Заявитель:

Б. М. Наумов А. С. Копанев Л. Г. Собольков

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Номер патента: 296201


3

296201

4

пряжения снабжен сопротивлением 13, смещения, подключенным между коллектором и
базой транзистора 14, к которой подключен выход датчика 5 напряжения питающей
сети.
Устройство авторегулирования производит измерение угла коммутации тиристоров 15
и 16 инвертора и в зависимости от его величины регулирует момент открытия
вентилей в соответствии с условием
Р = у±6,
где 6 = сопз1 — угол погасания,
у — угол коммутации,
|3 — угол зажигания.
Для измерения угла коммутации у используются импульсы напряжения, по
длительности равные углу коммутации, возникающие на обмотках 17 трансформатора
тока, нагруженного на индуктивную катушку 18 с малым активным сопротивлением.
При протекании по первичным обмоткам трансформаторов тока анодного тока I
трапецеидальной формы на зажимах индуктивной катушки 18 возникают импульсы
напряжения \]=Ь — , являющиеся производной от са
тока I (Ь— индуктивность катушки 18). Во время коммутации тока имеют место
значи-
1 I
тельно большие величины — по сравнению
с межкоммутационными периодами. Это особенно относится к режиму инвертирования.
В инверторном режиме на катушке 18 возникают четко выраженные импульсы
напряжения, ширина которых строго соответствует углу перекрытия у тиристоров
15, 16. Однако в получаемых таким образом импульсах на-
11
пряжения амплитуда зависит от — и меняется
ся во время процесса коммутации, а также при изменении нагрузки 19 инвертора.
Величина сигнала может достигать значений 50 200 в. Подавление начального пика
напряжения и сигнала в схеме органа 2 измерения осуществляется сопротивлением
20 и конденсатором 21. Мостом из диодов 22 импульсы преобразуются в
однополярные. Амплитуда ограничивается с помощью одного кремниевого
стабилитрона 23. Таким образом, на выходном сопротивлении 24 органа 2
получаются однополярные прямоугольные импульсы напряжения с постоянной
амплитудой и длительностью, пропорциональной углу коммутации тиристоров 15, 16.
Разделительный трансформатор 25 с заземленным экраном между первичной и
вторичной обмоткой предназначен для обеспечения помехоустойчивости схемы.
Сигнал от органа 2 поступает на транзистор 9. Исходное положение транзистора 9
— открытое. В момент прихода на базу транзистора 9 положительного импульса,
равного по длительности углу коммутации, транзистор не пропускает.
Через коллекторное сопротивление Я и развязывающий диод 10 начинает заряжаться
конденсатор 11.
Таким образом, выбрав постоянную времени ЯСц^ЯцСп, получаем величину среднего
значения напряжения на конденсаторе 11, пропорциональную величине угла
коммутации у.
Это напряжение, пропорциональное углу коммутации у, подается на вход
формирователя 1, работающего в режиме «обратной фазовой характеристики». С
увеличением угла коммутации у увеличивается напряжение на конденсаторе 11, а
следовательно, пропорционально возрастает угол опережения.
С целью получения «обратной фазовой характеристики»» (с ростом управляющего
напряжения й/упр. угол растет, р отсчитывается от л влево) на вход
формирователя 1 подается стабилизированное опорное напряжение смещения,
снимаемое с потенциометра 26. Потенциометром 26 устанавливаетя заданный угол
погасания 6, а потенциометром 12 схема настраивается таким образом,
чтобы соблюдались условия 6 = р — у^сопэ! во всем диапазоне изменения углов
коммутации у.
Формирование пилообразных импульсов с частотой 100 гц осуществляется на
генераторе 3 пилообразного напряжения путем заряда конденсатора 27 через
сопротивление 28 от стабилизированного источника +80 в.
После того как напряжение на конденсаторе 27 достигнет величины напряжения
управления, срабатывает нуль-орган и выдает импульс. В качестве нуль-органа
используется усилитель постоянного тока с релейной характеристикой и высокой
термостабильностью.
Для того чтобы на фазовой характеристике формирователя 1 не сказывалось
искажение напряжения сети, вызванное работой соседних электровозов на линии в
выпрямительном режиме, в блоке 4 управления генератором 3 применена
синхронизация узла фазового управления в момент времени ай=л
питающего напряжения путем введения датчика 5. Усилитель 6 синхронизирующих
импульсов срабатывает в момент перехода питающего напряжения через нуль в фазе
л. Синхронизация усилителя 6 осуществляется от напряжения датчика 5,
содержащего трансформатор 29, выпрямительный мост 30 и стабилитрон 31.
На выходе усилителя 6 блока 4 генератором 3 формируются импульсы управления с
частотой 100 гц. Распределение импульсов в различные полупериоды напряжения
сети осуществляется выходным усилителем, выполненным на одном тиристоре <32.
Питание блока 4 управления генератором 3 осуществляется стабилизированным
напряжением.