СПОСОБ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАМИ РЕВЕРСИВНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДЛЯ ПИТАНИЯ ОБМОТКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА (ВАРИАНТЫ)

СПОСОБ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАМИ РЕВЕРСИВНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДЛЯ ПИТАНИЯ ОБМОТКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА (ВАРИАНТЫ)


RU (11) 2313893 (13) C2

(51) МПК
H02P 9/34 (2006.01)
H02K 23/02 (2006.01)
H02M 7/155 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.12.2008 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2005118715/09 
(22) Дата подачи заявки: 2005.06.16 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.06.16 
(43) Дата публикации заявки: 2006.12.27 
(45) Опубликовано: 2007.12.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2181228 С2, 10.04.2000. RU 2128395 C1, 27.03.1999. SU 951623 A1, 15.08.1982. SU 1884664, 30.06.1993. GB 1164444 A, 17.09.1969. US 2003222626 A1, 04.12.2003. FR 1596800 A, 22.06.1970. DE 1538627 A1, 11.06.1970. WO 9424756 A, 27.10.1994. 
(72) Автор(ы): Карпук Юрий Александрович (RU); Магдалев Александр Иванович (RU); Сайфутдинов Валерий Баширович (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" (ОАО "НЛМК") (RU) 
Адрес для переписки: 398040, г.Липецк, пл. Металлургов, 2, ОАО "НЛМК" 

(54) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАМИ РЕВЕРСИВНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДЛЯ ПИТАНИЯ ОБМОТКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА (ВАРИАНТЫ)

Изобретения относятся к преобразовательной технике и могут быть использованы в системах импульсно-фазового управления реверсивным тиристорным преобразователем с фазовым регулированием от магнитного усилителя, служащего для питания обмотки возбуждения генератора постоянного тока. Техническим результатом является управление тиристорами реверсивного преобразователя без уравнительных токов во всем диапазоне регулирования с гашением остаточного напряжения генератора. В способе и устройстве управления тиристорами реверсивного преобразователя для питания обмотки возбуждения генератора постоянного тока при управлении тиристорами реверсивного преобразователя запирание неработающей группы тиристоров производят при напряжении генератора, соответствующем граничному значению непрерывного тока преобразователя, и одновременно вводят ограничение максимального угла регулирования тиристоров работающей группы, независимое от результирующего сигнала управления магнитным усилителем. Для снижения напряжения генератора работающую группу тиристоров переводят в инверторный режим с заданным максимальным углом регулирования, и при снижении напряжения генератора до указанного выше значения снимают запрет на работу групп и ограничение максимального угла регулирования, причем смещением магнитных усилителей устанавливают такой начальный угол регулирования каждой из групп тиристоров, чтобы ток в обмотке возбуждения генератора был близок к нулю. Обмотки управления магнитных усилителей групп тиристоров реверсивного преобразователя включают встречно, на одну пару обмоток подают напряжение задания, на другую - напряжение обратной связи якоря генератора. 3 н.п. ф-лы, 2 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретения относятся к преобразовательной технике и предназначены для систем импульсно-фазового управления реверсивным тиристорным преобразователем с фазовым регулированием от магнитного усилителя, служащего для питания обмотки возбуждения генератора постоянного тока.

Реверсивные преобразователи из-за униполярной проводимости тиристоров содержат две группы тиристоров, включенных встречно-параллельно, за исключением преобразователей, выполненных на симметричных тиристорах, имеющих одну реверсивную группу. Каждая из групп для наиболее распространенных схем преобразователей - однофазных нулевой и мостовой и трехфазной мостовой - состоит соответственно из одной, двух и трех пар противофазно включенных тиристоров, поэтому достаточно рассматривать схему управления одной парой работающих в противофазе тиристоров каждой из групп.

