SU1767653A1 - Adjustable alternating voltage transformer - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к области электротехники. Сущность изобретени : регулируемый преобразователь переменного напр жени  в переменное состоит из трансформатора с регулировочными отводами 3, 4, ключей 1, 2, формирователей управл ющих импульсов 6-9, высокочастотных генераторов 12, 13. Если функционирование высокочастотного генератора 12 и формировател  управл ющих импульсов 6 тиристорного ключа 1 нарушено , на в ыходе индикатора 10 состо ни  цепей управлени  ключей будет сигнал логического нул . При этом основной высокочастотный генератор 12 запираетс , а резервный высокочастотный генератор 13 запускаетс . Одновременно основной формирователь б управл ющих импульсов запираетс  и сигналы управлени  на тиристорный ключ 1 подаютс  от резервного высокочастотного генератора 13 через резервный формирователь управл ющих импульсов 8. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (/ С ч о J о ел GJ Фиг.1Usage: the invention relates to the field of electrical engineering. SUMMARY OF THE INVENTION: An adjustable AC-to-AC converter consists of a transformer with adjusting taps 3, 4, keys 1, 2, control pulse formers 6–9, high-frequency generators 12, 13. If high-frequency generator 12 operates and control impregnator 6 the thyristor key 1 is violated; on the output of the key control circuit status indicator 10 there will be a signal of logical zero. In this case, the main high-frequency generator 12 is locked, and the backup high-frequency generator 13 is started. At the same time, the main driver of the control pulse b is locked and the control signals to the thyristor switch 1 are supplied from the backup high-frequency generator 13 through the backup driver of the control pulse 8. 1 Cp f-ly, 3 ill. (/ From h o J o ate GJ Figure 1

Description

Изобретение относитс  к области электротехники и может быть использовано дл  регулировани  под нагрузкой силовых и преобразовательных трансформаторов.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to control power and converter transformers under load.

Известны регулируемые преобразова- тели переменного напр жени  в переменное , в которых дл  обеспечени  большого диапазона и повышенной точности регулировани  используют бо льшоё количество тиристорных ключей в отводах регулировоч- ных обмоток трансформатора. Данные устройства требуют использо ван и  системы управлени  с повышенной надежностью, т.к. при неправильных включени х тиристорных ключей могут возникать замыкани  регулируемых ступеней обмотки, которые характеризуютс  большими значени ми токов , опасных дл  ключей и обмоток трансформатора .Variable voltage-to-AC converters are known, in which a large number of thyristor switches are used in the taps of transformer control windings to provide a large range and increased control accuracy. These devices require the use of control systems with increased reliability, since If the thyristor switches are turned on incorrectly, closures of the adjustable winding stages may occur, which are characterized by high values of the currents dangerous for the keys and windings of the transformer.

