Многоканальное устройство для управления вентильным преобразователем

 

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ , содержащее два блока формирователей импульсов управления и в каждом канале компаратор, входы которого предназначены для подачи управляющего и опорного напряжений, выход через неинвертирующий усилитель и дифференцирующую цепь соединен с соответствующим входом первого блока формирователей импульсов управления, а через инвертирукщий усилитель и вторую дифференцирующую цепь соединен с соответствующим входом второго блока формирователей импульсов управления, соответствующие выходы блоков формирователей импульсов управления подключены к первым входам первого и второго элементов И в каждом канале, выходы элементов И через элемент ИЛИ соединены с вцходом канала, который предназна «ен для подключения к вентилю преобразователя, отлкчающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено RS-триггером, двумя элементами ИЛИ и двумя блоками временной селекции, каждый из которых содержит элемент И, элемент И-НЕ, одновибратор и элемент НЕ, причем первые входы элементов И и И-НЕ в блоке ере- g менной селекции объединены и явля (Л ются входом соответствующего блока временной селекции, выход элемента И-НЕ через одновибратор соединен с вторым входом элемента И и с входом элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу элемента И-НЕ, выход элемента И является выходом блока временной селекции, входы кажОР дого блока формирователей импульсов ел управления через соответствующий элемент ИЛИ соединены с входом соответ N| ствующего блока временной селекции, 00 выходы которых подключены к входам RS-триггера, прямой и инверсный вы;ходы Которого соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И в каждом канале.

„SU„„1035773

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН

gyp Н 02 Р 13/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О НРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЭ06РЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3428676/24-07 (22) 27. 04. 82

{46) 15. 08. 83. Бюл. h" 30 (72) O.Н.Иишин и В.А.Пчельников (71) Научно-исследовательский инсти тут автоматики и электромеханики при

Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621.314.27(088.8) (56) 1. Лебедев А.М. Следящерегулируемые тиристорные электроприводы серии ЭТ.64 для механизмов подачи станков с ЧПУ.ЭП "Электропривод", вып. 4 (397, 1975, с.4-6.

2. Авторское свидетельство СССР

l1 33453 14/24-07, кл. Н 02 Р 13/ 16, 1981. (54)(57) ИНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫИ ПРЕОБРАЗОBATFJ1EN, содержащее два блока формирователей импульсов управления и в каждом канале компаратор, входы которого предназначены для подачи управляющего и опорного напряжений, выход через неинвертирующий усилитель и дифференцирующую цепь соединен с соответствующим входом первого блока формирователей импульсов управления, а через инвертирующий усилитель и вторую дифференцирующую цепь соединен с соответствующим входом второго блока формирователей импульсов управления, соответствующие выходы блоков формирователей импульсов управления подключены к первым вхо- дам первого и второго элементов И в каждом канале, выходы элементов И через элемент ИЛИ соединены с. выходом канала, который предназначен для подключения к вентилю преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено RS-триггером, двумя элемен-. тами ИЛИ и двумя блоками временной селекции, -каждый из которых содержит элемент И, элемент И-НЕ, одновибратор и элемент НЕ, причем первые входы элементов И и И-НЕ в блоке вре- g менной селекции объединены и являются входом соответствующего блока временной селекции, выход элемента

И-НЕ через одновибратор соединен с вторым входом элемента И м с входом элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу элемента И-НЕ, выход элемента И является выходом блока временной селекции, входы каждого блока формирователей импульсов (д управления через соответствующий эле-,1 мент ИЛИ соединены с входом соответствующего блока временной селекции, выходы которых подключены к входам

ЙБ"триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И в каждом канале.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления вентильными преобразов".телями переменного и постоян" ного foK8, предусматривающими Воз можность включения вентилей как в диапазоне отстающих, так и опережающих углов управления, к которым относятся, например, тиристорные выпрямители с искусственной коммутацией или преобразователи, выпол>йенные на полно.=тра управляемых вентилях.

Извес но многоканальное устройство для управления вентильным пре" образователем, каждый канал которого содержит компаратор„ служащий для сравнения управляющего сигнала с .спорны г сигналом косинусоидальной или -.реугопьной формь>, инвертирующий уси" литель, дифференцирующую цепь и фор"

::::,.-рователь управляющих импульсов (1 ).

