RU2111500C1

RU2111500C1 - Device testing control pulses of thyristors of converter

Info

Publication number: RU2111500C1
Application number: RU96105273A
Authority: RU
Inventors: Ю.П. Жирков
Original assignee: Всероссийский электротехнический институт им.В.И.Ленина
Priority date: 1996-03-19
Filing date: 1996-03-19
Publication date: 1998-05-20

Abstract

FIELD: test and diagnostics of parameters of thyristor converters that are controlled by means of microprocessors. SUBSTANCE: proposed testing device has mating unit to which inputs signals of control over proper thyristors come and which outputs are connected to inputs of logic NAND gate, univibrator, register and microprocessor. Inputs of NAND gate are connected to working inputs of register and its output is linked to interruption input of microprocessor and input of univibrator. Output of the latter is connected to gating input of register, register outputs are connected to data buses of microprocessor. Reading output of microprocessor is connected to enable input of register. EFFECT: simplified design of device, increased reliability of test of control pulses, enhanced informativity on point of disappearance of control pulse and number of faulty channel. 1 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к классу устройств для контроля и диагностики параметров тиристорных преобразователей, управление которыми осуществляется на базе микропроцессорной техники. The invention relates to a class of devices for monitoring and diagnosing parameters of thyristor converters, which are controlled on the basis of microprocessor technology.

Изобретение позволяет использовать микропроцессорную технику в составе системы управления преобразователем для контроля импульсов управления тиристорами. Наибольший эффект контроля достигается при использовании сдвоенных коротких импульсов при включении тиристоров трехфазного мостового преобразователя. The invention allows the use of microprocessor technology as part of a converter control system for monitoring thyristor control pulses. The greatest control effect is achieved when using double short pulses when turning on the thyristors of a three-phase bridge converter.

В качестве аналогов выбираем схемы [1] и [2]. As analogues, select the circuit [1] and [2].

В работе [1] приведена схема по организации контроля передачи импульсов управления в виде схемы сопряжения (развязки) импульсов от устройства формирования импульсов к блоку контроля, что является только частью задачи по организации диагностики по исчезновению импульсов управления. In [1], a scheme is presented for organizing control of the transmission of control pulses in the form of a pairing (decoupling) circuit for pulses from a pulse forming device to a control unit, which is only part of the task of organizing diagnostics for the disappearance of control pulses.

В схеме [2], которая выбирается в качестве прототипа, имеется схема сопряжения, аналогичная [1], два элемента ЗИ, входы которых соединены со схемой сопряжения, а выходы подаются в первом случае на два элемента И-НЕ, элемент 2 ИЛИ-НЕ, далее на катод светодиода, который выполняет функцию индикатора наличия импульсов. Во втором случае выходы с элементов ЗИ подаются на два элемента ИЛИ-НЕ, элемент 2И, выход которого подается на третий элемент ЗИ, на два остальных входа которого поступают стартовые импульсы из системы управления, выход элемента ЗИ через элемент 2 ИЛИ поступает на катод вышеупомянутого светодиода. Рассматриваемая схема позволяет визуально сделать вывод о неисправности в системе формирования импульсов управления, однако при наличии коротких сдвоенных импульсов управления (что имеет очень широкое применение), схема не выдаст информацию об отсутствии импульсов управления в одном, двух или даже в трех каналах и не укажет номера неисправного канала. In the circuit [2], which is selected as a prototype, there is a pairing circuit similar to [1], two ZI elements, the inputs of which are connected to the pairing circuit, and the outputs are supplied in the first case to two AND-NOT elements, OR-NOT element 2 , then to the cathode of the LED, which acts as an indicator of the presence of pulses. In the second case, the outputs from the ZI elements are fed to two OR-NOT elements, the 2I element, the output of which is supplied to the third ZI element, the other two inputs of which start pulses from the control system are received, the output of the ZI element through the 2 OR element is fed to the cathode of the aforementioned LED . The considered circuit allows you to visually draw a conclusion about a malfunction in the control pulse generation system, however, if there are short dual control pulses (which is very widely used), the circuit will not give information about the absence of control pulses in one, two or even three channels and will not indicate the number faulty channel.

Цель изобретения - упрощение и повышение надежности контроля импульсов управления, повышение информативности о месте исчезновения импульсов управления и номере неисправного канала. The purpose of the invention is to simplify and improve the reliability of control pulse control, increasing the information content about the place of disappearance of the control pulse and the number of the faulty channel.

