SU1272396A1 - Device for checking current of rectifier converter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано дл  защиты и управлени  вентильными преобразовател ми . Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей и повышение надежности работы устройства. При работе устройства входные клеммы 17 и 18 датчика напр жени  1 подключены к фазам силовой цепи преобразовател , а входные клеммы 19 и 20 датчика напр жени  2 - к клеммам переменного тока преобразовател . Клеммы 34 и 35 блока управлени  3 подключены к выходу системы управлени  вентил ми преобразовател , св занными с фазой, в которой контролируетс  ток. Поставленна  цель достигаетс  благодар  тому, что при соединении датчиков напр жени  1 и 2 встречно-последовательно и подключении их общего выхода к второму входу блока управлени  3, а выхода первого датчика 1 к его первому входу, работа устройства обеспечиваетс  импульсами напр жени  и,, существенно отличающимиCS S с  от нул . Это позвол ет контролировать ток в мощных преобразовател х, содержа (Л щих делители токов вентилей, в которых напр жение на интервалах коммутации не падает до нул . 2 з.п. ф-лы, 3 ил. р IThe invention relates to electrical engineering, in particular to converter equipment, and can be used to protect and control valve converters. The aim of the invention is to enhance the functionality and increase the reliability of the device. When the device is operating, the input terminals 17 and 18 of the voltage sensor 1 are connected to the phases of the power circuit of the converter, and the input terminals 19 and 20 of the voltage sensor 2 are connected to the alternating current terminals of the converter. Terminals 34 and 35 of control unit 3 are connected to the output of the converter control system of the converter, connected to the phase in which the current is controlled. This goal is achieved due to the fact that when voltage sensors 1 and 2 are connected in opposite directions and their common output is connected to the second input of the control unit 3, and the output of the first sensor 1 to its first input, the device is supplied with voltage pulses and distinguishing Cs S with from zero. This allows you to control the current in high-power converters containing (LIVE current dividers of valves, in which the voltage at the switching intervals does not fall to zero. 2 Cp f-crystals, 3 ill. P I

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано дл  защиты и управлени  вентильными преобразовател ми.The invention relates to converter equipment and can be used to protect and control valve converters.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей и повышение надежности работы устройства.The purpose of the invention is to expand the functionality and increase the reliability of the device.

На фиг. 1 представлен вариант схемы устройства с трехвходовым блоком управлени ; на фиг. 2 - вариант схемы трехвходового интегратора с вторым коммутатором и с ключевым элементом; на фиг. 3 - эпюры токов и напр жений в схеме устройства .FIG. 1 shows a variant of the device with a three-input control unit; in fig. 2 - a variant of the three-input integrator scheme with a second switch and with a key element; in fig. 3 - diagrams of currents and voltages in the device circuit.

Устройство (фиг. 1) содержит первый 1 и второй 2 датчики напр жений, имеюш,ие одинаковые выходы, которые соединены встречно-последовательно и общим выходом подключены к второму входу блока 3 управлени . Выход последнего через коммутатор 4 соединен с вторым входом интегратора 5. Выход первого датчика 1 напр жени  соединен с первым входом блока 3 управлени  и с первым входом интегратора 5. Выход последнего служит выходом устройства и предназначен дл  подключени  к схеме управлени  преобразовател  через пороговый элемент или непосредственно .The device (Fig. 1) contains the first 1 and second 2 voltage sensors, having the same outputs, which are connected counter-sequentially and the common output is connected to the second input of the control unit 3. The output of the latter through the switch 4 is connected to the second input of the integrator 5. The output of the first voltage sensor 1 is connected to the first input of the control unit 3 and to the first input of the integrator 5. The output of the latter serves as an output of the device and is intended to be connected to the converter control circuit via a threshold element or directly .

Блок 3 управлени  может иметь синхронизирующий третий вход, предназначенный дл  подключени  к схеме управлени  вентильного преобразовател .The control unit 3 may have a third synchronization input for connecting to the control circuit of the converter converter.

