Пристрій для контролю системи керування вентильного перетворювача

1. Устройство для контроля системы уп равления вентильного преобразователя, со держащее преобразователь уровня и блок фиксации временного несовпадения импуль сов, первый вход которого соединен с выхо дом преобразователя уровня, отличающе еся тем, что в него введен фильтр и диодный элемент, а преобразователь уровня выполнен в виде несимметричного формирующего триг Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах защиты и управления вентильных преобразователей. Известно устройстве) ддя.*к©нтроля системы управления [1], ердержащёе подключенные к выходам систе мы управления триггеры, выходы которых чередЬхем| падения И соединены со схемой* гера, причем диодный элемент подключен параллельно фильтру, выход фильтра подключен ко входу преобразователя уровня, вход фильтра использован в качестве первого входа устройства, а второй вход и выход блока фиксации временного несовпадения импульсов использованы, соответственно, в качестве второго входа и выхода устройства. 2. Устройство для контроля системы уп равления вентильного преобразователя по п. 1, отлич а юще е ся те м, ч то не симме т ричный формирующий триггер выполнен в виде триггера Шмитта. 3. Устройство для контроля системы уп равления вентильного преобразователя по п. Т, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что несиммет ричный формирующий триггер содержит ре зистор, ключ, компаратор, первый и второй источники опорного напряжения, причем пер вый вход и выход компаратора использованы в качестве входа и выхода несимметричного формирующего триггера, второй вход компа ратора подключен к выходу первого источни ка опорного напряжения через резистор, а к выходу второго источника опорного напряже ния -через ключ, управляющий вход которо го подключен к выходу компаратора. Известно также устройство для к онтроля исправности систе мы управления многофаз ного тиристорного преобразо вателя [2], содержа щее, подключенный к выходам системы управления блок логики, выполненный на эле менте НЕР АВНОЗНАЧНОСТИ и подключенных к его входам I' двух элементах ИЛИ, входы пер'вого из которых соединены с четными, а второго с нечетными выходами системы управления. С > ел со О 5193 Недостатками указанных устройств яв- настроить на длительность несовпадения, ляются невысокая точность и надежность, так соответствующую исчезновению форсировкак эти устройства не контролируют па- ки. Они либо не фиксируют снижение велираметры импульсов управления и могут ложно чины форсировки, либо срабатывают ложно срабатывать в случаях, когда импульс 5 при наличии импульса форсировки. Вышеуправления тиристорами состоит из импульса сказанное является подтверждением невы"форсировки" и пачки импульсов частотного сокой точности и надежности работы известных устройств, которые часто не форзаполнения. Наиболее близким к изобретению является мируют сигнал неисправности выходного каскада системы управления при некачестустройство для контроля п-канальной 10 венных импульсах управления, поступаюсистемы управления вентильными преобращих на силовые тиристоры высоковольтного зователями [3], включающее по числу каналов преобразователя. В результате снижается блоки фиксации временного несовпадения надежность также и силовых тиристоров. импульсов, каждый из которых содержит поЗадачей изобретения является повышеследовательно соединенные блок логической 15 равнозначности и элемент задержки состояния ние точности контроля параметров импульсов управления и надежности в работе логической равнозначности и общий для всех путем исключения ложного срабатывания каналов RS-триггер, к входу которого через при качественном импульсе управления и элемент И подключены выходы блоков логической равнозначности, причем первый 20 несрабатывания при некачественном импульсе управления. вход б локов логической равнозначности Поставленная задача решена тем, что в подключен к соответствующим выходам устройстве для контроля системы управлеформирователей импульсов, а второй вход ния вентильными преобразователями, подключен к выходу элемента задержки заднего фронта импульсов, вход которого 25 включающем преобразователь уровня и блок фиксации временного несовпадения предназначен для подключения ко входам импульсов, первый вход которого соединен формирователей импульсов. с выходом преобразователя уровня, введен Недостатками указанного устройства фильтр и диодный элемент, а преобразоваявляются невысокая точность и надежность. Работа устройства основана на принципе 30 тель уровня выполнен в виде несимметричвременного совпадения импульсов управления ного формирующего триггера, причем на входе и выходе формирователя импульсов. диодный элемент подключен параллельно При несовпадении этих импульсов по времени, фильтру, выход фильтра - ко входу преобразователя уровня, вход фильтра использован либо исчезновении импульсов на выходе в качестве первого входа устройства, а втоформирователя - устройство сиг- 35 рой вход и выход блока фиксации временного