Известны два основных способа управления группами тиристоров в реверсивном преобразователе - согласованное и раздельное. Согласованное управление может быть линейным и нелинейным. Частным случаем нелинейного согласованного управления является автоматическое регулирование уравнительного тока. Раздельное управление предполагает запирание неработающей группы тиристоров при отсутствии уравнительного тока [1. В.А.Найдис и др. Системы постоянного тока на тиристорах. М. - Л.: Энергия, 1966, с.15-21], [2. Е.Ю.Данюшевская. Тиристорные реверсивные электроприводы постоянного тока. М.: Энергия, 1970, с.5-7].

Известен реверсивный тиристорный преобразователь с фазовым регулированием от магнитного усилителя, в котором используется способ линейного согласованного управлениями группами тиристоров, характеризующийся подачей отпирающих импульсов на обе группы одновременно при углах отпирания тиристоров такой величины, что средние значения выпрямленного напряжения у обеих групп равны между собой [3. Н.Н.Алексеева и др. А47. Тиристорные регулируемые электроприводы постоянного тока. М.: Энергия, 1970, с.128].

Однако в реверсивных преобразователях с фазовым регулированием от магнитного усилителя практически невозможно обеспечить условия согласования групп тиристоров во всем диапазоне регулирования из-за неидентичности характеристик магнитных усилителей [3, с.57-60].

Кроме того, при магнитном сравнении сигналов задания и обратной связи в обмотках управления магнитного усилителя отсутствует ограничение результирующего сигнала управления, поэтому при снижении задания под действием ампервитков обратной связи магнитный усилитель может закрываться, что приведет к снятию управляющих импульсов и потере управляемости преобразователя при работе на индуктивную нагрузку, а при работе на противоэдс снятие управляющих импульсов с инверторной группы при работе последней в зоне непрерывных токов неизбежно приводит к опрокидыванию инвертора, т.е. к аварийному режиму, вызывающему срабатывание защиты и отключение преобразователя от сети [1, с.20].

По указанным причинам известный реверсивный преобразователь служит, судя по экспериментальным исследованиям реверсивного электропривода [3, с.131], только для быстрого восстановления частоты вращения электродвигателя при сбросе нагрузки.

Таким образом, исходя из изложенного выше и учитывая, что при выполнении преобразователя на симметричных тиристорах исключена одновременная подача управляющих импульсов от двух схем управления, что имеет место при согласованном управлении, наиболее приемлемым для реверсивного преобразователя с фазовым регулированием при помощи магнитного усилителя является способ раздельного управления группами с запиранием неработающей группы тиристоров.

Неотъемлемой частью реверсивного преобразователя с раздельным управлением является устройство для запирания неработающей группы тиристоров, задача которого состоит в том, чтобы после изменения полярности задающего сигнала (команда на реверс или торможение) снять отпирающие импульсы с тиристоров работающей группы, когда ток в ней приблизится к нулю, создать требуемую выдержку времени перед открытием второй группы и затем включить в работу вторую группу тиристоров. Запирание группы должно осуществляться при определенном сочетании сигналов задания и наличия тока в работающей группе, которые являются входными логического устройства запирания. Сигнал наличия тока в работающей группе может формироваться датчиками тока, состояния проводимости тиристоров и др. [2, с.10, 11].

Реверсивный тиристорный преобразователь без уравнительного тока имеет несомненные преимущества с точки зрения габаритов и веса преобразователя при некотором ухудшении его статистических и динамических характеристик. Наиболее ответственным узлом такого преобразователя является логическое устройство управления, простота и надежность которого - качества, необходимые для успешного применения преобразователей с раздельным управлением [2, с.23].

Известно также устройство управления тиристорами при помощи релаксационного генератора импульсов на однопереходном транзисторе с RC-цепью и импульсным трансформатором, питаемое выпрямленным напряжением трапецеидальной формы [4. Кремниевые управляемые вентили-тиристоры. Технический справочник. Пер. с английского под редакцией к.т.н. В.А.Лабунцова и А.Ф.Свиридова. М. - Л.: Энергия, 1964, с.79, 80].

