SU873376A1 - Устройство дл управлени многофазным вентильным преобразователем - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относитс  к электротехнике и преобразовательной технике и может быть использовано в одноканальных системах управлени  вентильйыми преобразовател ми (ВП) со стабильной и регулируемой частотой. Известно устройство управле.ни  мн , гофазными ВП f содержащее основной канал управлени  /состо щий из рнтегратора нуль-органа и кольцевого распреде штел и блок ограничени  диапазона изменени  угла управлени  с6 включающий в себ  неуправл емый выпр митель на база эмиттерных переходах транзисторов, коллекторы которых св заны с выходами кольцевого счетчика, допол«нте ьные транзисторы образующие схему; совпадений и два узла эедержки/ШаОСОды которых соединены с соответствующими входами интегратора, а входа с эмиттерами основных и дополнительных транзисторов Til.. Известное устройство может быть использовано только в ВП,- питающихс  от мощных сетей переменного тока с стабильной частотой н незначительным уровнем помех, что ограничивает.функ циональные возможности устройства. Наиболее близким техническим реше нием к данному  вл етс  устройство,. содержащее основной и два вспомогательных кансша управлени , каждый из. которых состоит из последовательно соединенных интегратора с шунирушцим ключем и нуль-органа, распределитель шлпульсов, одни которого соединены с входами формирователей, выходс1ми подключенных к выходным выводам устройства, логический узел,два элемента сравнени , резисторы, потенциометры и источник см цени  2. Недостаток известного устройства значительна  асимметри  выходных импульсов при низких частотах сети пе-г ременного тока питающей ВП, св занна  с установкой фильтров на входе устройства, что снижает надежность его работы. другим недостатком известного устройства  вл етс  больша  чувствительность к изменени м напр жени  и частоты сети. Указанные недостатки ограничивают функциональные возможности устройства. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет повышени  симметрии выходных импульсов и уменьшени  чувствительности к изменени м напр жени  и чгизтоил питающей сети.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство управлени  многофазным вентильным преобразователем введены два блока сравнени , два коммутатора , два выпр мител  и два аналоговых ключа, вход основного канала {Соединен через один потенциометр с выходом коммутаторов, а через один резистор с управл ющим входом устройства , к входу каждого блока ограничени  подключен выход соответствующего аналогового ключа, входы которых и входы элементов сравнени  через другие потенциометры и резисторы соединены с выходом выпр мителей и коммутаторов , входами подключенных к шинам переменного тока вентильного преобразовател , управл ющий вход каждого аналогового ключа соединен с выходом соответствующего элемента сравнени , выходы основного канала и блоков ограничени  подключен к входам логического узла, выходом соединенного с управл ющими входами шунтирующих ключей интеграторов и выходом распределител , другие выходы которого подключены к управл ющим входам коммутаторов , а источник смещени  через третьи резисторы соединен с входами нуль-органов блоков ограничени .

На фиг, 1 представлена принципиальна  электрическа  схема устройства} на фиг. 2, 3 и 4 - возможные схемы отдельных узлов и элементов/ на фиг. 5 - диаграмма работы устройства при различных углах упра&лени .

Устройство содержит канал управлени  1 и блоки ограничени  3, каждый из которых состоит из- интегратора 4 с шунтирующим ключом 5 и нульоргана 6. Выходы каналов 1-3 соединены с входами 7, 8 и 9 логического узла 10, выход 11 которого подключен к управл ющим входам 12 шунтирующих ключей 5, а выход 13 к входу распределител  14, одни выходы 15 которого соединены с входами формирователей 16 - 21. Выходы формирователей подключены к выходным выводам 22 устройства . Другие выходы 23 распределител  14 соединены с управл ющими входами 24 коммутаторов 25 и 26, входы которых , и входы выпр мителей 27 и 28 подключены к шинам переменно,го тока 29 вентильного преобразовател .Вход основного канала через потенциометр 30, соединен с выходом коммутаторов

25и 26, а через резистор 31 с управл ющим входом 32 устройства. Входы

Iвспомогательных каналов 2 и 3 через аналоговые ключи 33 и 34, и через потенциометры и резисторы 35-38 подключены к выходу коммутаторов 25 и

26и выпр мителей 27 и 28. Управл ющие входы аналоговых ключей 33 и 34 соединены с выходом соответствующих элементов сравнени  39 и 40, входы которых через потенциометры и резисторы 41-44 подключены к выходу коммутаторов 25 и 26 и выпр мителей 27 и 28. Вход каждого нуль-органа 6 соединен через соответствун цие третьи резисторы 45-47 с источником смещени  48.