Наиболее близким к предлагаемому  в- л етс  регулируемый преобразователь переменного напр жени  в переменное, содержащий трансформатор с регулировочными отводами, св занными с ключами в виде встречно-параллельно соединенных тиристоров, формирователи управл ющих импульсов дл  каждого ключа, св занные выходами с соответствующими ключами, высокочастотный генератор, св занный выходом со входами питани  формирователей управл ющих импульсов, формирователь алгоритма переключени  ключей, входы которого соединены с управл ющими цеп ми выше, ниже, а количество выходов соответствует количеству ключей. Такое выполнение системы управлени  преобразовател  не обеспечивает надежного переключени  ключами регулировочных отводов при нарушении функционировани  одного или нескольких формирователей управл ю- щих импульсов или высокочастотного гене- ратора.Closest to the proposed is an adjustable AC-to-AC converter that contains a transformer with adjusting taps connected to keys in the form of counter-parallel-connected thyristors, control driver for each switch, connected to the outputs with the corresponding keys, high-frequency generator connected with the output to the power inputs of the control pulse shapers, the driver of the switch algorithm, the inputs of which are connected to the control circuits above, below, and the number of outputs corresponds to the number keys. Such an implementation of the converter control system does not ensure reliable switching by keys of the adjusting taps in the event of a malfunction of one or several drivers of the driving pulses or the high-frequency oscillator.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности регулируемого преобразовател , Это достигаетс  тем, что в регулируемый преобразователь переменного напр жени  в переменное, содержащий трансформатор с регулировочными отводами, св занными с ключами в виДе встречно-параллельно соединенных тиристоров, формирователи управл ющих импульсов дл  каждого ключа, св занные выходами с соответствующими ключами, высокочастотный генератор, св занный выходом с входами питани  формирователей управл ющих импульсов, формирователь алгоритма переключени  ключей, входы которого соединены с управл ющими цеп ми Выше, Ниже, а количество выходов соответствует количеству ключей, дополнительно введены индикаторы состо ни  цепей управлени  ключа по числу ключей, резервные формирователи управл ющих импульсов по числу ключей, резервные формирователи управл ющих импульсов по числу ключей, резервный высокочастотный генератор, св занный выходом со входами питани  резервных формирователей управл ющих импульсов, и блок включени  резерва , при этом блок включени  резерва выполнен в виде двухвходовых логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ по числу ключей, входы которых формируют входы блока включени  резерва, а выходы соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с 5-входом RS-триггера, R-вход которого через ключ соединен с нулевым выводом и через резистор с плюсовой шиной питани , инверсный выход RS-триггера соединен с первыми входами элементов И первой группы , чисто которых равно числу ключей, и формирует первый выходной вывод блока включени  резерва; пр мой выход RS-триггера соединен с первыми входами элементов И второй группы, число которых равно числу ключей, и формирует второй выход блока включени  резерва, выходы всех элементов И образуют соответствующие выходы блока включени  резерва, кроме того, выходы формировател  алгоритма переключени  ключей соединены с первыми входами соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих и ндикаторов состо ни  цепей управлени  и со вторыми входами соответствующих элементов И первой и второй групп, первый выход блока включени  резерва соединен со входом управлени  высокочастотного генератора, второй выход блока включени  резерва соединен со входом управлени  резервного высокочастотного генератора, выходы элементов И первой группы соединены со входами управлени  соответствующих формирователей управл ющих импульсов, выходы элементов И второй группы соединены со входами управлени  соответствующих резервных формирователей управл ющих импульсов . Формирователь управл ющих импульсов выполнен в виде импульсного трансформатора, первична  обмотка которого через ключ подключена к выходу высокочастотного генератора, а ,вторичные обмотки Св заны с управл ющими входами тиристоров ключа. Индикатор состо ни  цепей управлени  содержит две оптотранзи- сторные пары, светодиоды которых включены встречно-параллельно и подключены параллельно одной из обмоток импульсного трансформатора, логический элемент И-НЕ, входы которого соединены с общими точками соединенных последовательно и подключенных к источнику посто-  нного напр жени  резистора и соответствующего оптотранзистора, при этом выход элемента И-НЕ формирует выход индикатора состо ни  цепей управлени .The aim of the invention is to increase the reliability of the adjustable converter. This is achieved by the fact that the adjustable variable-voltage-to-variable converter containing a transformer with adjusting taps connected to keys in opposite-connected thyristors, control drivers for each key detected by the outputs with the corresponding keys, a high-frequency generator connected by the output with the power inputs of the control pulse formers, the shifter Key switches, whose inputs are connected to control circuits Above, Below, and the number of outputs corresponds to the number of keys, additional indicators of the state of the control chains of the key by the number of keys, backup drivers of control pulses by the number of keys, backup drivers of control pulses by the number of keys, a backup high-frequency generator connected to the power inputs of the backup control driver drivers, and a switch-on unit, while the switch-on unit is made in the form two-input logical elements EXCLUSIVE OR by the number of keys, the inputs of which form the inputs of the switch-on unit, and the outputs are connected to the corresponding inputs of the OR element, the output of which is connected to the 5-input of the RS flip-flop, the R-input of which is connected via a key to the zero output and through a resistor with the positive power bus, the inverse output of the RS flip-flop is connected to the first inputs of the AND elements of the first group, which are purely equal to the number of keys, and forms the first output terminal of the reserve switching unit; the direct output of the RS flip-flop is connected to the first inputs of the elements of the second group, the number of which is equal to the number of keys, and forms the second output of the switch-on unit, the outputs of all the elements And form the corresponding outputs of the switch-on unit, in addition, the outputs of the key switching algorithm are connected to the first inputs of the corresponding EXCLUSIVE OR elements, the second inputs of which are connected to the outputs of the corresponding and control circuit status indicators and to the second inputs of the corresponding AND elements of the first and The second group, the first output of the reserve switching unit is connected to the control input of the high-frequency generator, the second output of the reserve switching unit is connected to the control input of the backup high-frequency generator, the outputs of the elements And the first group are connected to the control inputs of the corresponding control driver drivers of the second group are connected the control inputs of the corresponding backup driver pulse drivers. The control pulse driver is made in the form of a pulse transformer, the primary winding of which is connected via a switch to the output of the high-frequency generator, and the secondary windings are connected to the control inputs of the switch thyristors. The control circuit status indicator contains two opto-transistor pairs, the LEDs of which are connected anti-parallel and connected in parallel to one of the windings of the pulse transformer, the AND-NES logic element, whose inputs are connected to common points connected in series and connected to the source of direct voltage. the resistor and the corresponding optotransistor, and the output of the NAND element generates the output of the control circuit state indicator.