Недостатком этого устройства является низкое быстродейгтв>ле, вызванное несямметричностью реакции выходной ЭДС преобразователя на быстрые. изменения управляющего сигнала.

Наиболее близ.<ое к предлагаемому многоканальное устройство для управ" ления вентильным преобразователем содержит два блока формирователей .>мпульсов управ. пения и в каждом канале компаратор, входы которого пред назначены для подачи управляющего и опорного напряжений, выход через неинвертирующий усилитель и дифференцирующую цепь соединен с соответствующим входом первого блока формирователей импульсов управления, а через инвертируюций усилитель и вто-. рую дифференцирующую цепь соединен с cooòE>åTcòBóeùèì входом второго б;->oха формирователей импульсов управления, соответствующие выходы блоков формирователей импульсов управления подключены к первым входам первого и второго элементов И в каждом канале, выходы элементов И через элемент ИЛИ соединены с выходом канала, который предназначен для подкпачения к вентилю преобразоватеJlR „2. Недостатком данного устройства является сложность реализации диф" ференцирующего блока для широкого диапазона частот и напряжений.управляющего сигнала, малая помехозащищенность и надежность, обусловлен. ная тем, что дифференцирующий блок ъ срабатывает на любую импульсную по-. меху,проходящ>ую по каналам управлемця йли питания.

Цель изобретения - повышение надежности многоканального устройства для управления вентильным преобразователем.

Поставленная цепь достигается тем, t что многоканальное устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее в каждом канале компаратор, соединенный с входами инвертирующего и неинвертирующего усилителей, выходы которых через соответствующие дифференцирующие цепи подключены к соответствующим входам первого и второго блоков формирователей импульсов управления, cooT" ветствующие выходы которых соединены

28 с первыми входами соответствующих элементов И в каждом канале, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого предназначен для соединения с управляющим электро25 дом соответствующего вентиля преобразователя, снабжено RS-триггером, двумя элементами ИЛИ и двумя блоками временной селекции, каждый из которых содержит элемент И, элемент щ И-НЕ,одновибратор и элемент НЕ, причем первые входы элементов И и И"HE в блоке временной селекции объедине" ны и являются входом соответствующе"

,го блока временной селекции, выход

>элемента И-HE через одновибратор соединен с вторым входом элемента И и с входом элемента КЕ, выход которого подключен к второму входу элемента

И-НЕ, выход элемента И является выходом блока временной селекции, входы каждого блока формирователей импульсов. управления через соответствующий элемент ИЛИ соединены с входом соответствующего блока временной селекции, выходы которых подключены к входам RS"триггера, прямой и инверсный рыходы которого соединены соответственно с, вторыми входами первого и второго элементов И в каждом -канале.

На фиг. I представлена функциональная схема многоканального устройства для управления вентильным преобразователем на полностью управляемых вентилях с двухсторонней проводимостью; на фиг. 2 приведены времен55 ные диаграммы, поясняющие его работу. устройство содержит в каждом из шести каналов 1-6 компаратор 7, соединенный с входами инвертирующего 8

В каждом из шести каналов 1;6 40 компаратор 7 путем сравнения опорного 29 и управляющего напряжения 28 формирует модулируемое по ширине прямоугольное напряжение (импульсы

30 7. Это напряжение инвертируется 4 усилителем 8, повторяется усилителем 9 и после дифференцирования цепями 10 и 11 поступает на входы блоков 12 и 13 в виде коротких запускающих импульсов 32 и 31. В результа- о re на.входах блока выделяются кратковременные положительные импульсы

32, формирующиеся позднее точек естественной коммутации.в момен-ы, когда управляющее напряжение 28 сравнивается с убывающим по величине опорным напряжением 29. На входах блока 13 запускающие импульсы 31

3 1035 и неинвертирующего 9. усилителей, диф ференцирующие цепи 10 и 11, подклю;ченные к входам блоков 12 и 13 формирователей импульсов управления, выходы которых соединены с первыми вхо- 5 дами элементов 14 и 15 И в каждом канале, элемент ИЛИ 16, соединенный с управляющим электродом соответствующего вентиля преобразователя, йВ-триггер 17, два блока 18 и 19 вре- 1р менной селекции и два элемента 20 и

21 ИЛИ; причем каждый блок 13 и 14 содержит элемент 22 И-HE одновибратор 23, элемент 24 НЕ и элемент 25 И.