5 Логический узел 10 (фиг. 2) может состо ть, например, из элементов 49 и 50, которые образуют элемент И-ИЛИНЕ , выход которого соединен с управл ющим входом одновибратора, собран .. ного на элементах 51 и 52. Выход одновибратора соединен с выходом 11 логического узла. Входы 53 и 54 служат дл  управлени  работой логиlecKoro узла 10.

Одна из возможных схем распределител  импульсов 14 (фиг. 3) состоит из кольцевого счетчика на ОК -триггерах 55, 56 и 57, дешифратора 58, выходы которого подключены к выходам 23 распределител  непосредственно, а к 0 выходам 15 через многовходовые логические элементы И-НЕ 59 и)60, котррые формируют длительность выходных импульсов (60 или 120 эл.град.), и вход 61 блокировани  импульсов уп5;Рзвлени . Вход 62 служть дл  подачи импульсов управлени  на все вентили преобразовател .

Формирователи импульсов 16-21 (фиг. 4)  вл ютс  по-существу усили: тел ми мощности и служат дл  гапьва нической разв зки импульсов управлени . Каждый из формирователей 16-21 состоит, например, из транзистора 63, малогабаритного импульсного трансформатора 64, диодов 65 и 66, через которые подаетс  напр жение частотного заполнени  выходных импудьсов формирователей , и выходного выпр мител  67, выход которого через ограничивающий резистор 68 и форсирующую КС-це0 почку 69 и 70 подключен к соответствующему выходному выводу 22 устройства .

Устройство управлени  многофазным вентильным преобразователем работает г следующим образом.

Claims (2)

