на второй вход элемента И 31 блока 6 поступает

1 сигнал с выхода второго канала 15 узла IÇ. В то же время появление сигна.ла на выходе канала 21 узла 12 при.;1ведет к переключении RS-триггера 29

I канала 26 узла 7 и появлению сигнала на выходе блока 7, вследствие чего включится в работу блок 5. Так как исходной причиной включения блока 5 является исчезновение выходного импульса в первом канале блока 4, то при включении блока 5 импульс с выхода его первого канала будет через." разделительный диод поступать только1 на первый вход моста 16 преобразова- теля. На первый вход моста 17 выходной импульс первого канала блока 5 не пройдет, так как в момент поступления этого импульса на выход рассматриваемого канала блока 4 поступит собственный импульс этого канала и разделительный диод, разделяющий выход первого канала блока 5 и рассматриваемого канала блока 4, не откроется. Аналогично при отказе любого другого канала блока 4 при подключении блока 5 будет обеспечиваться подача сформированного в блоке 5 импульса на тот вход моста преобразователя, к которому подключен неисправный в данный момент канал блока

4. Таким образом, работоспособное состояние преобразователя в целом и всех его мостов будет при этом полностью сохранено. Роль селекторов

32, 28 длительности отказа, входящих в состав блоков 6 и 7, состоит в том, чтобы защитить эти блоки от воздействия кратковременных импульсных помех с длительностью, меньшей той, на которую настроены селекторы 32, 1483566

28. Положим теперь, что отказ произошел в одном из каналов системы 1, например в первом. И этом случае импульсы исчезнут одновременно на

5 всех выходах блока 4, предназначенных для подключения к первым входам мостов (секций) преобразователя. Иа выходах каналов 21, 22 узла 12 блока 3

3 сигналы при этом не появятся, так как каналы 21, 22 узла 12 блока 3. чувствительны лишь к пропаданию одного из импульсов группы сигналов, подаваемых на одноименные входы мостов преобразователя. В то же время на выходе всех каналов 14„ 15 узла 13 блока 3 сигналы появятся, так как на входах элементов ИЛИ всех каналов этого узла будет зафиксировано отсутствие одного импульса. Одновре- 2р менное поступление сигналов со всех выходов узла 13 блока 3 на входы элемента И 31 блока 6 приведет к переключению RS-триггера 33 блока

6, снятию разрешающего сигнала с уп- 25 равляющего входа блока 8 питания системы 1 и подаче разрешающего сигнала на управляющий вход блока 9 питания системы 2, Вследствие этого система

1 с неисправным каналом отключится, 30 а исправная система 2 включится. Таким образом, работоспособное состояние всех мостов преобразователя и всего преобразователя в целом будет сохранено и при такой неисправности устройства управления.

Технико-экономические пренмущест" ва предлагаемого устройства по сравнению с прототипом видны на основе сопоставительного анализа. В известном устройстве-прототипе контроль наличия импульсов осуществляется непосредственно на выходе каждой системы управления за счет того, что выходы основной и резервной систем управле- 45 ния подключены к входу одного и того же многоканального усилителя-формирователя, и к этим же выходам основной и резервной систем управления подключены входы блока контроля. По

