Устройство для управления статическим преобразователем

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ i СТАТИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержагцее генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным ; входом управляемого делителя частоты , задатчик угла, младшие разряды которого соединены с управляющим входом управляемого делителя частоты , старшие разряды соединены с ин формсщионным входом блока памяти, блок синхронизации, первый выхсщ которого подсоединен к первому входу распределителя, второй выход соединен с управляющим входом блока памяти и установочным входом первого счетчика, выход которого соединен с вторым входом распределителя, третий вход которого соединен с выходом блока памяти, и второй счетчик , отличающееся Тем, что, с целью повыиения точности и . быстродействия устройства, в него введены два дополнительных делителя частоты и дополнительный блок памяти , причем вход первого дополнительного делителя частоты соединен с вторым выходом блока синхронизации, выход соединен с установочными входами второго счетчика и дополнительного блока памяти, счетный вход которого подсоединен к выходу второ- 5 го дополнительного делителя частоты, сл выход соединен с информационным входом дополнительного блока памяти, выход которого соединен с информационным входом первого счетчика, счетный вход которого соединен с Выходом 3 управляемого делителя частоты, счетный вход которого объединен с входом второго дополнительного делителя частоты. 05 Ф

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1(51) Н 02 Р 13/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3484338/24-07 .. (22) 29.06.82 ° (46) 23 ° 01. 84. Бюл. 9 3 (72) А.М.Водовозов, В.Л.Грузов и В .A . .Тиханов ский (71) Вологодский политехнический институт (53) 621. 316,727 (Î×8. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 875577, кл. Н 02 P 13/16, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

9 902200, кл. Н 02 Р 13/16, 1982. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

СТАТИЧЕСХИ .4 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого сое) инеи со счетным входом управляемого делителя частоты, задатчик угла, младшие разряды которого соединены с управляющим входом управляемого делителя частоты, старшие разряды соединены с ин формационным входом блока памяти, блок синхронизации, первый выход которого подсоединен к первому входу распределителя, второй выход соединен с управляющим входом блока памяти и установочным входом первого счетчика, выход которого соединен с вторым входом распределителя, третий вход которого соединен с выходом блока памяти, и второй счетчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения точности и . . быстродействия устройства, в него введены два дополнительных делителя частоты и дополнительный блок памяти, причем вход первого дополнительного делителя частоты соединен с вторым выходом блока синхронизации, выход соединен с установочными входами второго счетчика и дополнительного блока памяти, счетный вход которого подсоединен к выходу второго дополнительного делителя частоты, выход соединен с информационным входом дополнительного блока памяти, выход которого соединен с информацноняым входом первого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом управляемого делителя частоты, счетный вход которого объединен с входом второго дополнительного делителя частоты.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении систем управления тиристорными выпрямителями автоматизированных электроприводов, где тре— буется высокая точность регулирования.

Известно цифровое фазосдвигающее устройство для регулирования фазы управляющих импульсов тиристорного преобразователя, содержащее тактовый 19 генератор, блок синхронизации, преобразователь напряжение — частота, триггер управления, счетчик, блок вычитания частот и ключ С13, Недостатком этого устройства 15 является низкая точность регулирования иэ-эа зависимости углов открытия вентилей от колебания параметров напряжения сети, Наиболее близким к предлагаемому yg является устройство для управления статическим преобраэов ателем, содержащее генератор такторвых импульсов, блок синхрони э ации, дв а счетчика, логический блок, блок памяти, эадатчик у гла и управ л яемый делитель частоты. При этом выход тактового генератора соединен со счетным входом управляемого делителя частоты, старшие разряды многоразрядного эадатчика угла соединены с информационными входами блока памяти, младшие разряды эадатчика угла соединены с управляющим входом управляемого делителя частоты, выход блок а синхронизации сбединен с установочным входом перв ого счетчик а, первым входом логиче ск ого блока и управл яющим входом блок а памяти, выход перв ого счетчика соединен с вторым входом логического блока, с третьим входом логи- 4О ческого блока связан выход блока памяти, В известном устройстве ввод информации и вычислительные операции синхрониэируются в моменты естественной коммутации статического преобразователя (например, для трехфазного мостового преобразователя

Раэ эа период), что обеспечивает работоспособность устройства в большом диапазоне изменения частоты питающего напряжения L23.