Основной задачей, на решение которой направлены заявленные способ и устройство управления тиристорами, является обеспечение работоспособности реверсивного тиристорного преобразователя с фазовым регулированием от магнитного усилителя, служащего для питания обмотки возбуждения генератора постоянного тока во всем диапазоне регулирования и расширения арсенала технических средств.

Единым техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленной группы изобретений, является управление тиристорами реверсивного преобразователя без уравнительных токов во всем диапазоне регулирования с гашением остаточного напряжения генератора.

Указанный технический результат достигается тем, что при управлении тиристорами реверсивного преобразователя, служащего для питания обмотки возбуждения генератора постоянного тока, с раздельным управлением группами тиристоров, фазовое регулирование каждой из которых осуществляют от магнитного усилителя, согласно изобретению запирание неработающей группы производят при напряжении генератора, соответствующем граничному значению непрерывного тока преобразователя, и одновременно вводят ограничение максимального угла регулирования тиристоров работающей группы, независимое от результирующего сигнала управления магнитным усилителем. Для снижения напряжения генератора работающую группу тиристоров переводят в инверторный режим с заданным максимальным углом регулирования, и при снижении напряжения генератора до указанного выше значения снимают запрет на работу групп и ограничение максимального угла регулирования, причем смещением магнитных усилителей устанавливают такой начальный угол регулирования каждой из групп тиристоров, чтобы ток в обмотке возбуждения генератора был близок к нулю.

Обмотки управления магнитных усилителей групп тиристоров реверсивного преобразователя включают встречно, на одну пару обмоток подают напряжение задания, на другую - напряжение обратной связи якоря генератора.

В отсутствии задания на напряжение генератора под действием его остаточного напряжения открывается соответствующая группа тиристоров, снижая величину остаточного напряжения, при этом магнитный усилитель другой группы полностью закрывается, снимая импульсы управления этой группой. При подаче сигнала задания на напряжение генератора открывается соответствующая группа тиристоров, напряжение на генераторе начинает форсированно расти, и, достигнув величины, соответствующей граничному значению непрерывного тока преобразователя, включает пороговое устройство, подключенное на напряжение якоря генератора, которое вводит запрет на работу неработающей группы и ограничение максимального угла регулирования тиристоров работающей группы преобразователя.

Величина напряжения генератора, соответствующая граничному значению непрерывного тока преобразователя, определяет уставку порогового устройства, при которой становится возможным снятие импульсов управления тиристорами группы, работающей в инверторном режиме, когда магнитный усилитель закрыт под действием сигналов обратной связи и задания при его реверсе, и определяется при наладке в каждом конкретном случае в холодном состоянии машины, т.к. при нагреве зона прерывистых токов расширяется [1, с.12, 13]. Корректировку граничного значения тока можно производить, включая в цепь обмотки возбуждения добавочный резистор и изменяя величину сопротивления балластного резистора, подключаемого параллельно цепи обмотки возбуждения, индуктивность которой ограничивает скорость нарастания анодного тока и препятствует тиристору переключиться в проводящее состояние [4, с.55, 141].

При снятии сигнала задания или его реверсе под действием сигнала обратной связи закрывается магнитный усилитель работающей группы, эта группа тиристоров переходит в инверторный режим с установленным максимальным углом регулирования, и под действием противоэдс преобразователя ток возбуждения, а следовательно, и напряжение генератора форсированно снижается. Корректировка темпа изменения напряжения генератора при работе в системе электропривода может производиться токовыми обратными связями, изменением темпов нарастания и спадания сигнала задания и др.

При снижении напряжения на генераторе до уставки срабатывания порогового устройства снимается запрет на работу неработавшей группы тиристоров и ограничение максимального угла регулирования обеих групп, и в зависимости от сигнала задания происходит или гашение остаточного напряжения генератора, или открывается вторая группа, производя реверсирование напряжения генератора.