Интегратор 5 может иметь закорачивающий третий вход, соединенный с вторым входом через ключевой элемент 6 и подключенный к выходу второго коммутатора 7, вход которого служит дл  подключени  к схеме управлени  вентильного преобразовател .The integrator 5 may have a shorting third input connected to the second input through a key element 6 and connected to the output of the second switch 7, the input of which serves to connect to the control circuit of the gate converter.

Датчики 1 и 2 напр жени  выполнены по однофазной мостовой схеме на диодах 8-11 и 12-15 соответственно.Sensors 1 and 2 of the voltage are made using a single-phase bridge circuit on diodes 8-11 and 12-15, respectively.

В диагональ выпр мленного тока датчика 2 напр жени  включен резистор 16. Клеммы 17 и 18 служат входом датчика 1 напр жени , а клеммы 19 и 20 - входом датчика 2 напр жени . Клеммы 21 и 22  вл ютс  общим выходом датчиков напр жени , а клеммы 22 и 23 - выходом датчика 1 напр жени .A resistor 16 is turned on to the diagonal of the rectified current of the voltage sensor 2. Terminals 17 and 18 serve as the input of voltage sensor 1, and terminals 19 and 20 as the input of voltage sensor 2. Terminals 21 and 22 are the common output of the voltage sensors, and terminals 22 and 23 are the output of the voltage sensor 1.

Блок 3 управлени  содержит две ветви. Перва  ветвь состоит из соединенных последовательно оптронного тиристора 24, резистора 25 и диода 26, втора  ветвь - из соединенных последовательно диода 27, резистора 28 и транзистора 29. Параллельно резистору 28 и транзистору 29 включен конденсатор 30. Клеммы 31 и 32 первой ветви служат вторым входом блока 3 управлени , клеммы 32 и 33 - первым входом . Клеммы 34 и 35 служат синхронизирующим третьим входом, а клеммы 32 и 36 - выходом блока управлени .The control unit 3 contains two branches. The first branch consists of a thyristor 24 connected in series, a resistor 25 and a diode 26, the second branch consists of a diode 27 connected in series, a resistor 28 and a transistor 29. Parallel to the resistor 28 and the transistor 29, a capacitor 30 is turned on. The terminals 31 and 32 of the first branch serve as the second input control unit 3, terminals 32 and 33 - the first input. Terminals 34 and 35 serve as the synchronizing third input, and terminals 32 and 36 as the output of the control unit.

Коммутатор 4 состоит из транзистора 37, база-эмиттер (клеммы 38 и 39) которого служит входом коммутатора, а эмиттерколлектор (клеммы 39 и 40) -.его выходом.Switch 4 consists of a transistor 37, the base-emitter (terminals 38 and 39) of which serves as the input of the switch, and the emitter collector (terminals 39 and 40) is its output.

Интегратор 5 содержит цепь из последовательно соединенных безындуктивных резистора 41 и конденсатора 42. Клеммы 43 и 44 служат вторым входом интегратора, а клеммы 44 и 45 - первым входом.The integrator 5 comprises a circuit consisting of series-connected non-inductive resistors 41 and a capacitor 42. Terminals 43 and 44 serve as the second input for the integrator, and terminals 44 and 45 as the first input.

При выполнении интегратора 5 трехвходовым (фиг. 2) клеммы 44 и 46 служат его третьим входом и соединены с выходом второго коммутатора 7 (клеммы 47 и 48), содержащего оптронный тиристор 49, цепь управлени  которого (клеммы 50 и 51) служит входом коммутатора 7. Между первым и третьим входом интегратора 5 включен ключевой элемент 6, выполненный в виде диода. При работе устройства входные клеммы 17 и 18 датчика 1 напр жени  должны быть подключены к клеммам переменногоWhen the three-input integrator 5 is executed (Fig. 2), terminals 44 and 46 serve as its third input and are connected to the output of the second switch 7 (terminals 47 and 48) containing the optocoupler thyristor 49, the control circuit of which (terminals 50 and 51) serves as the input of the switch 7 Between the first and third inputs of the integrator 5 is included the key element 6, made in the form of a diode. When the device is operating, the input terminals 17 and 18 of the voltage sensor 1 must be connected to the terminals of the AC