Недостатком известного устройстваа являет ся большая погрешность, вызванная тем, что вычисление угла регулирования производится на основе оценки периода напряжения сети за интервал времени между точками естественной коммутации в предположении, что данный интервал равен 60

60 эл. град., в то время как асиммет-. рия напряжений питающей сети по величине и фазе приводит к неравенству отдельных интерв алов в пределах периода; ввод информации о заданном значении угла регулирования производится в период времени, предшествующий формированию угла, что вызывает динамическую ошибку при изменениях входной величины; зависимость угла ре гули ров ания от кода эадатчик а имеет нелинейный гиперболический характер, что приводит к увеличению погрешности кв антования при малых з н аче ни ях входного сигнала .

Цель изобретения — повышение точности работы устройства и повышение его быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления статическим преобразователем, содержащее генератор тактовых импульсов, выход к оторо го соединен со счет ным входом управляемого делителя частоты, эадатчик угла, младшие разряды которого соединены с управляющим входом управляемого делителя частоты, старшие разряды соединены с информационным входом блока памяти, блок си нх ро ни э ации, перв ый выход к оторого подсоединен к перв ому входу распределителя, второй вход соединен C yrIpaaляющим входом блока памяти и устано в очным входом первого счетчика, выход которого -оединен с вторым входом распределителя, третий вход которого соединен с выходом блока памяти, и второй счетчик, введены два дополнительных делителя частоты и дополнительный блок памяти, причем вход первого дополнительного делителя частоты соединен с вторым выходом блока синхронизации, выход соединен с установочными входами второго счетчика и дополнительного блока памяти, счетный вход которого подсоединен к выходу второго дополнительного делителя частоты, выход соединен с информационным входом дополнительногб блока памяти, выход которого соединен с информационным входом первого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом управляемого делителя частоты, счетный вход которого объединен с входом второго дополнительного ,целителя частоты, На фиг. 1 приведена функциональная схема устрдйства; на фиг. 2 — временные диаграммы„поясняющие работу устройства для управления. трехфаэным мостовым преобразователем. устройство (фиг. 1) содержит эадат. чик 1 угла, старшие разряды которого связаны с информационным входом первого блока 2 памяти, а младшие разряды соединены с управляющим входом управляемого делителя Э частоты, блок 4 синхрониэ ации, первый выход которого соединен с управляющим входом первого блока 2 памяти, входом первого делителя 5 частоты, установочным входом первого счетчика б, 1069119 а второй выход соединен с первым входом распределителя 7, тактовый генератор 8, выход которого соединен с входом второго делителя 9 частоты и счет ным входом управляемого делителя 3, и второй счетчик 10, счетный 5 . вход которого подсоединен к выходу второго делителя 9 частоты, установочный вход связан .с выходом первого делителя 5 частоты и установочным входом второго блока 11 памяти, а 10 выход соединен с информационным входом второго блока 11 памяти, выход которого соединен с информационным входом первого счетчика, выход которого соединен с вторым входом распределителя 7, третий вход которого связан с выходом первого блока 2 памяти. Распределитель 7 выполнен на дешифраторах 12 и 13 и элементах 3-2И-3 ИЛИ 14 - 19.

Устройство работает следующим

20 образом.

Блок 4 синхронизации, управляемый трехфазным напряжением сети (,)» (фиг. 2}, формирует на своем первом выходе последовательность импульсов

F (Фиг, 2), моменты появления которых соответствуют моментам естественной коммутации вентилей трехфазного мостового выпрямителя. На втором выходе блока синхронизации формируются посЛедовательности прямоугольных импульсов (, У, Р, логичесн кие значения которых соответствуют условиям: (u u) 40

-9 на один из выходов в зависимости где u„, Us Uc — фазные напряжения пит ающе и с ет и;

Эф1 (6) Q JG(— Функция знака.

Первый делитель 5 частоты с коэффициентом давления kq» 6 преобраэуе ет последовательность импульсов в последовательность (фиг. 2), перибд которой равен периоду напряжения питающей сети и соответствует углу 3-=36.0 эл. град,, и не зависит от колебаний моментов естественной коммутации вентилей преобразователя.