На фиг.1 показана функциональна  схема регулируемого преобразовател ; на фиг.2 - схема формировател  управл ющих импульсов и индикатора состо ни  цепей управлени  ключа управл ющих импульсов; на фиг.З - схема высокочастотного генератора . Регулируемый преобразователь (см. фиг.1) содержит п двунаправленных тири- сторных ключей, первый из них обозначен ключом 1, последний n-ый ключ - ключом 2, которые соединены с соответствующими первым и n-ым регулировочными отводами 3 и 4 обмотки 5 силового или преобразовательного трансформатора, соответственно количеству тиристорных ключей п основных 6 и 7 и п резервных 8 и 9 формирователей управл ющих импульсов, п индикаторов 10 и 11 состо ни  цепей управлени  ключей 1 и 2, основной и резервный высокочастотные генераторы 12 и 13, блок 14 включение резерва , формирователь алгоритма переключени  ключей 15. Выход основного высокочастотного генератора 12 соединен с силовыми цеп ми всех п основных формирователей 6 и 8 управл ющих импульсов, а выход резервного высокочастотного генератора 13 - с силовыми цеп ми всех п резервных формирователей 7 и 9 управл ющих импульсов Входы формировател  алгоритма переключени  ключей 15 соединены с взаимоинверсными управл ющими цеп ми Выше, Ниже 16 и 17, а количество его выходов соответствует количеству ключей п, первый из которых обозначен выходом 18, а n-ый выходом 19 Выходы 18, 19 формировател  15 алгоритма переключени  ключей совместно с выходами 20, 21 индикаторов состо ни  цепей управлени  10 и 11 соединены попарно с соответствующими входами блока 14 включени  резерва, выходы 22, 23 которого соединены с управл ющими цеп ми основного и резервного высокочастотных генераторов 12 и 13, а выходы 24, 25 и 26, 27 - с управл ющими цеп ми основных б и 7, и резервных 8, 9 формирователей управл ющих импульсов. Блок 14 включени  резерва содержит соответственно числу ключей п логических двух- входовых элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый из них обозначен элементомFigure 1 shows the functional diagram of the adjustable Converter; Fig. 2 is a diagram of a control pulse shaper and a control key indicator of the state of the control pulse key; on fig.Z - diagram of the high-frequency generator. Adjustable transducer (see figure 1) contains n bidirectional thyristor keys, the first of them is denoted by key 1, the last n-th key is key 2, which are connected to the corresponding first and n-th adjusting taps 3 and 4 of the winding 5 of the power or a converter transformer, respectively, to the number of thyristor switches, n main 6 and 7 and n reserve 8 and 9 control pulse drivers, n indicators 10 and 11 of control circuit states of keys 1 and 2, main and standby high-frequency generators 12 and 13, block 14 on rezre va, key switch algorithm shaper 15. The output of the main high-frequency generator 12 is connected to the power circuits of all n main drivers 6 and 8 control pulses, and the output of the backup high-frequency generator 13 is connected to the power circuits of all n reserve drivers 7 and 9 control pulses The inputs of the key switching algorithm 15 are connected to mutually inverted control circuits Above, Below 16 and 17, and the number of its outputs corresponds to the number of keys n, the first of which is indicated by output 18, and the nth you Home 19 The outputs 18, 19 of the driver 15 of the key switching algorithm together with the outputs 20, 21 of the indicators of the state of the control circuits 10 and 11 are connected in pairs with the corresponding inputs of the switch-on unit 14, the outputs 22, 23 of which are connected to the control circuits of the main and backup high-frequency generators 12 and 13, and outputs 24, 25 and 26, 27 - with control circuits of main b and 7, and reserve 8, 9 drivers of control pulses. Block 14 includes a reserve, respectively, the number of keys p logical two-input elements EXCLUSIVE OR, the first of them is indicated by the element

28, n-ый элементом 29, две группы двухвхо- довых логических элементов И, кажда  из которых состоит из числа элементов равных числу ключей п, причем первые элементы28, the n-th element 29, two groups of two-input logic elements AND, each of which consists of a number of elements equal to the number of keys n, and the first elements

первой и второй групп обозначены соответственно элементами 30,31, а п-ые - элементами 32, 33; логический элемент ИЛИ 34; RS-триггер 35.the first and second groups are designated respectively by elements 30,31, and n-th - elements 32, 33; logical element OR 34; RS trigger 35.

При этом входы элементов ИСКЛЮЧА0 ЮЩЕЕ ИЛИ 28,29 образуют входы блока 14 включени  резерва, а выходы 22 и 23 RS- триггера 35 и выходы 24 - 27 элементов И 30 - 33 - выходы блока 14 включени  резерва . Первые входы элементов 28, 29 ИСКЛЮ5 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с выходами 20, 21 индикаторов 10, 11 состо ни  цепей управлени , вторые входы -с выходами 18,19 формировател  15 алгоритма переключени  ключей, а их выходы - со входами элементаAt the same time, the inputs of EXCLUSIVE or 28.29 elements form the inputs of the switch-on unit 14, and the outputs 22 and 23 of the RS flip-flop 35 and the outputs 24–27 of the And 30–33 elements are the outputs of the switch-on unit 14. The first inputs of elements 28, 29 EXCLUSIVE 5 THE ORDER OR are connected to the outputs 20, 21 of the indicators 10, 11 of the control circuit state, the second inputs are connected to the outputs 18,19 of the switch 15 of the key switching algorithm, and their outputs are connected to the inputs of the element

0 ИЛИ 34. Установочный вход логической единицы S-триггера 35 соединен с выходом элемента ИЛИ 34, а установочный вход логического нул  R соединен через резистор 36 с плюсовой шиной питани  и в исходном0 OR 34. The setup input of the logical unit of the S-flip-flop 35 is connected to the output of the OR 34 element, and the setup input of the logical zero R is connected via a resistor 36 to the positive power bus and in the source