нализирует об этом. Для управления тиринесовпадения импульсов использованы» сторами высоковольтных преобразователей с соответственно, в качестве второго входа и передачей импульса управления на "высокий" выхода устройства, кроме этого, несимметпотенциал применяются импульсные ричный формирующий триггер может быть трансформаторы. При этом импульс управ- 40 выполнен в виде триггера Шмитта, или соления для передачи через трансформаторы держать резистор, ключ, компаратор, перформируется из импульса "форсировки" малой вый и второй источник опорного длительности и большой амплитуды и "пачки" напряжения, причем первый вход и выход коротких разнополярных импульсов частотного компаратора использованы в качестве входа заполнения. На фиг. 5 представ- 45 лена форма и выхода несимметричного формирующего типичного импульса управления на одном из триггера4 второй вход компаратора подклютиристоров после выпрямления. Амплитуда и чен к выходу первого источника опорного длительность импульса "форсировки" должны напряжения через резистор, а к выходу втобыть такой величины, чтобы включение рого источника опорного напряжения - четиристоров осуществлялось с за- 50 держкой рез ключ, управляющий вход которого меньшей допустимой (1-2 мкс) при любых подключен к выходу компаратора. значениях анодного напряжения. Известные Предлагаемое устройство представлено устройства не обеспечивают контроль за на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4, а на фиг. 5 величиной форсировки и частотного временные диаграммы, поясняющие его разаполнения, не могут регистрировать сни- 55 боту. Устройство (фиг. 1) содержит фильтр 1 жение амплитуды импульса форсировки ниже и диодный элемент 2, входы которых соедиминимального допускаемого уровня. Так как нены между собой и образуют второй вход длительность форсировки сопоставима с устройства, несимметричный формирующий временным разбросом срабатывания элементов триггер 3, входом соединенный с выходами устройств совпадения, то их невозможно 5193 фильтра 1 и диодного элемента 2, и блок фиксации временного несовпадения им пульса 4, второй вход которого соединен с выходом несимметричного формирующего триггера 3, а первый вход является первым 5 входом устройства, фильтр 1 (фиг. 2) выпол нен в виде Т-образного RC-фильтра низкой частоты, причем диод 2 (диодный элемент)' анодом соединен с входом, а катодом - с выходом фильтра 1. 10 Несимметричный формирующий триг гер 3 (фиг. 3) выполнен в виде резистора 5, ключа 6 (униполярный транзистор), ком паратора 7, выходом соединенного с управ ляющим входом ключа 6, первого 8 и второго 15 9 источников опорного напряжения (выпол ненным, например, по схеме рис. 5.14 на стр. 307 литературы: "Забродил Ю.С. Про мышленная электроника: Учебник для вузов - М.: Высш. школа, 1982, 496с, ил":) выхода- 20 ми соединенных через резистор 5 и ключ 6, соответственно, с неинвертирующим вхо дом компаратора 7, инвертирующий вход и выход которого является входом и выходом, соответственно, несимметричного формиру- 25 ющего триггера. Блок фиксации временного несовпадения импульсов 4 (фиг. 4) выполнен в виде логического элемента ИСКЛЮЧАЮ ЩЕЕ ИЛИ Ю, формирователя импульсов по фронту и спаду 11 (см. рис. 56 на стр. 108 30 литературы "Гутников B.C. Интегральная электроника в измерительных приборах, Л., "Энергия", 1974"), RC-фильтра низкой часто ты 12 (может быть выполнен по схеме филь тра 1), RS-триггера 13 и логического 35 элемента И 14, инверсный вход которого соединен с выходом логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, неинверсный вход - с выходом формирователя импульсов по фронту и спаду 11 и выход - через RC- 40 фильтр низкой частоты 12 с входом установ ки в "1" RS-триггера 13, причем первый и второй входы блока фиксации временного несовпадения импульсов соединены, соот ветственно, с точкой соединения входа фор- 45 мирователя импульсов по фронту и спаду 11 и первого входа логического элемента ИСК ЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 и со вторым входом логического э лемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10. 50 Предлагаемое устройство представлено на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, и фиг. 4, а на фиг. 5 временная диаграммы, поясняющие его работу. Работа устрбйства заключается в следующем. На вход 1 и вход 2 устройства (фиг. 55 1) поступают, соответственно, с входа и выхода выходного каскада системы управления (не показан) импульсы управления (временные диаграммы U вход 1 и U вход 2 показаны на фиг. 5). Импульс управления U вход 1 имеет прямоугольную форму. Импульс управления U вход 2 представляет собой, как было отмечено ранее, "пачку" коротких импульсов, первый из которых является форсировкой, а остальные - заполнением. Импульс управления U вход 2 поступает через параллельно соединенные фильтр 1 и диод 2 (фиг. 2) на вход несимметричного формирующего триггера 3 (фиг. 3). Диод 2 обеспечивает передачу форсировки без искажения, а фильтр 1 сглаживает узкие провалы импульса управления U вход 