Сигнал G управляет работой счетчика 10 и блбка 11 памяти. 3а пери- од В = 360 эл . град, в счетчик 10 через делитель 9 частоты с выхода тактового генератора 8 поступает

М/

М/К в инверсном коде. Счетчик б счит ает импульсы с выхода упр авл яемого делителя 3 частоты, управляемого кодом младших разрядов задатчика 1 угла. 3а период в oL эл, град. на счетный вход счетчика б через управляемый делитель 3 частоты с выхода тактового генератора 8 по< тупает 4 Й /360 Кч импульсов, где Kq коэффициент деления управляемого делителя частоты 3, соответствующий коду младших разряДов эадатчика 1 угла. При переполнении счетчика б счет прекращается и на выходе счетчика формируется импульс переполнения О, положение которого относительно импульса синхронизации соответствует углу регулирования

Поскольку в момент синхронизации в счетчик б записано в инверсном коде число Ч/К, то переполнение наступает при 4 /Кс =gL /360К, откуда Q.= 36 ОК /Kq

Полученное таким образом значение не зависит от частоты импульсов F синхронизации, а также от девиации частоты следования импульсов в пределах периода сигнала 2, т.е. в пределах периода йапряжения питающей сети. Значение о . прямо пропорционально коэффициенту деления Кч. При соотношении коэффициентов 6Ко =К „, где К ща„- максимальное значение кода младших разрядов задатчика угла, максимальное значение д равно

60 эл. град.

Таким способом регулируется угол о в пределах от О. до 60 эл. град.

Если угол регулирования больше

60 эл. град, то в первом (при

60 оЫ120 ) или во втором (при

120 6 180 ) разрядах эадатчика 1 угла появляются сигналы логической единицы, к оторые чере э блок 2 памяти воздействуют на вход распределите.".. ля 7. Распределитель 7 преобразует поступающие на его вход сигналы синхронизации K У, Е, сигнал переполнения О и сигналы D Dg с выхода блока 2 памяти в шесть последовательностей импульсов fg Ф (=1, 2... 6)f, =Qv.(D„3,qzЧЭ„Ъ,У YD,Ý, 2);

fр =Kg C9g132х2 ЧЬ Зд.Х2 ЧO„DZXZ), 4 = > Йл14 "Ч Ч 14Ъ ХЦ ЧЭя Ъ2Х ) i

Тц = Я1((Ъ„Ъ Р. ЧЭ Ь 2 V3„3 jZ);

f g * Я Д)„1 х2 Ч Ъ„Ъ х 2 Ч Ъ„Э Х2 ;

f s = 8.3 C3„+vg Ч Õ) 3 ХЯ Ч 543|Х . дешифратор 12 пропускает импульс

10691 3 9

20 фиг.1 от значения сигналов 9» н б ; при

Фл =Ъ -О импульс 0 проходит на четвертый выход, при Э = 1; Ът= 0 на пятый; 3 =О, Ъ = 1 — на шестой выход. Дешифратор 13 преобразует значения сигналов Х, У, Z в единичный сигнал на одном из своих выходов.

Нулевой и седьмой выходы не исполь эуются, так как состояния Х У= О и Х У 1 в схеме не возникают (фиг. 2) . Единичный сигнал с одного из выходов дешифратора 13 поступает на одни входы элементов 3-2И;ЗИЛИ

14 — 19. Импульс О . с выхода дешифратора 12 проходит через элементы 3-2И-ЗИЛИ 14 — 19 на один из выходов устройства. Так, при 3q=О

2ql, X 1, Уз1, О, единичный сигнал появляется на шестом выходе дешифратора 13, импульс 0 проходит на шестой выход дешифратора 12 и через элемент 3-2И-ЗИЛИ 14 на выход Х„, что соответствует логической функции 1 .

С выхода распределителя сигналы распределяются по цепям управления вентилей преобразователя.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает формирование угла регулирования at независимо от дрейфа моментов естественной коммутации вентилей, вызванного асимметрией напряжений питающей сети по величине и фазе. Это приводит к повышению статической точности уст ройства, 1Сод задатчика угла используется в устройстве в течении времени формирования угла at от момента появления импульса синмронизадии до момента появления импульса переполнения Q. За счет этого достигается повышение быстродействия устройства и, следовательно сниаение его динамических погрешностей. Линейная зависимость угла регулирования о от значения кода эадатчика Kq. Обеспечивает исключение аппаратурных погрешностей на линеаризацию.

1069119

ВНИИПИ Заказ 33488/54 Тираж б 71 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проек тная, 4