50 . этой причине в прототипе выявляется всякое нарушение импульсной последовательности на выходах систем управления, в то время как отказ усилителя-формирователя не обнаруживается и непосредственно ведет к отказу преобразователя в целом. В прототипе перенос контроля с выхода систем управления на выход усилителей-формирователей и введение в устройство резервного блока усилителей-формирователей не позволяют получить поставленную цель. Это обусловлено тем, что в прототипе контролируется всякое нарушение импульсной последовательности в точках контроля. Вследствие этого отказ на выходе одного канала усилителя-формирователя группы каналов или всех каналов одновременно воспринимаются блоком контроля в прототипе как условие для переключения на резервную систему управления с основной или наоборот, с одновременным подключением резервного блока усилителей-формирователей к основному, так как невозможно выяснять в данном случае отказала ли-работавшая система управления или отказал основной блок усилителей-формирователей. При этом резервный блок усилителей-формирователей должен быть полностью аналогичен основному. В описанном устройстве контроль импульсов осуществляется на самом выходе устройства, т.е. после блока усилителей-фор1 мирователей. При этом в устройстве не только выявляется любое нарушение порядка следования выходных импульсов, но и производится идентификация отказа, Использование метода контроля импульсов непосредственно на выходе устройства в сочетании с введением резервного блока усилителей-формирователей, каждый канал которого резервирует одновременно все каналы основного бло" ка усилителей-формирователей, предназначенные для подключения к одноименным входам мостов преобразователя, управляемого от блока подключения формирователей, позволяет в предлагаемом устройстве обеспечить резервирование основного блока усилителейформирователей значительно более простым блоком, чем исходный (основной) блок, т.е. с меньшим количеством каналов, Воэможность достоверного определения места (причины) отказа устройства (блок формирователей или система управления) обеспечивается при этом за счет того, что контроль выходных импульсов устройства производится как по признаку их принадлежности к одноименным входам мостов преобразователя, так и по признаку к их принадлежности к группе, предназначенной для подключения к одному мосту преобразователя. В зависимос1483566!

О лом.

20 ти от вида неисправности устройства нарушение импульсной последовательности в одном из каналов в группе для одного моста или во всех каналах в группе, предназначенной для подключения к одноименным входам разных мостов обеспечивается подключение блока резервных формирователей через блок подключения формирователей или соответственно по команде блока контроля осуществляется переключение на резервную систему управления с основной через блок переключения систем.

Таким образом, в предлагаемом устройстве при любом виде неисправности в любом функциональном блоке обеспечивается возможность сохранения работоспособности преобразователя в цеФормула изобретения

Устройство для управления тиристорным преобразователем, состоящим 25 из нескольких параллельно включенных силовых мостов, содержащее основную и резервную системы управления, блок усилителей-формирователей, блок контроля импульсов управления, 30 блок переключения систем управления, при этом каждая система управления содержит блок импульсно-фазового управления и блок питания с управляющим входом, управляющий вход каждого блока питания соединен с одним из выходов блока переключения систем управления, число выходов каждой из систем управления равно числу входов. управления каждого из мостов преобразователя, одноименные выходы систем управления соединены между собой и с соответствующими входами блока усилителей-формирователей, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства управления, введены резервный блок усилителей-формирователей с управляющим входом, число каналов в котором равно числу выходов каждой из систем управления, диоды по числу выходов резервного блока усилителей-формирователей и блок подключения уси- . лителей-формирователей, блок контроля импульсов управления выполнен в виде узла синфазного контроля импульсов управления с числом каналов, равным числу выходов системы управления и узла группового контроля импульсов управления с числом каналов, равным числу силовых мостов преобразователя, причем на вход каждого канала узла синфазного контроля импульсов управления подключены выходы блока усилителей-формирователей, предназначенные для соединения с одноименными входами мостов преобразователя, на вход каждого канала узла группового контроля импульсов управления подключены выходы блока усилителей-формирователей импульсов, предназначенные для соединения с входами одного иэ мостов преобразователя, блок переключения систем управления выполнен в виде последовательно соединенных элемента И, селектора длительности отказа и триггера, при этом входы элемента И блока переключения систем управления соединены с выходами узла группового контроля импуль сов, блок подключения усилителей-формирователей выполнен в виде каналов по числу каналов узла синфазного контроля импульсов управления и элемента ИЛИ, причем каждый канал включает в себя последовательно соединенные селеКтор длительности отказа и триггер, при этом выходы триггеров лодключены к входам элемента ИЛИ, а входы селектора длительности — к выходам узла синфазного контроля импульсов, прямой выход триггера блока переключения систем управления соединен с управ ляющим входом блока питания основной системы управления, а инверсный выход этого триггера — с управляющим входом блока питания резервной системы управления, выход элемента ИЛИ блока подключения усилителей-формирователей соединен с управляющим входом резервного блока усилителейформирователей, информационные входы резервного блока усилителей-формирователей подключены к одноименным выходам систем управления, каждый из выходов резервного блока усилителейформирователей через диоды подключен к выходам блока усилителей-формирователей, предназначенным для подключения к одноименным входам мостов преобразователя.