5 состо нии соединен с нулевым выводом через нормально закрытый ключ 37. Первые входы элементов И 30, 32 первой группы соединены с инверсным выходом RS-тригге- ра 35, первые входы элементов И 31, 33The 5th state is connected to the zero output via a normally-closed key 37. The first inputs of the And 30, 32 elements of the first group are connected to the inverse output of the RS flip-flop 35, the first inputs of the And 31, 33 elements

0 второй группы соединены с пр мым выходом RS-триггера 35. Вторые входы элементов И 30, 31 и элементов 32, 33 соединены со вторыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 28, 29.0 of the second group is connected to the direct output of the RS flip-flop 35. The second inputs of the elements AND 30, 31 and the elements 32, 33 are connected to the second inputs of the elements EXCLUSIVE OR 28, 29.

5 Формирователь и индикатор состо ни  цепей управлени  дл  каждого тиристорно- го ключа, выполненного в виде встречно-параллельно соединенных тиристоров 38,39 (фиг 2) содержит импульсный высокочастот0 ный трансформатор 40 с обмотками 41 - 45, причем обмотки 41, 42  вл ютс  питающими и соединены с силовыми цеп ми формирователей управл ющих импульсов, обмотки 43, 44 - выходные и соединены с5 The driver and the state of the control circuits for each thyristor switch, made in the form of anti-parallel connected thyristors 38,39 (Fig 2) contain a pulsed high-frequency transformer 40 with windings 41-45, and the windings 41, 42 are powering and connected to the power circuits of control pulse formers, windings 43, 44 are output and connected to

5 управл ющими цеп ми тиристоров 38, 39, а обмотка 45 - входна  обмотка индикатора состо ни  цепей управлени  Основной и резервный формирователи управл ющих импульсов имеют одинаковую схему, кото0 ра  содержит выпр мительный мост из диодов 46 - 49 (54 - 57), транзистор 50 (58) в диагонали моста Один вход выпр мительного моста, образованный диодами 47, 49 (55, 57), соединен с началом обмотки 41 (42),5 thyristor control circuits 38, 39, and winding 45 — control circuit status indicator input winding. The main and backup control pulse drivers have the same circuit, which contains a rectifying bridge from diodes 46-49 (54-57), the transistor 50 (58) in the bridge diagonal One input of the rectifier bridge, formed by diodes 47, 49 (55, 57), is connected to the beginning of the winding 41 (42),

5 а другой вход, образованный диодами 46, 48 (54, 56) совместно с концом обмотки 41 (42) образует силовую цепь 51, 52 (59, 60) формировател . Базова  цепь транзистора 50 (58) образует управл ющий вход 53 (61) формировател . Управл ющие цепи тиристоров5 and the other input formed by the diodes 46, 48 (54, 56) together with the end of the winding 41 (42) forms the power circuit 51, 52 (59, 60) of the driver. The base circuit of the transistor 50 (58) forms the control input 53 (61) of the driver. Thyristor control circuits

38, 39 содержат выпр мительные мосты 62, 63, входы которых соединены с обмотками 43,44 трансформатора 40, конденсаторы 64, 65, которые включены параллельно выходам выпр мительных мостов 62, 63,38, 39 contain rectifying bridges 62, 63, the inputs of which are connected to the windings 43, 44 of the transformer 40, capacitors 64, 65, which are connected in parallel with the outputs of the rectifying bridges 62, 63,

Индикатор состо ни  цепей управлени  содержит две оптотранзисторные пары 66, 67, состо щие из светодиодов 68, 69, фототранзисторов 70, 71, резисторы 72-77, логический элемент И-НЕ 78, Светодиоды 68, 69 с токоограничивающими резисторами 72, 73 включены встречно-параллельно к зажимам обмотки 45 трансформатора 40, фототранзисторы 70, 71 через коллекторные резисторы 73, 75 подключены к источнику питани  Ек, коллекторные выходы фототранзисторов 70, 71 соединены со входами элемента И-НЕ 78, а базовые входы через резисторы 76, 77 соединены с эмит- терными цеп ми и заземлены. Выход элемента И-НЕ 78 образует выход 79 индикатора состо ни  цепей управлени  ключа.The state of the control circuits contains two optotransistor pairs 66, 67, consisting of LEDs 68, 69, phototransistors 70, 71, resistors 72-77, logical gate AND 78, LEDs 68, 69 with current-limiting resistors 72, 73 included - parallel to the terminals of the winding 45 of the transformer 40, the phototransistors 70, 71 through the collector resistors 73, 75 are connected to the power source Ek, the collector outputs of the phototransistors 70, 71 are connected to the inputs of the AND-78 element, and the basic inputs through the resistors 76, 77 are connected to emitter circuit and ground s. The output of the element IS-NE 78 forms the output 79 of the state indicator of the control circuit of the key.