На фиг. 2 -представлены кривая выходного напряжения 26 преобразователя, кривые линейных напряжений

27, кривая управляющего напряжения

28, кривые опорных. напряжений 29, выходные импульсы 30 одного из компараторов 7, импульсы 31 на выходе цепи 10, запускающие блок 12; импульсы 32 на выходе цепи 11, .запускающие блок 13; опережающая последовательность 33 коротких импульсов управ25 ления; опережающие эталонные импульсы 34 одновибратора; отстающая последовательность 35 коротких импульсов управления; отстающие эталонные импульсы 36, сигнал 37 на включение вентилвй раньше точки естественной коммутации;. сигнал 38 на включение вентилей позже точки естественной коммутации; управляющие импульсы 39

s диапазоне опережающих углов, управляющие импульсы 40 в диапазоне З5 отстающих углов.

Устройство работает следующим образом.

773 4 формируются раньше. точек естественной коммутации в моменты равенства управляющего напряжения 28 с возрастающими. опорными напряжениями 29.При этом на выходах блока 12 образуются широкие управляющие импульсы 39, действующие в диапазоне отстающих углов управления, на выходах блока

13 управляющие импульсы 40 формируются в диапазоне опережающих уг" лов управления. При постоянстве управляющего напряжения 28 абсолютные величины углов управления о в и о равны между собой, поэтому в установившемся режиме работы преобразователя управляющие импульсы на seíтили можно подавать с входа любого из блоков 12 и 13, например с выхода блока 12, как это показано на фиг.2.

С блоков 12 и 13 импульсы 32 и 31 поступают на входы элементов 20 и 21 соответственно, на выходе которых формируются две последовательности коротких импульсов 33 и 35 соответственно, поступающие на входы сооТ. ветствующих блоков 18 и 19. При изменении управляющего напряжения 28, например, в сторону уменьшения длительность временных интервалов между импульсами последовательности импуль" сов 33 на выходе элемента ИЛИ 21 становится меньше эталонного временного интервала (длительности импульсов 34 ), что фиксируется блоком 19 следующим образом. Первый короткий импульс из последовательности 33 инвертируется элементом 22, импульсом которого запускается одновибратор 23, который формирует эталонный импульс 34. С выхода одновибратора 23 этот импульс поступает на второй вход элемента .25 как разрешающими и через элемент

24 на первый вход элемента 22 как запрещающий. Следующий импульс из последовательности 33 поступает на первый вход элемента 25 в течение действия разрешающего импульса 34 и на выходе элемента 25 формирует-. ся импульс управления триггером.

Триггер 17 формирует сигнал 37 на включение вентилей раньше точки естественной коммутации, поступаю" щей на вторые входы элементов 15 в каждом канале 1-6. При этом длительность временных интервалов между импульсами последовательности 35 увеличивается и на выходе блока 18 импульсов нет. В случае увеличения упоавляющего напряжения длительность

Предлагаемое устройство может найти применение в частоторегулируемом электроприводе переменного тока и быстродействующем электроприводе постоянного тока.

Ф 1035773 б временных интервалов между импульса- ния управляющего апря ен 1 предми последовательности 35 уменьщается, ставляющей известную сложность в срабатывает блок 18 и триггер t7 . большом диапазоне частот управляюще. подает сигнал 38 на выключение вен- ro напряжения и являющейся в цепи тилей преобразователя позже точки операции управления з вления звеном пониженестественной коммутации. ной помехоустойчивости, на помехоустройство для управления вентиль- устойчивую дискретную операцию сравным преобразователем позволяет повы- нения временных интервалов, простую сить помехоустойчивость и надеж- в реализации. ность систем фазового управления ти- 30 ристорными преобразователями с искусственной коммутацией йли преобразователями, выполненными на полностью управляемых вентилях за счет замены аналоговой операции дифференцирова-1035773

) I !

Составитель В.Миронов

Редактор А.Маковская Техред В.Далекорей КорректоР И.Демчик

Заказ 5852/58 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, I-35, Рауыская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4