Для уменьшения зоны нечувствительности схемы управления преобразователя при гашении остаточного напряжения генератора смещением магнитных усилителей устанавливают такой начальный угол регулирования каждой из групп тиристоров, чтобы ток в обмотке возбуждения генератора был близок к нулю. При этом под действием остаточного напряжения один магнитный усилитель открывается, другой - закрывается, и так как импульсы ограничения максимального угла регулирования сняты, уравнительный ток и в этом режиме отсутствует.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве управления тиристорами реверсивного преобразователя, содержащем две встречно-параллельно соединенные группы противофазно включенных тиристоров, источник питания цепей управления напряжением трапецеидальной формы с амплитудой, ограниченной резистором и стабилизированной стабилитроном, включенных через выпрямительный мост, два вспомогательных тиристора, коммутируемых в противофазе напряжением источника питания, и два канала управления, каждый из которых содержит однофазный магнитный усилитель с самонасыщением и релаксационный генератор импульсов на однопереходном транзисторе с RC-цепью и двумя импульсными трансформаторами, вторичные обмотки которых подключены к управляющим переходам силовых тиристоров, а цепи первичных обмоток, включенных последовательно со вспомогательными тиристорами, соединены параллельно и включены на выход однопереходного транзистора, согласно изобретению выход магнитного усилителя через резистор и развязывающий диод включен параллельно конденсатору RC-цепи, резисторы RC-цепей обоих каналов управления подключены к катоду стабилитрона источника питания через коллекторно-эмиттерный переход оптотранзистора, управляющий светодиод которого через другой стабилитрон включен на выход другого выпрямительного моста, а вход этого моста подключен к якорю генератора постоянного тока через последовательно соединенные ограничивающий резистор и встречно-параллельно включенные управляющие светодиоды двух других оптотранзисторов, коллекторно-эмиттерные переходы которых подключены параллельно конденсаторам RC-цепей каналов управления.

Схема устройства управления тиристорами реверсивного преобразователя приведена на фиг.1.

От реверсивного преобразователя, содержащего две встречно-параллельно соединенные группы 1 и 2 противофазно включенных тиристоров, получает питание обмотка возбуждения 3 якоря 4 генератора постоянного тока. К сети переменного тока, питающей преобразователь, через ограничивающий резистор 5 подключен источник напряжения трапецеидальной формы, содержащий выпрямительный мост 6, на выход которого включены последовательно соединенные стабилитрон 7 и другой ограничивающий резистор 8. К аноду стабилитрона 7, являющемуся общей точкой схемы управления, подключены катоды двух вспомогательных тиристоров 9 и 10, управляющие электроды которых через ограничивающие резисторы 11 и 12 включены на вход выпрямительного моста 6. От источника трапецеидального напряжения запитаны два канала управления группами преобразователя, каждый из которых содержит цепи рабочих обмоток 13 магнитного усилителя, включенных в противофазе, с общим нагрузочным резистором 14 и релаксационный генератор импульсов на однопереходном транзисторе 15, RC-цепи с резистором 16 и конденсатором 17 и импульсных трансформаторах 18 и 19, первичные обмотки которых подключены одними концами на выход транзистора 15, другими - к анодам вспомогательных тиристоров 9 и 10, а вторичные обмотки - к управляющим переходам силовых тиристоров. Выход магнитного усилителя через резистор 20 и развязывающий диод 21 соединен с общей точкой соединения резистора 16, конденсатора 17 и эмиттера транзистора 15 генератора импульсов. Резисторы 16 RC-цепей каналов управления подключены к катоду стабилитрона 7 через коллекторно-эмиттерный переход оптотранзистора 22, управляющий светодиод которого соединен последовательно со стабилитроном 23 и включен на выход выпрямительного моста 24. Вход этого моста соединен последовательно с ограничивающим резистором 25 и двумя встречно-параллельно включенными управляющими светодиодами оптотранзисторов 26, 27 и подключен к якорю 4 генератора постоянного тока. Коллекторно-эмиттерные переходы оптотранзисторов 26, 27 включены параллельно конденсаторам 17 RC-цепей.