1. При включений питающих напр жений и напр жени  сети переменного тока на входы выпр мителей и коммутаторов, кольцевой счетчик распределител  14 л устанавливаетс  в произвольное состо ние , при котором на одном из выходов дешифратора 58 по вл етс  единичный потенциал, включающий соответствующие ключевые элементы коммутаторов 25 и 26. При этом на вход основного канала 1, элементов сравиени  39. и 40 и.входы аналоговых ключей 33 и 34 с выхода коммутаторов 25 и 2б через соответствующие потенциометры подаютс  два линейных напр жени  с шин 0 переменного тока вентильного преобразовател , сдвинутые по фазе, нгшример , иа 120 эл. град. (фиг. 5 в,б), а с выхода выпр мителей 27   2В напр жени , пропорциональные амплитуде UTK напр жени  на шинах перекюнного тока.вентильного преобразовател . На вход основного канала подаетс  сигна управлени  , который определ ет угол управ хени  об вентильным преобра зователем в нормальных режимах работы . Блоки ограничени  2 и 3 служат дл  формировани  граничных углов управлени  d. таким образом, что , 1ДЛЯ выпр мит« лей, и ос$:р л 1ф1  ведомых инверторов, причем ot tJ--p Ди грамьФ: напр жений на выходе ко йутаторов 25 и 26 и выходе ( входе, дл  ведомых инверторов) вентильного преобразовател  показаны на фиг. 5 Ь, о соответственно. Канал 1 и блоки ограничени  2 и реализуют известный способ асинхрон ного управлени , при котором IC UsinP имлСовЛ . . .. UT Сг где и - напр жение источника смеадёни ; сигнала управлени  на входе соответствукидего канала управлени ; W - otrf - кругова  частота напр жени  на шинах переменного тока вентильного преобразовател  ,г посто нные времени интегратора . Дл  основного канала 1 задаетс  системой регулировани  вентильногЬ преобразовател  в зависимости от режима работы. Дл  блоков ограничени  и /& О (реально 0,5 - 1В) а (ao,) : U cosUo,ol). поэтому граничные углы управлен|1Я и завис т от частоты и амплиту да напр жени  на шинах переменного тока вентильного преобразовател . Аналоговые ключи на входе блоков Ограничени  управлени  служат дл  повышени  си1« 1етрии выходных импульсов и динамических свойств устройства , при работе с граничными узлами управлени , так как при малой величи не Uo в них возможно возникновение субгармонических колебаний. Включение ангшоговых ключей 33 и 34, а, следовательно, и момент начала интегрировани  интеграторами 4 блоков ограничени , определ етс  эле ментсшос сравнени  39 и 40, на вход которых поступают сигналы с соответствуюищх потенциометров, включенных на выходе коммутаторов и выпр мителе Работа элементов сравнени  и аналого вых ключей на входе вспомогательных канёшов по сн етс  диагр и«4Ой, Представленной на фиг. 5. Из диагргшмы видно, что интегратор 4 блока ограничени  2, формирующего граничный угол управлени  c.jj, интегрирует разность сигналов коммутатора 25 и выпр мител  27, только в том случае, если сигнал на выходе коммутатора 25 меньше напр жени  , т.е. сигнал на выходе элемента сравнени  39 положительный. Также работает и.блок ограничени  3, формируюсций граничный угол управлени  , , в котором элемент сравнени  40 включает аналоговый ключ 34 при напр жении на выходе коммутатора 26 больше сигнала . Величина коэффициента KQ и Куу, может, измен тьс  в диапазоне от -1 до +1 и всегда однозначно св зана с величиной формируемого граничного угла управлени  () , (2) Kv,iCos(dlt,-rtcr/3 Суквиирование вьпсодных импульсов основного 1 и вспомогательных 2 и 3 каналов осуществл етс  логическим узлом 10, который вырабатывает переключающий импульс при наличии сигнала на выходе каналов управлени  формирукнцих углы oL и oif), либо по сигналу на выходе канала управлени  формирующего угол OLytf Распределитель импульсов 14 совместно с формировател ми 16-21 осуществл ет поочередное включение вентилей преобразовател  импульсами управлени  требуемой дли-г . тельности и формы. Кроме этого распределитель импульсов управл ет работой коммутаторов 25 и 26, которые  вл ютс  аналогами вентильного преобразовател  и выполнены на полностью управл емых ключах. Основные преимущества данной системы управлени  заключаютс  в следующем .. Введение аналоговых ключей на входе интеграторов блоков ограничени , управл емых элементами сравнени  определ ющими момент начала работы интеграторов , позвол ет повысить симметрию выходных импульсов и устранить субгармонические колебани  при работе СИФУ с граничными углами управлени , обеспечить оптимальный (за один такт) переход СИФУ с минимального oi на максимальный otj угол управлени  (фиг. 5,а). При этом сохран етс  . асинхронный принцип формировани  угпов управлени  cL,oCc,cf-, а следовательно , и повышенна  помехоустойчивость СИФУ., Кроме того, так как сигналы дл  блоков ограничени  и элементов сравнени  пропорциональны напр жению на ошнах переменного тока вентильного преобразовател , то величина уг лoвd.f) не зависит от частоты и амплитуды напр жени  на шинах переменного тока вентильного пре- образовател . Указанные отличи  позвол ют значительно расширить функциональные возможности устройства управлени  и обеспечить его надежную рабо ту в практически неограниченном диапазоне изменени  напр жени  и. частот сети переменного тока, питакнцей вентильный преобразователь. Формула изобретени  Устройство дл  управлени  многофазным вентильным преобразователем, содержащее канал управлени , состо щий из последовательно соединенных интегратора с шунтирующим ключом и нуль-органа, вход которого подключен к источнику смещени , распределитель импульсов, одни выходы которого соединены с входами формирователей, выходы которых служат дл  подключени  к тиристорам преобразовател , логиче кий узел, два блока ограничени , отличающеес  тем, что,с целью расширени  функциональных возможностей , оно снабжено двум  блокам сравнени , двум  коммутаторами, двум  выпр мител ми и двум  аналоговыми ключами, каждый блок ограничени  выполнен управл емым в виде последовател: но соединенных интегратора с штунт рующим ключом и нуль-органа, вход канал управлени  соединен с выходами коммута торов и  вл етс  управл ющим входом устройства, к входу каждого блока ограничени  подключен выход соответствующего аналогового ключа, управл ющий вход которого подключен к выходу соответствующего элемента сравнени , входы аналоговых ключей и входы злементов сравнени  св заны с выходами выпр мителей и коммутаторов, входы выпр мителей и коммутаторов служат дл  подключени  к шинам переменного тока, выходы канала управлени  и блоков ограничени  подключены к входам логического узла, выходом соединенного с управл ющими входами шунтирующих ключей интеграторов канала управлени  и блоков ограничени  и входом распределител , другие выходы которого подключены к управл ющим входам коммутаторов, а источник смещени  соединен с входами нуль-органов блоков ограничени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 603090, кл. Н 02 Р 13/16f 1976.
2. 2.Писарев А.Л. Деткин Л.П. Управление тиристорными преобразовател ми . М., Энерги , 1975, с. 108, рис. З-б. Мг уитмвг . МО itffOff tfrnmiftmte fo metroKM : li-r-i-r Т FT )& LJLJ-LJ-R-ILJL ettf 1 I I r irnr nr-|r--}f -y ir iV jMMЬ l ft«w {«& evtefft M

   ftaet fJ 4 «efftmtfтем ft

   AtttAtif

   Л ГГ ЖГТn

   впнелгМ

   faff/

   Affa 9

   f

   .

   / T-nLJiJL-F V Д I r