0 тока преобразовател , а входные клеммы 19 и 20 датчика 2 напр жени  - к клеммам переменного тока вентильного блока преобразовател , которые, как правило, в преобразовател х соедин ютс  с клеммами переменного тока преобразовател  через силовой трансформатор, либо токоограничивающие реакторы. Клеммы 34 и 35 блока 3 управлени  должны быть подключены к выходу схемы управлени  вентил ми преобразовател , св занными с фазой, в которой контролируетс  ток. При этом выпр мленное напр жение Uz на выходе датчика 2 напр жени  (фиг. 3) повтор ет по форме полуволны напр жени  на клем.мах переменного тока вентильного блока преобразовател , имеющего на интервалах км коммутационные провалы. На межкоммутационных интервалах /м.км , а на интервалах /км . Выпр мленное напр жение Ui на выходе датчика 1 напр жени  повтор ет по форме полуволны напр жени  (7п на фазах питающей цепи, причем на интервалах /м.км. На0 of the converter current, and the input terminals 19 and 20 of the voltage sensor 2 are connected to the AC terminals of the converter valve block, which, as a rule, are connected to the AC terminals of the converter via a power transformer or current-limiting reactors. Terminals 34 and 35 of control unit 3 must be connected to the output of the converter control circuit associated with the phase in which the current is controlled. At the same time, the rectified voltage Uz at the output of voltage sensor 2 (Fig. 3) repeats the voltage waveform at the terminals of the alternating current of the converter valve block, which has switching dips at km intervals, in the shape of a half-wave. On intercommutations intervals / m.km, and on intervals / km. The rectified voltage Ui at the output of voltage sensor 1 repeats in the form of a half-wave voltage (7p at the phases of the supply circuit, and at intervals / km. At

0 клеммах 21 и 22 общего выхода датчиков 1 и 2 напр жени , соединенных между собой встречно-последовательно, на интервалах времени /м.км напр жение U,2 U2-t/i 0, а на интервалах/км U, (фиг. 3). Напр жение Ui,2, поступающее на клем5 мы 31 и 32 блока 3 управлени , обеспечивает на его выходных клеммах 32 и 36 напр жение (Уз (фиг. 3). На интервалах /м.км (так как t/i,) ток в цепи с диодом 26 не протекает, транзистор 29 заперт и напр жение (равно напр жению на конденсаторе 30).0 terminals 21 and 22 of the common output of sensors 1 and 2 of voltage interconnected counter-sequentially at time intervals / km. Voltage U, 2 U2-t / i 0, and at intervals / km U, (Fig. 3). The voltage Ui, 2 supplied to the terminals 5 and 31 and 32 of the control unit 3 provides the voltage (Oz (Fig. 3)) at its output terminals 32 and 36. At intervals / m.km (since t / i,) the current in the circuit with diode 26 does not leak, the transistor 29 is locked and the voltage (equal to the voltage on the capacitor 30).

На интервалах /««, когда (У1, и оптронный тиристор 24 отперт сигналами схемы управлени  вентил ми преобразовател , св занными с фазой, в которой измер етс  5 ток, в цепи с диодом 26 протекает ток, транзистор 25 отперт, .At intervals / "", when (U1 and the optocoupler thyristor 24 is unlocked by the signals of the converter control circuit connected to the phase in which 5 current is measured, a current flows in the circuit with the diode 26, the transistor 25 is unlocked.

Напр жение Us подаетс  на входные клеммы 38 и 39 коммутатора 4 и при транзистор 37 отперт и блокирует работу интегратора 5, закорачива  конденсатор 42. На интервалах /км, когда , транзистор 37 заперт, что создает возможность работы интегратора. При этом на клеммы 44 и 45 интегратора поступает напр жение U и на выходных клеммах 43 и 44, соединенных с конденсатором 42, возникает сигнал напр жени  (фиг. 3), пропорциональный иизменению тока вентилей на интервалах коммутации , т. е. измер емому току / зм:The voltage Us is applied to the input terminals 38 and 39 of the switch 4 and when the transistor 37 is unlocked and blocks the operation of the integrator 5, shorting the capacitor 42. At intervals / km, the transistor 37 is locked, which creates the possibility of the integrator working. In this case, the voltage U is applied to the terminals 44 and 45 of the integrator, and a voltage signal appears on the output terminals 43 and 44 connected to the capacitor 42 (Fig. 3), which is proportional to the change in the valve current at the switching intervals, i.e., to the measured current / zm:

,(1),(one)

где LBX - индуктивность силового трансформатора или токоограничивающих реакторов, имеющихс  в цепи переменного тока преобразовател  между входными клеммами первого и второго датчиков напр жени ; К,- - коэффициент пропорциональности. Блок 3 управлени  может быть выполнен двухвходовым и не содержит оптронный тиристор 24, например, в случае однофазных преобразователей или когда коммутационные провалы напр жени  или коммутации тока в соседних фазах многофазного преобразовател  не оказывают вли ни  на работу устройства.where LBX is the inductance of a power transformer or current-limiting reactors located in the AC circuit of the converter between the input terminals of the first and second voltage sensors; K, - - coefficient of proportionality. The control unit 3 can be made two-input and does not contain an optocoupler thyristor 24, for example, in the case of single-phase converters or when switching voltage dips or current switching in adjacent phases of a multi-phase converter do not affect the operation of the device.

При трехвходовом интеграторе 5 и наличии второго коммутатора 7 отличие заключаетс  в том, что при блокировке работы интегратора 5 коммутатором 4, когда открыт транзистор 37, на интервалах /м.км конденсатор 42 сохран ет неизменной величину выходного сигнала U до тех пор, пока сигнал от схемы управлени  преобразовател  не отопрет оптронный тиристор 49 второго коммутатора.With the three-input integrator 5 and the presence of the second switch 7, the difference is that when the integrator 5 is blocked by the switch 4, when transistor 37 is open, at intervals / km.km, the capacitor 42 remains unchanged the output signal U as long as the signal from The converter control circuit will not open the optocoupler thyristor 49 of the second switch.

Расширение функциональных возможностей и повышение надежности работы устройства обеспечиваетс  благодар  тому, что при соединении датчиков напр жени  встречно-последовательно и подключении их общего выхода к второму входу блока управлени , а выхода первого датчика к его первому входу работа устройства обеспечиваетс  импульсами напр жени  {/1,, существенно отличающимис  от нул . Это позвол ет контролировать ток в мощных преобразовател х , содержащих делители токов вентилей , в которых напр жение на интервалах коммутации не падает до нул .Expansion of functionality and increase in the reliability of the device is ensured by the fact that when the voltage sensors are connected counter-sequentially and their common output is connected to the second input of the control unit, and the output of the first sensor to its first input, the device is provided with voltage pulses {/ 1, significantly different from zero. This makes it possible to control the current in high-power converters containing valve current dividers, in which the voltage at the switching intervals does not drop to zero.

Кроме того, выполнение блока управлени  трехвходовым и подключение третьего синхронизирующего входа к схеме управлени  вентил ми преобразовател  обеспечивает работу устройства только при коммутации измер емого тока в контролируемой фазе преобразовател , что позвол ет контролировать ток в многофазных преобразовател х , работающих как в выпр мительном, так и в инверторном режиме, когда напр жение в контролируемой фазе может обращатьс  в нуль при коммутации тока в соседних фазах преобразовател .In addition, the execution of the three-input control unit and the connection of the third synchronization input to the converter control circuit ensures the device operation only when the measured current switches in the controlled phase of the converter, which allows controlling the current in multiphase converters operating in both rectifier and in the inverter mode, when the voltage in the controlled phase can vanish when the current is switched in adjacent phases of the converter.

Кроме того, выполнение интегратора трехвходовым и подключение его третьего входа к дополнительно введенному второму коммутатору, а также наличие дополнительного ключевого элемента позвол ет получить на выходе устройства сигнал любой требуемой длительности.In addition, the implementation of the three-input integrator and the connection of its third input to the additionally introduced second switch, as well as the presence of an additional key element, allows to obtain at the output of the device a signal of any desired duration.