Основной и резервный высокочастотный генераторы (фиг.З) представл ют из себ  транзисторный генератор с трансформаторной обратной св зью по известной схеме Ройера. Он содержит высокочастотный трансформатор 80 с рабочей обмоткой 81, обмотками 82 - 85 обратной св зи, силовые транзисторы 86 - 89, управл ющие транзисторы 88, 89, которые шунтируют переход база-эмиттер силовых транзисторов 90, 91, резисторы 92,93, которые соединены с управл ющим входом 94 генератора, На выходных зажимах 95, 96 формируютс  знакопеременные высокочастотные импульсы напр жени  пр моугольной формы.The primary and backup high-frequency generators (Fig. 3) are transformer oscillators with transformer feedback according to the well-known Royer circuit. It contains a high-frequency transformer 80 with a working winding 81, feedback windings 82-85, power transistors 86-89, control transistors 88, 89, which shunt the base-emitter junction of power transistors 90, 91, resistors 92.93, which are connected with the generator control input 94, alternating high-frequency square-wave voltage pulses are formed at the output terminals 95, 96.

Рассмотрим работу преобразовател  (фиг.1). Сигналы управлени , поступающие по цеп м Выше, Ниже 16, 17  вл ютс  взаимоинверсными и формируютс  измерительным органом в режиме автоматического регулировани  напр жени  или с помощью контактных элементов в режиме ручного управлени . Формирователь алгоритма переключени  ключей 15 - представл ет из себ  программируемый таймер, формирующий алгоритм переключени  ти- ристорных ключей в дес тичном коде по сигналам управл ющих цепей Выше, Ниже 16, 17.Consider the operation of the Converter (figure 1). The control signals coming in the Above, Below 16, 17 circuits are mutually inverse and are formed by the measuring body in the automatic voltage control mode or by means of contact elements in the manual control mode. Key switch driver 15 - is a programmable timer, which forms the switch algorithm of the thyristor keys in the decimal code based on the signals of the control circuits Above, Below 16, 17.

Предположим, что под действием управл ющих цепей Выше, Ниже 16,17 на выходе 18 формировател  алгоритма переключени  ключей 15 имеет место сигнал логической единицы, а на остальных его выходах - сигналы логического нул . Исходное состо ние триггера 35 устанавливаетс Suppose that under the action of control circuits Above, Below 16,17, at the output 18 of the driver of the algorithm for switching keys 15, there is a signal of a logical unit, and at the rest of its outputs there are signals of a logical zero. The initial state of the trigger 35 is set

кратковременным размыканием нормально замкнутого контакта 37 и подачи через резистор 36 напр жени  логической единицы на установочный вход R-триггера 35. Приshort-term opening of the normally closed contact 37 and supplying, via the resistor 36, the voltage of the logical unit to the setup input of the R-flip-flop 35.

этом на его пр мом выходе 22 устанавливаетс  напр жение логического нул , а на инверсном 23 - логической единицы, которые не мен ютс  при замыкании контакта 37. Сигнал выхода 22 RS-триггера 35 запускаетthis at its direct output 22 sets the voltage of the logic zero, and on the inverse 23 it sets the logical unit that does not change when the contact 37 is closed. The output signal 22 of the RS flip-flop 35 triggers

0 основной генератор 12, а инверсный сигнал выхода 23 - запирает резервный генератор 13, т.к. его управл ющие транзисторы 90,91 (фиг.З) отперты и шунтируют цепи база - эмиттер силовых транзисторов 87, 89. На0 the main generator 12, and the inverse output signal 23 - locks the backup generator 13, because its control transistors 90.91 (FIG. 3) are unlocked and shunt the base-emitter circuit of the power transistors 87, 89. At

5 выходы первого логического элемента И 30 первой группы (фиг.1) поступают сигналы логических единиц с инверсного выхода 23 RS-триггера 35 и с первого выхода 18 формировател  алгоритма переключени  клю0 чей 15, вследствие чего на его выходе 24 формируетс  сигнал логической единицы. Осталы ые (п-1) логические элементы И 31 - 33 имеют на выходе сигналы логического нул . Выходной сигнал 24 логического эле5 мента И 30 поступает на управл ющий вход 53 транзистора 50 (фиг.2) и отпирает его. Обмотка 41 трансформатора 40 подключаетс  через выпр мительный мост 46-49 и провод щий транзистор 50 к силовым цеп м 51,5, the outputs of the first logic element AND 30 of the first group (Fig. 1) receive signals of logical units from the inverse output 23 of the RS flip-flop 35 and from the first output 18 of the switching algorithm generator key 15, as a result of which its output 24 generates a signal of the logical unit. The remaining (n-1) logic gates And 31 - 33 have logical zero signals at the output. The output signal 24 of the logic element And 30 is fed to the control input 53 of the transistor 50 (figure 2) and unlocks it. The winding 41 of the transformer 40 is connected via a rectifying bridge 46-49 and the conductive transistor 50 to the power circuit 51,

0 52, на которые поступает высокочастотное напр жение от основного генератора. В выходных обмотках43,44 индуцированное напр жение выпр мл етс  мостами 62, 63, фильтруетс  конденсаторами 64, 65 и посту5 пает на управл ющие цепи тиристоров 38, 39, перевод  их в провод щее состо ние, Одновременно индуцируетс  высокочастотное напр жение в обмотке 45 трансформатора 40, вследствие чего в положительные0 52, which receives a high-frequency voltage from the main generator. In the output windings43, 44, the induced voltage is rectified by bridges 62, 63, filtered by capacitors 64, 65, and applied to the control circuits of the thyristors 38, 39; 40, resulting in positive