Падение напряжения на ограничивающем резисторе 8 препятствует протеканию тока через рабочую обмотку магнитного усилителя в полупериод управления, когда происходит размагничивание сердечника обмоткой управления и на рабочей обмотке наводится эдс. Этот ток затруднял бы размагничивание и увеличивал бы мощность управления [5. Ройзен С.С., Стефанович Т.Х. Магнитные усилители в электроприводе и автоматике. М.: Энергия, 1970, с.440].

Резисторами 16 RC-цепей устанавливают максимальный угол регулирования групп преобразователя. Оптотранзисторы 26, 27, шунтируя конденсаторы 17, осуществляют запрет на работу неработающей группы, а оптотранзистор 22 снимает импульсы ограничения максимального угла регулирования. Стабилитрон 23 служит для более четкой фиксации уставки напряжения срабатывания оптотранзисторов.

Обмотки управления магнитных усилителей включают встречно, последовательно или параллельно, цепи обмоток смещения запитывают от источника трапецеидального напряжения (на схеме обмотки управления не показаны). Смещением усилителей устанавливают такой начальный угол регулирования каждой из групп преобразователя, чтобы при отсутствии сигнала управления ток в обмотке возбуждения генератора был близок к нулю для уменьшения зоны нечувствительности и обеспечения максимально возможного коэффициента усиления преобразователя при гашении остаточного напряжения.

Ввод и снятие запрета на работу неработающей группы и ограничения максимального угла регулирования работающей группы преобразователя производят при напряжении генератора, соответствующем граничному значению непрерывного тока преобразователя, чтобы снятие импульсов с тиристоров группы, работающей в инверторном режиме, осуществлялось в зоне прерывистых токов. Это напряжение определяют при наладке в каждом конкретном случае в холодном состоянии генератора, т.к. при нагреве сопротивление обмотки возбуждения увеличивается и зона прерывистых токов расширяется [1, с.12, 13].

В отсутствие задания на напряжение генератора под действием тока, протекающего по обмоткам обратной связи по напряжению от остаточного напряжения генератора, открывается в выпрямительном режиме соответствующая группа преобразователя, снижая величину остаточного напряжения. При этом магнитный усилитель другой группы закрывается, снимая импульсы управления этой группой, т.к. резисторы 16 RC-цепей, определяющие максимальный угол регулирования преобразователя, отключены от источника питания оптотранзистором 22. Уравнительный ток отсутствует.

При подаче сигнала задания на напряжение генератора открывается соответствующая группа тиристоров, напряжение на генераторе начинает форсированно расти, и по достижении уставки напряжения срабатывания оптотранзисторов включаются оптотранзистор 26 или 27, шунтируя соответствующий конденсатор 17 (запрет на работу группы), и оптотранзистор 22, вводя в работу ограничение максимального угла регулирования преобразователя. При подаче команды на снижение напряжения (или снятие задания, его реверс) под действием сигнала обратной связи магнитный усилитель работающей группы закрывается и она переходит на работу в инверторном режиме с максимальным углом регулирования, заданным резистором 16, и по достижении заданной уставки по напряжению генератора снимается запрет на работу групп и ограничение максимального угла регулирования, происходит или гашение остаточного напряжения генератора, или его нарастание с противоположной полярностью.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве управления тиристорами реверсивного преобразователя, содержащем группу противофазно включенных симметричных тиристоров, источник питания цепей управления напряжением трапецеидальной формы с амплитудой, ограниченной резистором и стабилизированной стабилитроном, включенными через выпрямительный мост, два вспомогательных симметричных тиристора, коммутируемых в противофазе напряжением источника питания, а также два импульсных трансформатора, вторичные обмотки которых подключены к управляющим переходам силовых тиристоров, и однопереходной транзистор релаксационного генератора импульсов, являющиеся общими для двух каналов управления, каждый из которых содержит однофазный магнитный усилитель с самонасыщением и RC-цепь релаксационного генератора. Согласно изобретению выход магнитного усилителя через ограничивающий резистор и развязывающий диод подключен к точке соединения резистора и конденсатора RC-цепи, которая, в свою очередь, через другой развязывающий диод подключена к эмиттеру однопереходного транзистора, импульсные трансформаторы имеют по две первичные обмотки, каждая из которых включена в цепь заряда конденсатора RC-цепи разных каналов управления через противофазно включенные вспомогательные тиристоры, резисторы RC-цепей подключены к катоду стабилитрона источника питания через коллекторно-эмиттерный переход оптотранзистора, управляющий светодиод которого через другой стабилитрон включен на выход другого выпрямительного моста, а вход этого моста подключен к якорю генератора постоянного тока через последовательно соединенные ограничивающий резистор и встречно-параллельно включенные управляющие светодиоды двух других оптотранзисторов, эмиттеры которых подключены к аноду стабилитрона источника питания, а коллекторы - к точкам соединения резистора и конденсатора RC-цепей каналов управления.