Claims (3)

1.Устройство дл  контрол  тока вентильного преобразовател , содержащее первый датчик напр жени , выполненный в виде выпр мител  по мостовой однофазной схеме, блок управлени , выполненный в виде пер5 вого диода, анод которого подключен к первому входу блока управлени , соединенному с положительным выходным выводом первого датчика напр жени , катод через конденсатор соединен с общей шиной устройства и подключен к первому выводу1. A device for controlling the current of the converter converter, containing a first voltage sensor, made in the form of a rectifier in a single-phase bridge circuit, a control unit made in the form of a first diode, the anode of which is connected to the first input of the control unit connected to the positive output terminal of the first voltage sensor, the cathode through a capacitor connected to the common bus device and connected to the first terminal 0 первого резистора, транзистор, эмиттер которого подключен к отрицательному выводу первого датчика напр жени  и общей щине, и второго резистора, и интегратор, выпапненный в виде резистора, первый вывод0 of the first resistor, the transistor, the emitter of which is connected to the negative terminal of the first voltage sensor and the common busbar, and the second resistor, and the integrator, released in the form of a resistor, the first terminal 5 которого соединен с выходом устройства и через интегрирующий конденсатор подключен к общей шине, а второй вывод соединен с входом интегратора, подключенным к первому выходу первого датчика напр жени , отличающеес  тем, что, с целью5 of which is connected to the output of the device and through an integrating capacitor connected to the common bus, and the second output is connected to the input of the integrator connected to the first output of the first voltage sensor, characterized in that 0 расширени  функциональных возможностей и повыщ ни  надежности, введень первый коммутатор и второй датчик напр жени , выполненный в виде выпр мител  по мостовой однофазной схеме, выход которого шунтирован резистором, блок управлени  снаб5 жен вторым входом и в него введен второй диод, катод которого подключен к общей шине, анод соединен с первым выводом второго резистора, второй вывод которого подключен к второму входу блока управлени , и базой транзистора, коллектор которого подключен к второму выводу первого резистора и выходу блока управлени , при этом вход первого датчика напр жени  предназначен дл  подключени  к клеммам переменного тока преобразовате5 л , вход второго датчика напр жени  предназначен дл  подключени  к выводам переменного тока вентильного блока преобразовател , выходы датчиков напр жени  включены встречно-последовательно, отрицательный выходной вывод второго датчика на0 пр жени  подключен к второму входу блока управлени , выход которого через первый коммутатор соединен с выходом интегратора .0 expanding the functionality and increasing reliability, introducing the first switch and the second voltage sensor, made in the form of a rectifier in a single-phase bridge circuit, the output of which is bridged by a resistor, the control unit is provided with a second input and a second diode is inserted into it, the cathode of which is connected to common bus, the anode is connected to the first output of the second resistor, the second output of which is connected to the second input of the control unit, and the base of the transistor, the collector of which is connected to the second output of the first resistor and output of the The control, while the input of the first voltage sensor is designed to connect to the AC terminals of the converter 5 L, the input of the second voltage sensor is designed to be connected to the AC terminals of the converter valve unit, the outputs of the voltage sensors are connected counter-sequentially, the negative output terminal of the second sensor This voltage is connected to the second input of the control unit, the output of which through the first switch is connected to the integrator output. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что в блок управлени  введен тиристорный2. The device according to claim 1, characterized in that a thyristor is inserted into the control unit 5 оптрон, вход которого предназначен дл  подключени  к выходу блока управлени  вентил ми преобразовател , а выход включен между вторым входом управлени  и5 optocoupler, the input of which is intended to be connected to the output of the converter control unit of the converter, and the output connected between the second control input and отрицательным выходным выводом второго датчика напр жени .negative output terminal of the second voltage sensor. 3. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что введены ключевой элемент и второй коммутатор , вход которого предназначен дл 3. The device according to claim 1, characterized in that the key element and the second switch, the input of which is intended for подключени  к выходу блока управлени  вентил ми преобразовател , а выход соединен с интегрирующим конденсатором интегратора , подключенным к выходу первого коммутатора через ключевой элемент.connected to the output of the converter control unit of the converter, and the output is connected to an integrator integrator capacitor connected to the output of the first switch via a key element. а.but. ГR