Указанная цель достигается за счет использования вышеупомянутой схемы сопряжения, элемента И-НЕ на N входов (по числу контролируемых каналов), одновибратора, регистра, микропроцессора, позволяющего кодировать последовательность импульсов управления, и за счет сравнения полученных кодов с базисными (коды нормальной или аварийной ситуации) выявить неисправный канал управления. This goal is achieved through the use of the aforementioned interface circuit, an NAND element on N inputs (according to the number of monitored channels), a single-shot, register, microprocessor that allows you to encode a sequence of control pulses, and by comparing the received codes with basic ones (normal or emergency codes ) identify the faulty control channel.

Применение изобретения позволит получить следующие преимущества:
быстрое выявление режима исчезновения импульсов управления до начала изменения выходных параметров преобразователя;
совместимость с микропроцессорной системой управления преобразователем;
точное определение номера неисправного канала управления как на стадии формирования сдвоенного импульса, так и на стадии формирования импульса управления выходным каскадом.The application of the invention will provide the following advantages:
quick detection of the disappearance of control pulses before the change in the output parameters of the converter;
compatibility with microprocessor control system of the converter;
accurate determination of the number of a faulty control channel both at the stage of formation of a double pulse and at the stage of formation of a control pulse of the output stage.

На чертеже представлена схема, поясняющая заявляемое устройство контроля импульсов. The drawing shows a diagram illustrating the inventive device control pulses.

Схема сопряжения 1 содержит N элементов сопряжения, позволяющих привести контролируемые импульсы управления в соответствие с уровнями напряжения приемной аппаратуры, и осуществляющая гальваническую развязку между цепями передачи импульсов управления и приемной аппаратурой. В качестве схемы сопряжения можно выбрать вариант из [1] или [2]. N выходов схемы сопряжения 1 поступают на N входов элемента 2 И-НЕ, выход которого поступает на вход прерывания (INT) микропроцессора 3 и одновибратора 4. Номера N выходов схемы сопряжения 1 поступают также на входы регистра 5, который фиксирует на своих выходах поступающую на его вход информацию по сигналу стробирующего входа регистра (STB) от одновибратора 4. Номера N выходов регистра 5 связаны с шинами данных микропроцессора 3. По сигналу течения микропроцессора 3, связанного с сигналом OE разрешающего входа регистра 5, выходные данные регистра 5 поступают по шинам данных на входное устройство микропроцессора 5. The interface circuit 1 contains N interface elements, allowing to bring the controlled control pulses in accordance with the voltage levels of the receiving equipment, and performing galvanic isolation between the transmission circuits of the control pulses and the receiving equipment. As the pairing scheme, you can select the option from [1] or [2]. N outputs of the interface circuit 1 are fed to the N inputs of the element 2 AND NOT, the output of which is fed to the interrupt input (INT) of the microprocessor 3 and the single-shot 4. The numbers N of the outputs of the interface circuit 1 are also fed to the inputs of the register 5, which captures the its input information on the signal of the gate input of the register (STB) from the one-shot 4. The numbers N of the outputs of the register 5 are connected to the data buses of the microprocessor 3. According to the current signal of the microprocessor 3, connected with the signal OE of the enable input of the register 5, the output of the register is 5 upayut of data buses to the input of the microprocessor device 5.

Принципы работы схемы рассмотрим на примере трехфазного мостового выпрямителя (N= 6). Для успешной работы выпрямителя в условиях прерывистых токов используют сдвоенные короткие импульсы. Сдвиг между первыми импульсами при последовательном переходе от условно принятого за первый тиристор к последующему составляет 60 эл.град. Второй импульс управления в выбранном канале получается как повторение первого импульса последующего канала и т.д. Диаграмма формирования импульсов управления приведена в табл. 1. We will consider the principles of the circuit using the example of a three-phase bridge rectifier (N = 6). For the rectifier to operate successfully under intermittent current conditions, double short pulses are used. The shift between the first pulses in a sequential transition from conventionally accepted as the first thyristor to the next is 60 el. The second control pulse in the selected channel is obtained as a repetition of the first pulse of the subsequent channel, etc. The diagram of the formation of control pulses is given in table. one.