Схема устройства управления тиристорами реверсивного преобразователя приведена на фиг.2.

От реверсивного преобразователя, содержащего группу 1 противофазно включенных симметричных тиристоров, получает питание обмотка возбуждения 3 якоря 4 генератора постоянного тока. К сети переменного тока, питающей преобразователь, через ограничивающий резистор 5 подключен источник напряжения трапецеидальной формы, содержащий выпрямительный мост 6, на выход которого включены последовательно соединенные стабилитрон 7 и другой ограничивающий резистор 8. К аноду стабилитрона 7, являющемуся общей точкой схемы управления, подключены катоды двух вспомогательных симметричных тиристоров 9 и 10, управляющие электроды которых через ограничивающие резисторы 11 и 12 включены на вход выпрямительного моста 6. От источника трапецеидальнего напряжения запитаны базовая цепь однопереходного транзистора 15 и два канала управления преобразователем, каждый из которых содержит цепи рабочих обмоток 13 магнитного усилителя, включенных в противофазе, с общим нагрузочным резистором 14, RC-цепь с резистором 16 и конденсатором 17. Выход магнитного усилителя через резистор 20 и развязывающий диод 21 соединен с общей точкой соединения резистора 16 и конденсатора 17, а эта точка через другой развязывающий диод 21 соединена с эмиттером однопереходного транзистора 15. Первичные обмотки двух импульсных трансформаторов 18 и 19 попарно подключены одними концами к свободному выводу конденсатора 17 RC-цепи, другими - к анодам вспомогательных тиристоров 9 и 10, вторичные обмотки - к управляющим переходам силовых тиристоров. Резисторы 16 RC-цепей подключены к катоду стабилитрона 7 через коллекторно-эмиттерный переход оптотранзистора 22, управляющий светодиод которого соединен последовательно со стабилитроном 23 и включен на выход выпрямительного моста 24. Вход этого моста соединен последовательно с ограничивающим резистором 25 и двумя встречно-параллельно включенными управляющими светодиодами оптотранзисторов 26 и 27, и подключен к якорю 4 генератора постоянного тока. Коллекторы оптотранзисторов 26 и 27 подключены к общим точкам соединения резисторов 16 и конденсаторов 17 RC-цепей, а эмиттеры - к аноду стабилитрона 7.

Включение первичных обмоток импульсных трансформаторов в цепь заряда конденсатора RC-цепи последовательно с ним через вспомогательные симметричные тиристоры с однополярным сигналом управления упрощает схему управления и служит для смещения исходной рабочей точки импульсного трансформатора к началу генерирования импульса вниз по кривой намагничивания вплоть до отрицательного значения максимальной индукции с целью уменьшения габаритов импульсного трансформатора без применения дополнительной обмотки [6. В.П.Шипилло, О.Г.Булатов. Расчет полупроводниковых систем управления вентильными преобразователями. М. - Л.: Энергия, 1966, с.72].

