Функциональные блоки платы Е1.

Регулятор скорости и регулятор тока (рис. 13).

Регулятор скорости (Р.С.) состоит: из входного резистора R9, операционного усилителя А1, интегрирующей емкости С3, включенной в отрицательную обратную связь А1 и выходного подстроечного резистора R17.

На вход Р.С. через клеммы X1.17, X1.19 поступает предварительно усиленный Uз. Этот сигнал проходит на верхнюю ножку R9. На нижнюю ножку R9 через клемму X1.18 поступает сигнал обратной связи по скорости Uтг. На R9 эти 2 сигнала сравниваются и полученная в результате разность сигналов поступает на операционный усилитель микросхему А1, где усиливается и на выходе А1 образуется выходной сигнал Р.С. – Uрс, при этом заряжает С3 в те моменты времени, когда Uз и Uтг не равны между собой по абсолютной величине, а в те моменты времени, когда они равны по абсолютной величине, С3 удерживает уровень сигнала Uрс неизменным в установившемся режиме. При пусконаладочных и ремонтных работах с помощью подстроечного резистора R17 можно дополнительно регулировать величину Uрс.

Регулятор тока (Р.Т.) состоит: из входного резистора R20, операционного усилителя А2, интегрирующей емкости С7 и выходного подстроечного резистора R33.

На вход Р.Т. на левую ножку R20 поступает Uрс, на правую сигнал обратной связи по току Uот. На R20 они сравниваются, затем полученная разность усиливается на А2, в результате получается выходной сигнал Uрт. При пусконаладочных ремонтных работах подстроечным резистором R33 можно дополнительно регулировать уровень сигнала Uрт.

Нелинейное звено (рис. 14).

Нелинейное звено (Н.З.) предназначено для поддержания неизменными величины сигналов Uу и Uу-нз при углах управления α > = 120^о за счет нелинейного коэффициента усиления Н.З., при углах α > = 120^о наступают моменты времени в установившемся режиме, когда ток в комплектах тиристорных отсутствует, а соответственно отсутствуют сигналы Uот, что приводит к резкому изменению величины сигнала Uрт в течение одной фазы переменного тока.

Н.З. состоит: из входного резистора R34, операционного усилителя А4, в цепи отрицательной обратной связи А4 резисторов R39, R35, R36, и диодных цепочек V9-V14.

Работа Н.З.: на левую ножку R34 приходит сигнал Uрт и если присутствует сигнал Uот при α > = 120^о величина Uрт относительно мала, из-за чего открывается либо V9, либо V10, в зависимости от полярности, и выходной сигнал А4 ослабляется последовательно включенными транзисторами R39 и R35, имеющими большое суммарное сопротивление, т.е. на правую ножку R34 попадает сильно ослабленный сигнал обратной связи А4 и на R34 из маленького сигнала Uрт вычитается маленький сигнал обратной связи. В момент токовой паузы при α > = 120^о , сигнал обратной связи по току отсутствует, соответственно сигнал Uрт мгновенно возрастает примерно в 10 раз, открывается второй диод, либо V11, либо V12 и в обратную связь А4 параллельно R35 подключается R36, что приводит к уменьшению суммарного сопротивления цепи обратной связи А4 примерно в 10 раз, т.е. на правую ножку R34 приходит большой сигнал обратной связи А4, т.е. из большого сигнала Uрт вычитается большой сигнал обратной связи А4. При этом выходные сигналы нелинейного звена в моменты токовых пауз остаются неизменными. Таким образом при α > = 120^о коэффициент усиления Н.З. имеет 2 значения: 10 при наличии Uот, 1 при отсутствии Uот (т.е. в момент токовой паузы).

Система импульсно – фазового управления (рис. 15).

СИФУ предназначена для выдачи управляющих импульсов Uимп на управляющие электроды тиристоров комплектов тиристорных «вперед» и «назад» с задержкой относительно точек естественной коммутации вентилей на угол управления α. СИФУ расположена на плате Е1 и состоит: из одного управляющего органа (УО) и трех формирователей импульсов по одному на каждую фазу трехфазной сети. Таким образом трехфазный управляемый выпрямитель в КТ «В» и «Н» фактически управляются отдельно как три однофазных выпрямителя, т.е. формирователь импульсов фазы «А» управляет тиристорами «А» и «Х», формирователь импульсов фазы «С» - тиристорами «С» и «Z», формирователь импульсов фазы «В» - тиристорами «В» и «У».

Каждый формирователь импульсов состоит из следующих функциональных узлов:

Ф – сдвигающий фильтр.

ПЭ1 и ПЭ2 – пороговые элементы 1 и 2;

ФСИ – формирователь синхронизирующего импульса;

ГПН – генератор пилообразного напряжения;

НО – нуль орган (компаратор);

Т – RS триггер;

ФДИ – формирователь длительности импульсов;

УИ – усилитель импульса;

ВУ – вводное устройство.

Работа СИФУ (рис. 15):

Так как угол управления α.должен отсчитываться от точек естественной коммутации вентилей, то формирователи импульсов синхронизируются непосредственно напряжением силовой сети 380 В через трансформатор Т1, который является источником синхронизирующего напряжения ИСН, каждая вторичная обмотка этого трансформатора подключена к входу формирователя импульсов соответствующей фазы, т.е. синхронизирующее напряжение от ИСН подается на сдвигающий фильтр, этот RC – фильтр сдвигает синхронизирующее напряжение по фазе на 30 электрических градусов, тем самым, сдвигая точки естественной коммутации вентилей трехфазной сети в точки естественной коммутации вентилей однофазной сети. С выхода фильтра синхронизирующее напряжение подается на входы обоих пороговых элементов ПЭ1 и ПЭ2. Положительная полуволна синхронизирующего напряжения откроет транзисторы ПЭ1имеющий P- N переход, а отрицательная откроет транзисторы ПЭ2, имеющий N – P переход. Таким образом, при положительной полуволне через транзисторы ПЭ1 от БПЭ течет ток, образуя на выходе ПЭ1 прямоугольный сигнал длительностью 176 электрических градуса, а при отрицательной полуволне с выхода ПЭ2 выходит прямоугольный сигнал длительностью 176 электрических градуса. Эти сигналы с выхода ПЭ одновременно поступают на вход ФСИ, а также на элементы совпадения И – НЕ усилителей импульсов от ПЭ1 на УИ «А», от ПЭ2 на УИ «Х». Так как транзисторы пороговых элементов открываются не сразу от соответствующей полуволны синхронизирующего напряжения, а с небольшой задержкой пока синхронизирующее напряжение не достигнет величины достаточной для открытия транзисторов ПЭ, а закроются транзисторы чуть раньше в точке естественной коммутации вентилей, то возникает пауза между выходными сигналами ПЭ длительностью 4 электрических градуса, непосредственно в момент перехода синхронизирующего напряжения через 0. Время, пока длится эта пауза – 4 электрических градуса от обоих ПЭ на вход элементов НЕ формирователей синхроимпульсов поступает сигнал соответствующий логическому 0. Соответственно на выходе ФСИ образуется сигнал логической единицы, соответствующий синхроимпульсу. Этот синхроимпульс одновременно подается на вход ГПН, т.е. на базу транзистора ГПН и на сбрасывающий вход RS – триггера, возвращая триггер в исходное состояние (логическая 1 на выходе). Импульс, попавший на базу транзистора ГПН, открывает его, и через открытый транзистор емкость ГПН разряжается до 0, и на выходе ГПН напряжение мгновенно падает до 0. После пропадания синхроимпульса транзистор ГПН запирается и на выход через операционный усилитель поступает напряжение от БПЭ и по мере заряда емкости ГПН на его выходе напряжение линейно нарастает до следующего синхроимпульса. Таким образом, на выходе ГПН образуется напряжение пилообразной формы, которое в точках естественной коммутации вентилей мгновенно падает с 10 В до 0 В. Это пилообразное напряжение поступает на вход НО (компаратора). Одновременно с управляющего устройства (УО) поступает Uвх от которого на выходе НО образуется положительный потенциал, при этом на входе НО происходит сравнение пилообразного напряжения с сигналом Uвх и как только величина пилообразного напряжения по абсолютной величине станет равной сигналу Uвх и чуть превысит его, выходное напряжение НО поменяет свою полярность на отрицательную. Этот отрицательный потенциал соответствует логическому 0 для RS – триггера (Т), и триггер на своем выходе выставил, как и на входе, логический 0, который соответствует отрицательному потенциалу. Этот отрицательный потенциал поступает на вход формирователя длительности импульсов (ФДИ), а именно на левую ножку конденсатора ФДИ, при этом а правой ножке выставлен положительный потенциал от БПЭ,

соответственно конденсатор начинает заряжаться, и в базе транзистора ФДИ начинает течь ток. Транзистор открывается и через его коллекторно–эммитерный переход начинает течь ток от БПЭ. Этот ток является импульсом для открытия тиристоров комплектов тиристорных. Длительность импульсов определяется величиной емкости конденсатора ФДИ, потому что как только конденсатор зарядится, ток через него перестает течь и транзистор ФДИ закроется. Этот импульс с выхода ФДИ одновременно с сигналами с выхода ПЭ поступает на вход элементов совпадения И – НЕ, поэтому при положительной полуволне импульс с выхода ФДИ переключает элемент совпадения И – НЕ в состояние логического 0 на выходе усилителя импульсов «А» - УИ «А», а при отрицательной полуволне переключается элемент совпадения в УИ «Х». От логического 0 на выходе И – НЕ откроется входной транзистор УИ на время длительности импульса и если в это время с формирователя импульса фазы С придет такой же импульс от Z, то откроется выходной транзистор УИ на время длительности импульса и через его коллекторно – эммитерный переход от БПЭ +12 В протекут через первичную обмотку импульсного трансформатора вводного устройства ВУ, через открытый ключ «вперед» (назад) на -12 В, соответственно во вторичной обмотке трансформатора наводится ЭДС от которой открывается соответствующий тиристор, подключенный своим управляющим электродом и катодом на вторичную обмотку трансформатора ВУ, соответственно тиристор откроется.

Как только синхронизирующее напряжение пройдет через точку естественной коммутации, т.е. 0 оси, возникает синхроимпульс, который поступит на сбрасывающий вход триггера Т, триггер на выходе переключится в логическую 1, т.е. положительный потенциал от которого конденсатор ФДИ разрядится, т.е. СИФУ готова к формированию следующего импульса.