0 полупериоды ток протекает через светоди- од 68 и резистор 72, а в отрицательные - через светодиод 69 и резистор 74. Соответственно отпираютс  фототранзисторы 70 и 71 и на входы логического0 half cycles, the current flows through the LED 68 and the resistor 72, and into negative periods through the LED 69 and the resistor 74. Accordingly, the phototransistors 70 and 71 are unlocked and at the inputs of the logic

5 элемента И-НЕ 78 поступают по полупериодам сигналы логического нул , а на его выходе 79 формируетс  непрерывный сигнал логической единицы. Сигнал логической единицы индикатора 10 состо 0 ни  цепей управлени  тиристорного ключа 1 (фиг,1) поступает совместно с сигналом логической единицы первого выхода 18 формировател  алгоритма переключени  ключей 15 на входы элемен5 та ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 28, формиру  на его выходе сигнал логического нул , выходы других (п-1) логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 29 также равны нулю, вследствие чего на выходе логического элемента ИЛИ 34 сигнал равен логическому нулю и состо ние RS-триг- гера 35 не измен етс .5 elements AND-NE 78 half-periods the signals of a logical zero, and at its output 79 a continuous signal of a logical unit is formed. The signal of the logical unit of the indicator 10 state 0 of the control circuits of the thyristor switch 1 (FIG. 1) is supplied together with the signal of the logical unit of the first output 18 of the switch key generator 15 to the inputs of the element EXCLUSIVE OR 28, forming at its output a logical zero signal, the outputs of others (n-1) logical elements EXCLUSIVE OR 29 are also equal to zero, as a result, at the output of logical element OR 34, the signal is equal to logical zero and the state of RS flip-flop 35 does not change.

Если функционирование основного высокочастотного генератора 12 или основного формировател  6 управл ющих импульсов первого тиристорного ключа 1 нарушено, на выходе 20 индикатора 10 состо ни  цепей управлени  будет сигнал логического нул . Это обь сн етс  тем, что либо на силовые входы 51, 52 (фиг.2) не поступает высокочастотное напр жение, либо на управл ющий вход 53 транзистора 50 поступает сигнал логического нул  и выпр мительный мост 46 - 49 разомкнут. На- пр жение в обмотках 41-45 трансформатора 40 отсутствует, фототранзисторы 70, 71 оптотранзисторных пар 66, 67 заперты, на входы логического элемента И-НЕ 78 поступают сигналы логических единиц с коллекторных цепей фототранзисторов 71, 72, формиру  на его выходе 79 сигнал логического нул . Этот сигнал, поступа  на первый вход логического элемента 28 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, формирует на его выходе сигнал логической единицы, вследствие чего на выходе логического элемента ИЛИ 34 и на установочном входе логической единицы S триггера 35 формируетс  сигнал логической единицы. Триггер 35 переключитс  и на его пр мом выходе 22 сформируетс  сигнал логической единицы, а на инверсном 23 выходе - сигнал логического нул . Одновременно сигнал на выходе 24 логического элемента 30 И будет равен логическому нулю, а на выходе 26 элемента 31 И - логической единице. Переключение RS- триггера 35 вызывает переключение высокочастотных генераторов. Основной высокочастотный генератор 12 запираетс , т.к. поступающий на его управл ющий вход 94 (фиг.З) сигнал логической единицы отпирает транзисторы 90, 91, которые шунтируют переходы база-эмиттер силовых транзисторов 87, 89. Резервный высокочастотный генератор 13 (фиг.1) запускаетс  сигналом логического нул  с инверсного выхода 23 RS-триггера 35. Переключение сигналов логических элементов 30, 31 И вызывает переключение формирователей 6, 7 управл ющих импульсов. Основной формирователь 6 управл ющих импульсов запираетс , т.к. на его управл ющий вход 53 (фиг.2) поступает сигнал логического нул , вследствие чего транзистор 50 запираетс  и диагональ выпр мительного моста 46-49 размыкаетс . На управл ющий вход 61 резервного формировател  поступает сигнал логической единицы, транзистор 58 отпираетс , замыка  диагональ выпр мительного моста 54-57. Обмотка 42 трансформатораIf the operation of the main high-frequency generator 12 or the main driver 6 of the control pulses of the first thyristor switch 1 is violated, the output of the control indicator 10 of the control circuit state 10 will be a logic zero signal. This is due to the fact that either high-frequency voltage is not supplied to power inputs 51, 52 (Fig. 2), or a logic zero signal is received to control input 53 of transistor 50 and rectifying bridge 46-49 is open. The voltage in the windings 41-45 of transformer 40 is absent, phototransistors 70, 71 of optotransistor pairs 66, 67 are locked, signals of logical units from collector circuits of phototransistors 71, 72 are fed to the inputs of the NAND 78 logic element logical zero. This signal, arriving at the first input of the logical element 28 EXCLUSIVE OR, generates a signal of a logical unit at its output, as a result of which the signal of a logical unit is formed at the output of the logical element OR 34 and at the installation input of the logical unit S of the flip-flop 35. The trigger 35 is switched and a logical unit signal is generated at its forward output 22, and a logical zero signal is output at the inverse 23 output. At the same time, the signal at the output 24 of the logic element 30 And will be equal to logical zero, and at the output 26 of the element 31 And - logical unit. Switching RS-flip-flop 35 causes switching high-frequency oscillators. The main high frequency generator 12 is locked because The signal of the logical unit arriving at its control input 94 (FIG. 3) unlocks the transistors 90, 91, which shunt the base-emitter junctions of the power transistors 87, 89. The backup high-frequency generator 13 (FIG. 1) is triggered by the signal of the logical zero from the inverse output 23 RS-flip-flop 35. Switching signals of logic elements 30, 31 and causes switching of drivers 6, 7 of control pulses. The main driver 6 of the control pulses is locked, since its control input 53 (Fig. 2) receives a logical zero signal, as a result of which the transistor 50 is closed and the diagonal of the rectifier bridge 46-49 is opened. The control input 61 of the backup shaper receives a logical unit signal, the transistor 58 is turned off, and the short circuit of the rectifier bridge 54-57. Winding 42 transformer