Резисторами 16 RC-цепей устанавливают максимальный угол регулирования каналов управления преобразователя. Оптотранзисторы 26, 27, шунтируя цепи конденсаторов 17, осуществляют запрет на работу неработающего канала, а оптотранзистор 22 снимает импульсы ограничения максимального угла регулирования. Стабилитрон 23 служит для более четкой фиксации уставки напряжения срабатывания оптотранзисторов.

Обмотки управления магнитных усилителей включают встречно, последовательно или параллельно. Цепи обмоток смещения запитывают от источника трапецеидального напряжения (на схеме обмотки управления не показаны). Смещением усилителей устанавливают такой начальный угол регулирования каждого канала управления преобразователем, чтобы при отсутствии сигнала управления ток в обмотке возбуждения генератора был близок к нулю для уменьшения зоны нечувствительности и обеспечения максимально возможного коэффициента усиления преобразователя при гашении остаточного напряжения.

Ввод и снятие запрета на работу неработающего канала и ограничения максимального угла регулирования работающего канала управления преобразователем производят при напряжении генератора, соответствующем граничному значению непрерывного тока преобразователя, чтобы снятие импульсов с тиристоров при работе их в инверторном режиме осуществлялось в зоне прерывистых токов. Это напряжение определяют при наладке в каждом конкретном случае в холодном состоянии генератора, т.к. при нагреве сопротивление обмотки возбуждения увеличивается и зона прерывистых токов расширяется [1, с.12, 13].

В отсутствие задания на напряжение генератора под действием тока, протекающего по обмоткам обратной связи по напряжению от остаточного напряжения генератора, открывается тот канал управления, который обеспечивает фазировку импульсов управления тиристорами преобразователя для работы его в выпрямительном режиме с полярностью, снижающей величину остаточного напряжения. При этом магнитный усилитель другого канала закрывается, снимая импульсы управления этого канала, т.к. резисторы 16 RC-цепей, определяющие максимальный угол регулирования преобразователя, отключены от источника питания оптотранзистором 22.

При подаче сигнала задания на напряжение генератора открывается соответствующий магнитный усилитель, обеспечивая нужную полярность преобразователя, напряжение на генераторе начинает форсированно расти, и по достижении уставки напряжения срабатывания оптотранзисторов включаются оптотранзистор 26 или 27, шунтируя цепь соответствующего конденсатора 17 (запрет на работу канала управления), и оптотранзистор 22, вводя в работу ограничение максимального угла регулирования преобразователя. При подаче команды на снижение напряжения (или снятие задания, его реверс) под действием сигнала обратной связи магнитный усилитель работающего канала управления закрывается и преобразователь переходит на работу в инверторном режиме с максимальным углом регулирования, заданным резистором 16 того же канала управления, и по достижении заданной уставки по напряжению генератора снимается запрет на работу каналов и ограничение максимального угла регулирования, происходит или гашение остаточного напряжения генератора, или его нарастание с противоположной полярностью.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Способ управления тиристорами реверсивного преобразователя для питания обмотки возбуждения генератора постоянного тока с раздельным управлением группами тиристоров, фазовое регулирование каждой из которых осуществляют от магнитного усилителя, отличающийся тем, что запирание неработающей группы производят при напряжении генератора, соответствующем граничному значению непрерывного тока преобразователя, и одновременно вводят ограничение максимального угла регулирования тиристоров работающей группы, для снижения напряжения генератора работающую группу переводят в инверторный режим с максимальным углом регулирования, и при снижении напряжения генератора до указанного выше значения снимают запрет на работу групп и ограничение максимального угла регулирования, причем смещением магнитных усилителей устанавливают такой начальный угол регулирования каждой из групп тиристоров, чтобы ток в обмотке возбуждения генератора был близок к нулю.