Импульсы управления (как правило, из схемы выходных каскадов или непосредственно с управляющего электрода) поступают на соответствующий элемент схемы сопряжения 1, откуда после преобразования одновременно поступают на элемент 2 и регистр 5. При наличии хотя бы одного импульса управления на выходе элемента 2 вырабатывается сигнал, который поступает на вход прерывания (INT) микропроцессора 3 и одновибратор 4. Одновибратор 4 вырабатывает сигнал (STB), необходимый для фиксирования в регистре 5 данных, поступивших на его входы. По сигналу прерывания (INT) микропроцессор 3 инициализирует программу чтения и обработки поступившей информации, которая считывается с шины данных микропроцессора, связанных с выходами регистра 5, по сигналу OE. The control pulses (as a rule, from the output stages or directly from the control electrode) are sent to the corresponding element of the interface circuit 1, from where, after conversion, they are simultaneously sent to element 2 and register 5. If there is at least one control pulse at the output of element 2, a signal is generated, which is fed to the interrupt input (INT) of microprocessor 3 and single-vibrator 4. Single-vibrator 4 produces a signal (STB), which is necessary for fixing in register 5 the data received at its inputs. By the interrupt signal (INT), the microprocessor 3 initializes a program for reading and processing the received information, which is read from the data bus of the microprocessor associated with the outputs of register 5, according to the OE signal.

После поступления команды "Пуск" на микропроцессор 3 схема начинает свою работу. Рассмотрим момент поступления 1-го импульса 1-го канала. Одновременно с ним на 6-м канале поступает второй импульс шестого канала. Данную ситуацию на входе (выходе) регистра 5 можно отобразить двоичной последовательностью 1-0-0-0-0-1, где 1 справа означает наличие импульса управления канала управления 1-м тиристором, соответственно 1 слева - наличие импульса управления канала управления 6-м тиристором. В шестнадцатиричном коде (который используется в микропроцессорной технике как средство отображения численной информации, отличительным признаком является буква H) указанную последовательность можно отобразить как 21H, что является условием нормального состояния, а код 21H будем называть кодом нормального состояния. Теперь предположим, что 6-й канал не сформировал импульс, тогда двоичная последовательность примет вид 0-0-0-0-0-1 или в шестнадцатиричном исчислении код аварийной ситуации 01H, аналогично при отсутствии импульса в 1-м канале и наличии его в 6-м, шестнадцатиричный код аварийной ситуации примет значение 20H. Сравнивая программным путем полученные коды, можно сделать однозначный вывод о наличии (код 21H) или отсутствии (коды аварийной ситуации 01H, 20H) соответствующего импульса. Кодировочная таблица (табл. 2) позволяет определить на периоде нормальное и аварийное состояние (отсутствие импульсов управления). Если считываемый код на каждом шаге считывания равен OOH (что также является кодом аварийной ситуации), это означает, что не работает выходной каскад соответствующего канала. После обработки полученных данных микропроцессор выдает на внешние устройства соответствующую информацию. After the start command is received by microprocessor 3, the circuit starts its work. Consider the moment of arrival of the 1st pulse of the 1st channel. At the same time, the second impulse of the sixth channel arrives at channel 6. This situation at the input (output) of register 5 can be displayed in a binary sequence 1-0-0-0-0-0-1, where 1 on the right means the presence of a control pulse of the control channel of the 1st thyristor, respectively 1 on the left means the presence of a control pulse of the control channel 6- m thyristor. In a hexadecimal code (which is used in microprocessor technology as a means of displaying numerical information, the distinguishing feature is the letter H), this sequence can be displayed as 21H, which is a condition for a normal state, and we will call the code 21H a normal state code. Now suppose that the 6th channel has not generated an impulse, then the binary sequence will take the form 0-0-0-0-0-0-1 or, in hexadecimal terms, the emergency code 01H, similarly if there is no impulse in the 1st channel and there is it in The 6th, hexadecimal emergency code will be set to 20H. By comparing the codes obtained by software, it is possible to make an unambiguous conclusion about the presence (code 21H) or absence (emergency codes 01H, 20H) of the corresponding pulse. The coding table (table. 2) allows you to determine the period of normal and emergency conditions (absence of control pulses). If the read code at each read step is equal to OOH (which is also an emergency code), this means that the output stage of the corresponding channel does not work. After processing the received data, the microprocessor provides relevant information to external devices.

Claims

A control pulse device for controlling the thyristors of the converter, containing the interface unit, to the inputs of which control signals from the corresponding thyristors are received, and the logical element AND is NOT, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the interface unit, characterized in that a single-shot, register and microprocessor are introduced, and the inputs are elements AND - NOT connected to the corresponding operating inputs of the register, and the output to the microprocessor interrupt input and the input of a single-shot, the output of which is connected to the gate stroke register register outputs are connected to data buses of the microprocessor, and an output coupled to the microprocessor for reading permissive input register, the output of AND - NOT signal is generated if at least one thyristor control pulse.