40 подключаетс  через выпр мительный мост 54-57 и провод щий, транзистор 58 к силовым цеп м 59, 60, на которые подаетс  высокочастотное напр жение от резервного генератора 13. Выходные обмотки 43, 44 трансформатора совместно с выпр мительными мостами 43, 44 и фильтрующими конденсаторами 64, 65 обеспечивают подачу управл ющих импульсб1Г н а тиристоры 38,40 is connected via a rectifying bridge 54-57 and a conductive, transistor 58 to power circuits 59, 60 to which high-frequency voltage is supplied from a backup generator 13. Transformer output windings 43, 44 are coupled with rectifying bridges 43, 44 and filtering the capacitors 64, 65 provide the supply of control pulses and thyristors 38,

39. Одновременно индуцируетс  высокочастотное напр жение в обмотке 45 и на выходе элемента И-НЕ 78 индикатора состо ни  цепей управлени  формируетс  сигнал логической единицы. Этот сигнал переключает (фиг.1) выходы логических элементов 28 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и 34 ИЛИ в исходное состо ние, а состо ние RS-триггера 35 не мен етс . Так как частота форми- ровани  управл ющих импульсов39. At the same time, a high-frequency voltage is induced in the winding 45 and a signal of a logical unit is generated at the output of the NE-78 element of the state indicator of the control circuits. This signal switches (Fig. 1) the outputs of the logical elements 28 EXCLUSIVE OR or 34 OR to the initial state, and the state of the RS flip-flop 35 does not change. Since the frequency of formation of control pulses

значительно выше частоты тока, протекающего через тиристорный ключ 1, переключение на резервные генераторы 13 и формирователь 8 управл ющих импульсов выполн етс  без нарушени  работы ключаwell above the frequency of the current flowing through the thyristor switch 1, switching to backup generators 13 and driver 8 of control pulses is performed without disrupting the operation of the switch

1, а следовательно, и всего преобразовател .1, and hence the entire converter.

Аналогично выполн етс  контроль фун- кцио Нйройани  и переключени  на резервные высокочастотный генератор иSimilarly, the control of the function of Nyroyani and switching to the backup high-frequency generator and

формирователи управл ющих импульсов при провод щем состо нии всех остальных (п-1) тиристорных ключей преобразовател . Таким образом, использование предлагаемого регулируемого преобразовател  переменного напр жени  в переменное, содержащего дополнительно дл  каждого тиристорного ключа индикатор состо ни  цепей управлени  и резервный формирователь управл ющих импульсов, резервныйdrivers of control pulses with the conductive state of all other (p-1) thyristor switches of the converter. Thus, the use of the proposed variable voltage-to-alternating voltage converter, which additionally contains for each thyristor switch the status indicator of the control circuits and the backup driver of control pulses, the backup

высокочастотный генератор, блок включени  резерва позвол ет обеспечить непрерывную работу тиристорных ключей при нарушении работоспособности системы формировани  управл ющих импульсов,a high-frequency generator, a switch-on unit allows for the continuous operation of the thyristor switches in the event of a malfunction of the control pulse generation system,

т.е. повысить надежность преобразователей .those. increase the reliability of converters.

Данное устройство целесообразно примен ть в регулируемых преобразовател х средней и большой мощности, в частностиThis device is advisable to use in adjustable converters of medium and high power, in particular

дл  электролиза цветных металлов и химических элементов, к которым предъ вл ютс  требовани  повышенной надежности.for the electrolysis of non-ferrous metals and chemical elements that are subject to the requirements of increased reliability.