2. Устройство управления тиристорами реверсивного преобразователя для питания обмотки возбуждения генератора постоянного тока, содержащее две встречно-параллельно соединенные группы противофазно включенных тиристоров, источник напряжения трапецеидальной формы с выпрямительным мостом, подключенный к сети переменного тока, питающей преобразователь, на выход выпрямительного моста включены последовательно соединенные резистор и стабилитрон, ограничивающие и стабилизирующие напряжение источника трапецеидальной формы, два вспомогательных тиристора, коммутируемых в противофазе напряжением источника напряжении трапецеидальной формы, катоды которых подключены к аноду стабилитрона, а управляющие электроды - к входу выпрямительного моста, два канала управления группами преобразователя, каждый из которых содержит магнитный усилитель с самонасыщением и релаксационным генератором на однопереходном транзисторе с RC-цепью и двумя импульсными трансформаторами, цепи обмоток смещения магнитного усилителя каждого канала включены в противофазе и запитаны от источника напряжения трапецеидальной формы, выход магнитного усилителя подключен к конденсатору RC-цепи и через резистор и развязывающий диод соединен с общей точкой резистора и конденсатора RC-цепи и эмиттера однопереходного транзистора, базовая цепь которого запитана от источника напряжения трапецеидальной формы, первичные обмотки импульсного трансформатора каждого канала управления одними концами подключены на выход однопереходного транзистора, другими - к анодам вспомогательных тиристоров, а вторичные обмотки импульсных трансформаторов подключены к управляющим переходам противофазно включенных тиристоров реверсивного преобразователя, резисторы RC-цепи каналов управления подключены к катоду стабилитрона источника напряжения трапецеидальной формы через коллекторно-эмиттерный переход оптотранзистора, управляющий светодиод которого через стабилитрон включен на выход другого выпрямительного моста, а вход этого моста подключен к якорю генератора постоянного тока через последовательно соединенные ограничивающий резистор и встречно-параллельно включенные управляющие светодиоды двух других оптотранзисторов, коллекторно-эмиттерные переходы которых подключены параллельно конденсаторам RC-цепей каналов управления.

3. Устройство управления тиристорами реверсивного преобразователя для питания обмотки возбуждения генератора постоянного тока, содержащее группу противофазно включенных симметричных тиристоров, источник питания напряжения трапецеидальной формы с выпрямительным мостом, подключенный к сети переменного тока, питающей реверсивный преобразователь, на выход выпрямительного моста включены последовательно соединенные резистор и стабилитрон, ограничивающие и стабилизирующие напряжение источника питания, два вспомогательных симметричных тиристора, коммутируемых в противофазе напряжением источника напряжения трапецеидальной формы, два импульсных трансформатора, вторичные обмотки которых подключены к управляющим переходам противофазно включенных симметричных тиристоров реверсивного преобразователя, и однопереходный транзистор релаксационного генератора, являющиеся общими для двух каналов управления, каждый из которых содержит однофазный магнитный усилитель с самонасыщением и RC-цепь релаксационного генератора, цепь обмотки смещения магнитного усилителя запитывают от источника трапецеидального напряжения, выход магнитного усилителя через ограничивающий резистор и развязывающий диод соединен с общей точкой соединения резистора и конденсатора RC-цепи, а эта точка через другой развязывающий диод соединена с эмиттером однопереходного транзистора, базовая цепь которого запитана от источника напряжения трапецеидальной формы, импульсные трансформаторы имеют по две первичные обмотки, которые попарно подключены одними концами к выводу конденсатора RC-цепи, а другими - к анодам вспомогательных симметричных тиристоров, катоды которых подключены к аноду стабилитрона, а управляющие электроды - через ограничивающие резисторы - к входу выпрямительного моста, резисторы RC-цепей подключены к катоду стабилитрона источника напряжения трапецеидальной формы через коллекторно-эмиттерный переход оптотранзистора, управляющий светодиод которого через другой стабилитрон включен на выход другого выпрямительного моста, а вход этого моста подключен к якорю генератора постоянного тока через последовательно соединенные ограничивающий резистор и встречно-параллельно включенные управляющие светодиоды двух других оптотранзисторов, эмиттеры которых подключены к аноду стабилитрона источника питания, а коллекторы - к точкам соединения резистора и конденсатора RC-цепей каналов управления.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru