SU1124397A1

SU1124397A1 - Stabilizing d.c.voltage converter

Info

Publication number: SU1124397A1
Application number: SU833647127A
Authority: SU
Inventors: Валерий Павлович Борисов; Игорь Иванович Колосков; Юрий Иванович Вовк
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4677
Priority date: 1983-09-28
Filing date: 1983-09-28
Publication date: 1984-11-15

Abstract

СТАБИЛИЗИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий узел ввода команд, источник эталонного напр жени , силовой регулируемый блок преобразовател напр жени посто нного -тока в посто нный с сигнальным выходом токовой перегрузки и управл ющим входом , схему ИЛИ, выход которой подключен к управл ющему входу силового регулируемого блока преобразовател , первый вход - к выходу релейного усилител защиты, а второй вход через усилитель-модул тор и делитель напр жени - к выходу силового регулируемого блока, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности и обеспечени автоматического диагностировани блоков контрол и защиты, в него введены два дополнительных делител напр жени , дополнительный источник эталонного напрггжени , усилитель рассогласовани , усилитель с инерционным звеном , вентильный сигнальный элемент,.две дополнительнме схемы ИЛИ и усилитель контрол опорных источников, вход которого подключен к дополнительному источнику эталонного напр жени , а выход - к первым входам основной и первой дополнительной схем ИЛИ, выход последней из которых через усилитель с инерционным звеном подключен к вентильному сигнальному элементу, первый выход узла ввода команд подключен к входу усилител рассогласовани , к которому также подключен выход основного источника эталонного напр жени и его собственный выход через второй полнительный делитель напр жени , выход усилител рассогласовани подс ключен к входам усилител -модул тора и релейного усилител защиты и второму входу первой дополнительной схемы ИЛИ, второй выход узла команд i через вторую дополнительную схему ИЛИ соединен с входом релейного усилител защитм, сигнальным выходом токого :о вой перегрузки силового регулируемого блока преобразовател , его силовым выходом, вентильным сигнальным элементом и через второй дополнитель | ный делитель с входом усилител с инерционным звеном.A DC VOLTAGE STANDARDIZING CONVERTER, containing a command input node, a reference voltage source, a power adjustable DC-to-DC converter unit with a current overload signal output and a control input, an OR circuit that is connected to a controller, an overload signal output and a control input, an OR circuit that is connected to a layer and an overload current output and control input. the adjustable converter unit, the first input to the output of the relay protection amplifier, and the second input through the amplifier-modulator and voltage divider to the output of the power adjustable unit, differ In order to increase reliability and provide automatic diagnostics of control and protection units, two additional voltage dividers, an additional source of reference voltage, an error amplifier, an amplifier with an inertial link, a valve signal element, two additional OR or the amplifier control of the reference sources, the input of which is connected to an additional source of reference voltage, and the output to the first inputs of the main and first additional circuits OR, the output the last of which is connected via an amplifier with an inertial link to the valve signal element, the first output of the command input node is connected to the input of the error amplifier, to which the output of the main source of the reference voltage and its own output through the second error divider are also connected; is connected to the inputs of the amplifier module and the relay protection amplifier and the second input of the first additional circuit OR, the second output of the command node i through the second auxiliary the OR circuit is connected to the input of the relay protection amplifier, the current signal output: about the overload of the power adjustable converter unit, its power output, the valve signal element and through the second accessory | a divider with an amplifier input with an inertial link.

Description

Изобретение относитс к электро . технике,а именно к устройствам эле ропитани на основе стабилизаторов напр жени . Известны преобразователи элект ческой энергии, содержащие датчики о перегрузке, соединенные управл ющими элементами, выходные цепи которых подключены к регулиру щим органам, что позвол ет обеспечить защиту от перегрузок по тоКУ 1 . Однако указанные устройства не обеспечивают контроль неисправност преобразовател и диагностировани блоков защиты. Наиболее близок к предлагаемому стабилизирующий преобразователь на пр жени посто нного тока, содержа щий узел ввода команд, источник эт лонного напр жени и силовой регулируемый блок преобразовател напр жени посто нного тока в посто нны с сигнальным выходом токовой перегрузки и управл ющим входом, схему ИЛИ, выход которой подключен к управл ющему входу силового регули руемого блока преобразовател , пер вый вход - к выходу релейного усил тел защиты, а второй вход через усилитель-модул тор импульсов и де литель напр жени - к выходу силового регулируемого блока 2j . Однако известный преобразователь имеет низкую надежность из-за недостаточной помехоустойчивости, при вод щей к ложной выдачи сигналов неисправности при воздействии импульсных помех или динамических режимов работы, и не имеет возможности автоматического диагностировани работоспособности блоков защиты и контрол , что увеличивает врем про верки технического состо ни стабилизирующего преобразовател при регламентных работах и снижает его надежность из-за возможных отказов защиты в аварийных ситуаци х. Цель изобретени - повышение надежности и обеспечение автоматического диагностировани блоков контрол и защиты. I Поставленна цель достигаетс тем, что в стабилизированный преобразователь напр жевш посто нного тока, содержащий узел ввода команд, источник эталонного напр жени , силовой регулируемый блок преобразовател напр жени посто нного тока в посто нный с сигнальным выходом токовой перегрузки и управл ющим входом, схему ИЛИ, выход которой подключен к управл ющему входу сило вого регулируемого блока преобразователи , первый вход - к выходу ре лейного усилител защиты, а второй вход через усилитель-модул тор и делитель напр жени - к выходу силового регулирующего блока, введены два дополнительных делител напр жени , дополнительный источник эталонного напр жени , усилитель рассогласовани , усилитель с инерционным звеном, вентильный сигнальный элемент, две дополнительные схемы ИЛИ и усилитель, контрол опорных источников, йход которого подключен к дополнительному источнику эталонного напр жени , а выход - к первым входам основной и первой дополнительной схем ИЛИ, выход последней .из которых через усилитель с инерционным звеном подключен к вентильному сигнальному элементу, первый выход узла ввода команд подключен к входу усилител рассогласовани , к которому также подключены выход основного источника эталонного напр жени и его собственный выход через второй дополнительный делитель напр жени , выход усилител рассогласовани подключен к входам усилител -модул тора и релейного усилител защиты и второму входу первой дополнительной схемы ИЛИ, втоpoh выход узла команд через вторую дополнительную схему ИЛИ соединен с входом релейного усилител защиты , сигнальным выходом токовой перегрузки силового регулируемого блока преобразовател , его силовым выходом , вентильным сигнальным элементом и через второй дополнительный делитель с входом усилител с инерционным звеном. На чертеже приведена структурна схема стабилизирующего преобразовател . Стабилизирующий преобразователь содержит силовой блок регулируемого преобразовател 1 напр жени посто нного тока в посто нный к выходу которого подключены последовательно включенные делитель 2 напр жени , усилитель-модул тор 3 импульсов и схема ИЛИ 4, второй вход которой св зан с выходом релейного усилител 5 защиты и выходом усилител 6 контрол опорных источников, через первую дополнительную схему ИЛИ 7 св занные с усилителем 8 с инерционным звеном, выход которого соединен с вентильным сигнальным элементом 9, посредством которого напр жение с силового выхода преобразовател 1 может передаватьс в выходную цепь сигнализации неисправности. Силовой выход преобразовател 1 подключен также через второй дополнительный елитель 10 к входу усилител 8 и через вторую дополнительную схему ИЛИ 11 к входу релейного элемента 5 защиты. Вход схемы ИЛИ 11 CBJTзан с сигнальным выходом токовойThis invention relates to electro. equipment, namely, electric power devices based on voltage stabilizers. The converters of electrical energy are known that contain overload sensors connected by control elements, the output circuits of which are connected to regulating bodies, which makes it possible to ensure protection against overloads in accordance with 1. However, these devices do not control the failure of the converter and the diagnosis of the protection units. Closest to the proposed stabilizing converter for direct current voltage, containing a command input node, a source of a voltage source and a power adjustable block of a constant voltage converter in a constant with a signal output of a current overload and a control input, the OR circuit, the output of which is connected to the control input of the power adjustable transducer block, the first input to the output relay of the protection bodies, and the second input through the amplifier-modulator of the pulses and the voltage suppressor to the output regulated power unit 2j. However, the known converter has a low reliability due to the lack of noise immunity, which leads to a false issuance of malfunction signals under the influence of impulse noise or dynamic modes of operation, and does not have the ability to automatically diagnose the health of the protection and control units, which increases the time required for checking the stabilizing technical condition. converter during routine maintenance and reduces its reliability due to possible failures of protection in emergency situations. The purpose of the invention is to increase reliability and provide automatic diagnostics of control and protection units. I The goal is achieved in that a stabilized DC voltage converter containing a command input node, a reference voltage source, a power adjustable DC voltage converter unit with a current overload signal output and a control input, OR circuit the output of which is connected to the control input of the power adjustable unit converters, the first input to the output of the relay protection amplifier, and the second input through the amplifier-modulator and voltage divider to the output the power regulating unit has two additional voltage dividers, an additional source of reference voltage, an error amplifier, an amplifier with an inertial link, a valve signal element, two additional OR circuits and an amplifier, a control source, whose input is connected to an additional source of reference voltage and the output is to the first inputs of the main and first additional OR circuits, the output of the latter of which is connected via an amplifier with inertial link to the valve signal element, the first output of the command input node is connected to the input of the error amplifier, to which the output of the main source of the reference voltage and its own output are also connected via the second additional voltage divider, the output of the error amplifier is connected to the inputs of the amplifier and relay protection amplifier and the second to the input of the first additional circuit OR, the second output of the command node through the second additional circuit OR is connected to the input of the relay protection amplifier, the signal output of the current overload si an adjustable transducer block, its power output, a valve signal element, and through a second additional divider with an amplifier input with an inertial link. The drawing shows a structural diagram of a stabilizing converter. The stabilizing converter contains a power unit of an adjustable converter of direct current voltage 1 into a constant output of which are connected in series with a voltage divider 2, an amplifier-modulator 3 pulses and an OR 4 circuit, the second input of which is connected to the output of the relay protection amplifier 5 and the output of the amplifier 6 control reference sources, through the first additional circuit OR 7 connected with the amplifier 8 with an inertial link, the output of which is connected to the valve signal element 9, through which April voltage output from the power converter 1 can be transmitted to an output circuit fault alarm. The power output of the converter 1 is also connected via the second additional driver 10 to the input of the amplifier 8 and through the second additional circuit OR 11 to the input of the relay protection element 5. The input of the circuit OR 11 CBJTZan with a signal output current

перегрузки преобразовател 1 и узлом 12 ввода команд с двум выходами 13 и 14. Второй выход 14 подключен к входу усилител 15 рассогласовани , охваченного цепью отрицательной обратной св зи через первый дополнительный делитель 16, К входу усилител 15 подключен источник 17 эталонного напр жени , а к входу усилител 6 подключен дополнительный источник 18 эталонного напр жени .converter 1 overload and command input unit 12 with two outputs 13 and 14. The second output 14 is connected to the input of the error amplifier 15 covered by the negative feedback circuit through the first additional divider 16, the source 17 of the reference voltage is connected to the input of the amplifier 15, and An additional source 18 of the reference voltage is connected to the input of amplifier 6.

Стабилизирующий преобразователь работает следующим образом.Stabilizing Converter works as follows.

В установившемс режиме напр жение питани , поступающее на силовой вход преобразовател 1, преобразуетс в последовательность разнопол рных импульсов, которые затем трансформируютс в выходную цепь, где осуществл етс выпр мление импульсов и преобразование в посто нное напр жение, величина которого определ етс средним значением выпр мленного импульсного напр жени . Это напр жение поступает на силовой выход преобразовател 1 и через делитель 2 на вход усилител -модуп тора 3, где сравниваетс с заданным уровнем напр жени , поступающим с выхода усилител 15. Разность указанных напр жений преобразуетс усилителем 3 в последовательность импульсов с регулируемой скважностью, котора поступает через схему ИЛИ 4 на управл ющий вход преобразовател 1 и воздействует на него так, что напр жение на его силовом выходе становитс равным заданному значению. В этом режиме напр жени на сигнальном внходе токовой перегрузки и на силовом выходе преобразовател 1 не превьт1ают заданную величину. На выходе 13 уза 12 отсутствует сигнал перевода преобразовател в отключенное состо ние , вследствие чего сигнал на выходе схемы 11 не превышает заданной величины, определ емой выходным напр жением усилител 15, а сигнал на выходе усилител 5 отсутствует. Сигнал на выходе усилител 6 отсутствует , поскольку напр жение на выходе усилител 15 меньше напр жени источника 18. Так как напр жение на выходе делител 10 больше заданной минимальной величины (опреел емой выходным напр жением усилител 15),то на запрещающем выходе элемента9 сигнал также отсутствует. Напр жение с силового выхода преобазовател 1 проходит через вентильный элемент 9 и используетс дл сигнализации об исправности цепей и узов схемы,In a steady state, the supply voltage supplied to the power input of the converter 1 is converted into a sequence of opposite-polarity pulses, which are then transformed into an output circuit, where the pulses are rectified and converted into a constant voltage, the value of which is determined by the average value of the rectified pulse voltage. This voltage is fed to the power output of converter 1 and through divider 2 to the input of amplifier-modulator 3, where it is compared with a predetermined voltage level coming from the output of amplifier 15. The difference of these voltages is converted by amplifier 3 into a sequence of pulses with an adjustable duty cycle, which enters through the OR circuit 4 at the control input of the converter 1 and acts on it so that the voltage at its power output becomes equal to the specified value. In this mode, the voltage at the signal input of the current overload and at the power output of the converter 1 does not exceed the specified value. At output 13 of usa 12, there is no signal for converting the converter to an off state, as a result of which the signal at the output of the circuit 11 does not exceed a predetermined value determined by the output voltage of the amplifier 15, and there is no signal at the output of the amplifier 5. The signal at the output of amplifier 6 is absent, since the voltage at the output of amplifier 15 is less than the voltage of source 18. Since the voltage at the output of divider 10 is greater than a predetermined minimum value (determined by the output voltage of amplifier 15), there is also no signal at the inhibiting output of element 9 . The voltage from the power output of the transducer 1 passes through the valve element 9 and is used to signal the health of the circuits and the bonds of the circuit,

При неисправности в обратной св и преобразовател (элементы 2 и 3} ,,In case of malfunctions in the feedback and converter (elements 2 and 3},

если напр жение на силовом выходе преобразовател начинает превышать заданную величину, или при neperpys, ке преобразовател 1 сигнал по вл етс на выходе схемы 11, а затем нг. выходе усилител Б. Этот сигнал через схему 4 воздействует на преобразователь 1 уменьша его выходное напр жение (токовую перегрузку), после чего исчезают сигналы на вы0 ходе элементов 11 и 5. Если неисправность не устранена и выходное напр жение или сигнал по току вновь возрастают , на выходе схемы 11 вновь по вл етс сигнал и т.д. Таким образом , преобразователь продолжает функ5 ционировать, обеспечива стабилизацию выходного напр жени на новом уровне, определ емом величиной уставки на входе усилител 5. Одновременно с этим с выхода усилител 5 if the voltage at the power output of the converter starts to exceed the specified value, or when neperpys, at the converter 1, the signal appears at the output of circuit 11, and then ng. output of amplifier B. This signal through circuit 4 acts on converter 1 reducing its output voltage (current overload), after which the signals at the output of elements 11 and 5 disappear. If the fault persists and the output voltage or current signal rises again, a signal appears again at the output of circuit 11, etc. Thus, the converter continues to function, providing stabilization of the output voltage at a new level determined by the value of the setpoint at the input of the amplifier 5. At the same time, from the output of the amplifier 5

0 через схему 7 сигнал поступает на вход усилител 8 и, если длительность этого процесса превышает заданное врем , определ емое инерционным звеном усилител В, на его выходе 0 through the circuit 7, the signal enters the input of the amplifier 8 and, if the duration of this process exceeds a predetermined time determined by the inertial link of the amplifier B, at its output

5 по вл етс сигнал, запрещающий прохождение сигнала через элемент 9, что служит признаком по влени неисправности .5, a signal prohibits the passage of the signal through the element 9, which is a sign of a malfunction.

Если напр жение на силовом выхо0 де преобразовател 1 станет меньше минимально допустимой величины, уменьшитс сигнал на выходе делител 10, что вызовет разбаланс напр жений на входе усилител 3, по вле5 ние через заданное врем запрещающего сигнала на его выходе, выключение вентильного элемента 9, и сигнализацию о наличии неисправности . Если в результате неисправности элементов 15, 16, 17 и 12 возрастет If the voltage at the power output of converter 1 becomes less than the minimum permissible value, the signal at the output of the divider 10 will decrease, causing voltage imbalance at the input of amplifier 3 to decrease, after a prohibiting signal at its output after a specified time, turning off valve element 9, and fault indication. If the failure of elements 15, 16, 17 and 12 increase

0 напр жение на выходе усилител 15 или уменьшитс напр жение источника 18, возникнет разбаланс напр жений на Выходе усилител 6, на его входе по витс напр женио, которое 0 the voltage at the output of the amplifier 15 or the voltage of the source 18 decreases, there will be an imbalance of the voltages at the output of the amplifier 6, at its input by means of a voltage that

5 переведет в отключенное состо ние преобразователь 1 и через схему 7 и усилитель 8 запрет элемент 9, и даст сигнал о по влении неисправности . .5 will switch the converter 1 to the off state and through the circuit 7 and the amplifier 8 the prohibition element 9, and will give a signal of a malfunction. .

00

Напр жение на силовом выходе преобразовател может быть изменено на калиброванную, заранее заданную величину . Дл этого подаютс соответствующие сигналы на входные цепи The voltage at the power output of the converter can be changed to a calibrated, predetermined value. For this, corresponding signals are fed to the input circuits.

5 узла 12, после чего на его выходе 14 вырабатываютс сигналы, поступающие в цепь сравнени на входе усилител 15, его выходное напр жение измен етс на заданную величину, что 5 of node 12, after which, at its output 14, signals are generated that enter the comparison circuit at the input of amplifier 15, its output voltage changes by a predetermined amount, which

0 вызывает соответствукицее изменение напр жени на силовом выходе преобразовател 1 и изменение уставок защитных цепей. Отсутствие в это врем признака неисправности (на выходе элемента Э) свидетельствует о0 causes a corresponding change in voltage at the power output of converter 1 and a change in the settings of the protective circuits. The absence at this time of a symptom of a malfunction (at the output of element E) indicates

Claims

A STABILIZING DC VOLTAGE CONVERTER containing a command input unit, a reference voltage source, a power adjustable DC / DC converter with a signal output of current overload and a control input, an OR circuit, the output of which is connected to the control input of the adjustable power converter unit, the first input is to the output of the relay amplifier are wired, and the second input through the amplifier-modulator and voltage divider to the output of the adjustable power unit, characterized it, that in order to increase reliability, and provide automatic diagnosis of the control and protection units therein two additional voltage divider introduced, an additional source Etalon-frequency voltage, the error amplifier, an amplifier with inertial ^zve-; nom, valve signal element. · two additional OR circuits and an amplifier for monitoring reference sources, the input of which is connected to an additional source of reference voltage, and the output to the first inputs of the main and first additional OR circuits, the output of the last of which · through an amplifier with an inertial link connected to the valve signal element, the first output of the command input node is connected to the input of the mismatch amplifier, to which the output of the main reference voltage source and its own output are also connected Through the second additional voltage divider, the output of the mismatch amplifier is connected to the inputs of the amplifier-modulator and the relay protection amplifier and the second input of the first additional OR circuit, the second output of the command node through the second additional IL circuit is connected to the input of the relay protection amplifier, the signal output of the current overload of the power adjustable unit converter, its power output, gate signal element, and through a second additional divider with an amplifier input with an inertial link.