Claims (2)

Формула изобретени  1. Регулируемый преобразователь переменного напр жени  в переменное, содержащий трансформатор с регулировочными отводами, св занными с ключами в виде встречно-параллельно соединенных тиристоров , формирователи управл ющих импульсов дл  каждого ключа, св занные выходами с соответствующими ключами, высо- кочастотный генератор, св занный выходом с входами питани  формирователей управл ющих импульсов, формирователь алгоритма переключени  ключей, входы которого соединены с управл ющими цеп ми Выше, Ниже, а количество выходов соответствует количеству ключей, о т- личающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, введены индикаторы состо ни  цепей управлени  ключа по числу ключей, резервные формирователи управл ющих импульсов по числу ключей, резервный высокочастотный генератор, св занный выходом с входами питани  резервных формирователей управл ющих импульсов , v, бпок Ечлючени  резерва, при этом блок включени  резерва выполнен в виде двухвходовых логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ по числу ключей, входы которых формируют входы блока включени  резерва, а выходы соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с S-входом RS- триггера, R-вход которого через ключ соединен с кулевым выводом и через резистор - с плюсовой шиной питани , инверсный выход RS-триггера соединен с первыми входами элементов / первой группы, число которых равно числу ключей, и формирует первый выходной вывод блока включени  резерва, пр мой выход RS-триггера соединен с первыми входами зпементов И второй группы, число которых равно числу ключей, и формирует второй выход блока включени  резерва, выходы всех элементов И образуют соответствующие выходы блока включе- ни  резерва, кроме того, выходыClaim 1. An adjustable AC-to-AC converter containing a transformer with adjusting taps connected to keys in the form of counter-parallel-connected thyristors, control pulse driver for each key, connected to the outputs with corresponding keys, a high-frequency generator, output connected to the power inputs of the control pulse drivers, the driver of the switch algorithm, the inputs of which are connected to the control circuits Above, Below, and The output corresponds to the number of keys, which is due to the fact that, in order to increase the reliability, key state control circuit indicators by the number of keys, backup control driver drivers by the number of keys, a backup high-frequency generator connected to the power supply inputs control pulse formers, v, bpok of auxiliary reserve, while the reserve switching unit is designed as two-input logic elements EXCLUSIVE OR by the number of keys whose inputs form the inputs of the include unit The reserve and the outputs are connected to the corresponding inputs of the OR element, the output of which is connected to the S-input of the RS-flip-flop, the R-input of which is connected via a key to the cool output and through a resistor to the positive power bus, the inverse output of the RS-flip-flop is connected to the first the inputs of the elements / first group, the number of which is equal to the number of keys, and forms the first output output of the switch-on unit, the direct output of the RS flip-flop is connected to the first inputs of the elements of the second group, the number of which is equal to the number of keys, and forms the second output of the switch-on unit Reserve, the outputs of all elements And form the corresponding outputs of the block of switching on the reserve, in addition, the outputs формировател  алгоритма переключени  ключей соединейы с первыми входами соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторые входы которых соединены сshaper algorithm switching keys of the connection with the first inputs of the corresponding elements EXCLUSIVE OR, the second inputs of which are connected to выходами соответствующих индикаторов состо ни  цепей управлени  и с вторыми входами соответствующих элементов И первой и второй групп, первый выход блока включени  резерва соединен с входом управлени  высокочастотного генератора, второй выход - с входом управлени  резервного высокочастотного генератора, выходы элементов И первой группы соединены с входами управлени  соответствующих формирователей управл ющих импульсов, выходы элементов И второй группы - соединен с входами управлени  резервных соответствующих формирователей управл ющих импульсов ,the outputs of the corresponding control circuit status indicators and the second inputs of the corresponding elements of the first and second groups; the first output of the reserve switching unit is connected to the control input of the high-frequency generator; the corresponding control pulse formers, the outputs of the elements of the second group - is connected to the control inputs of the backup corresponding forwarders Aulus constituent pulses, 2. Преобразователь по п.1, от л и ч а ю- щ и и с   тем, что формирователь импульсов выполн й в виде импульсного трансформатора , первична  обмотка которого через ключ подключена к выходу высокочастотного генератора, а вторичные обмотки св заны с управл ющими входами тиристоров ключа, индикатор состо ни  цепей управлени  содержит две оптотранзисторные пары, светодиоды которых включены встречно-параллельно и подключены параллельно одной из обмоток импульсного трансформатора, логический элемент И-НЕ, входы которого соединены с общими точками соединенных последовательно и подключенных к источнику посто нного напр жени  резистора и соответствующего оптотранзистора, при этом выход элемента И-НЕ формирует выход индикатора состо ни  цепей управлени .2. The converter according to claim 1, from the point that the pulse shaper is made in the form of a pulse transformer, the primary winding of which is connected via a key to the output of the high-frequency generator, and the secondary windings are connected to the control ones the inputs of the thyristors of the key, the control circuit status indicator contains two opto-transistor pairs, the LEDs of which are turned on in anti-parallel and connected in parallel to one of the windings of the pulse transformer, an AND-NES logic gate whose inputs are connected to common points E connected in series and connected to a source of DC voltage corresponding photon-coupled transistor and a resistor, the output of AND-NO element generates display output states of the control circuits. 531531 5050 rrrr 3232 3434