2 (см. временную диаграмму U 1, 2). Несимметричный формирующий триггер 3 (фиг. 3) имеет два порога срабатывания по напряжению U 8 и U 9, которые задаются источниками опорного напряжения 8 и 9. Эти напряжения U 8 и U 9 подаются на инвертирующий вход компаратора 7, соответственно, через резистор5(служит для исключения взаимного влияния источников опорного напряжения 8 и 9) и ключ б, который управляется напряжением с выхода компаратора 7. Преобразовательный импульс управления U 1, 2 с выходов параллельно соединенных фильтра 1 и диода 2 поступает на неинвертирующий вход компаратора 7, который формирует сигнал "1" (временная диаграмма U 7) в момент достижения напряжения U 8 источника опорного напряжения 8 и замыкает ключ 6, при этом устанавливается новый порог срабатывания U 9, настраиваемый источником опорного напряжения 9 по величине заполнения импульса управления U вход 2 (временные диаграммы U 1, 2 и U 3). Если форсировка и заполнение импульса управления U вход 2 имеют значение не ниже минимально допустимых, то на выходе несимметричного формирующего триггера 3 формируется прямоугольный импульс U 3 (временная диаграмма U 3, показанная сплошной линией), имеющий лишь минимальный сдвиг по времени относительно импульса управления U вход 1, обусловленный инерционностью срабатывания выходного каскада системы управления и несимметричного формирующего триггера 3 с фильтром 1 и, диодом 2 на входе. Импульс управления U вход 1 импульс с выхода несимметричного формирующего триггера 3 поступают в блок фиксации временного несовпадения импульса 4, где (фиг. 4) поступают на входы логической системы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10,-которая в момент несовпадения этих импульсов по времени формирует логический сигнал "1 '\ По фронту и спаду импульса управления U вход 1 формирователя 11 формируются короткие импульсы, которые блокируют в логической схеме И импульсы несовпадения с выхода 5193 логической схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, обусловленные выше указанной задержкой, так, что на выходе логического элемента И формируется логический сигнал "О". Однако, из-за нестабильности формирования импульсов на выходе логического элемента И 14 все же возникает очень короткие импульсы в виде помех, которые не пропускаются на вход RS-триггера 13 RC-фильтром 12. Для повышения надежности, обычно в выходных каскадах системы управления реализуют принципы формирования заполнения импульсов управления после окончания формировки. Запо лнению всегда предшествует форсировка, являющаяся причиной возникновения заполнения (см. например, а. с. СССР № 811434). Как показывает практика, появление некачественных импульсов управления выражается в следующем; снижение уровня (исчезновение) форсировки или заполнения из-за снижения напряжения питания собственных нужд, ухудшение электроконтактных соединений, изменение параметров или выход из строя элементов выходных каскадов и т. д. появление дополнительных импульсов заполнения из-за самовозбуждения выходного каскада. При генерации выходным каскадом дополнительных импульсов заполнения (см. часть временной диаграммы U вход 2, показанной пунктирной линией) на выходе несимметричного формирующего триггера 3 формируется дополнительный участок импульса, показанный на временной диаграмме U 3 (фиг. 5) пунктирной линией. В результате 8 значительного несовпадения импульса с выхода нес имметричнного формирующего триггера 3 и импульса управления U вход 1 на выходе логического э лемента И 14 5 формируется длительный импульс (см. временную диаграмму U 14, показанную пунктирной линией), который поступает через RC-фильтр 12 на S-вход RS-триггера 13 и устанавливает его в "1". Этот сигнал сиг10 нализирует о неработоспособности выходного каскада системы управления. Если величина заполнения импульса управления U вход 2 меньше минимально допустимой, которая задается напряжением U 9 от источ15 ника опорного напряжения 9, то на выходе несимметричного формирующего триггера 3 будет формироваться импульс только на время длительности формировки, что также зафиксируется RS-триггером 13 или нерабо20 тоспособность выходного каскада системы управления. При снижении форсировки до величины, меньшей напряжения U 8 источника опорного напряжения 8, на выходе несимметричного формирующего триггера 3 25 будут отсутствовать импульсы в любом случае, что зафиксируется RS-триггером 13 схемы блока временного нес овпадения импульсов 4. Таким образом, устройство формирует сигнал неисправности выходно30 го каскада системы управления н случаях исчезновения или .снижения ниже минимально допустимой величины форсироЕки или заполнения, и появления на выходе выходного каскада лишних импульсов запол35 нения (при самовозбуждении). Гъпс6 e ««— • 5193 ^fa :о д/ І / "К* u s u /1 U7 UfO V 1 П Off 1 £ £ П П ІГ Uft U/A 9°иг.5 5193 Упорядник Замовлення 599 Техред М.Моргентал Коректор А. Обручар Тираж Підписне Державне патентне відомство УкраТни, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101