Одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем

 

ОДНОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРБОВРАЭОВАТЕЛЕМ , содержащее блок формирования опорных напряжений, вход которого предназначен для подключения к питающей сети, выход соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом коммутатора, один из входов которого предназначен для подкгаочения .напряжения управления, управляющие входщл соединены с внходгши блока управления , и распределитель-формирователь импульсов управления, выхо ды которого предназначены для подключения к вентилям преобразователя, отличающееся тем, что с целью повышения надежности, оно , снабжено блоком проверки условий ограничения, содержащимт три элемевта И, элемент ИЛИ и два К8-трШ7гера , блок формирования опорных I на1фякений снабжен импульсным выхоaOMf блок управления содержит последоватепьно . соединенные задгшявий генератор и кольцевой регистр, четыре выхода которого являются выходами блока управления, пятый выход - дополнительным выходом блока управления, разрешакиций вход - входом блока управления, вервый, второй и третий входы коммутатора предназначены для подключения напряжений задания минимального угла управления , напряжения задания токоограничения и напряжения задания максимального угла управления соответственно , четвертый вход предназиаче11 для подключения указанного .напряжения управления, причем в блоке проверки условий ограничения первые входы элементов И соединены с выходом блока сравнения, второй (О вход первого элемента И соединен с первым выходом кольцевого регистра -блока управления, выход подключен к S-входу первого RS-триггера, его выход соединен с вторым входом .второго элемента и, третий вход которого подключен к второму выходу кольцевого регистра, выход второго элемента И соединен с S-входом вто-. ч1 рого RS-триггера, выход которого ю ю подключен к второму входу третьего элемента И/ третий вход которого через элемент ИЛИ соединен с третьсо ел им и четвертым выходами кольцевого регистра,R-входы RS-триггеров соединены с пятым выходом кольцевого регистра, выход третьего элемента И соединен с входом распределителяФормирователя управляющих импульсов , а импульсный выход блока формирования опорных напряженки.соеди7 вен с входом блока управления.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК " ае <ю (5Р И 02 Р 13/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И.ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н aslDPUKONV СЮаетЕЛЬСтау

Йй йкйТКМ е

- (21) 3463006/2707 (22) 05 07. 82 (46) 07 ° 02,84. Бюл. 9 5 (72) Н.Н.Михеев, Н,В.Котов и П.Е.Cyraicos (71) "Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53). 621.314.27 (088.8) (56) 1.Ïèñàðåâ A.Ë.,ÄåòêHH Л.П. .Управление тиристорными преОбраэователями. 14., Энергия, 1975, с. 36-42.

2. Авторское свидетельство СССР.

9600690, кл.. Н 02 Р 13/16, 1976, (54)(57) ОДНОКАНАЛЬНОЕ УСТРОИСТВО

ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫИ НРЕОВРА

ЗОВАТЕЛЕИ, содержащее блок формиро-. вания опорных напряжений, вход которого предназначен для подключения к питающей сети, выход соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом кбммутатора, один иэ входов которого предназначен для подключения .напряжения управления, управляющие входы соединены с выходами блока управления, и распределитель-формирователь импульсов управления, выходы которого предназначены для подключения к вентилям преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения надежности, оно снабжено блоком проверки условий ограничения, содержащими три эле-. мента- И, элемент ИЛИ и два RS-трйггера, блок формирования опорных напряжений снабжен импульсным выходом, блок управления содержит последовательно соединенные задающий генератор и кольцевой регистр, четыре выхода которого являются выходами блока управления, пятый выход - дополнительным выходом блока управления, разрешающий вход — входом блока управления, нервый, второй и третий входы коммутатора предназначены для подключения напряжений задания минимального угла управ. ления, напряжения задания токоограничения и напряжения задания максимального угла управления соответственно, четвертый вход предназначу для подключения укаэанного .напряжения управления, причем в блоке проверки условий ограничения первые входы элементов И соединены g с выходом блока сравнения, второй вход первого элемента И соединен с первым выходом кольцевого регистра .блока управления, выход подключен к .3-входу первого RS-триггера, его выход соединен с вторым входом ,второго элемента И, третий вход ко.торого подключен к второму выходу кольцевого регистра, выход второго

«элемента И соединен с S-входом вто-, рого RS-триггера, выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, третий вход которого через элемент ИЛИ соединен с третьим и четвертым выходами кольцевого регистра, R-входЫ RS-триггеров соединены с пятым выходом кольцевого регистра, выход третьего элемента И соединен с входом распределителяформирователя управляющих импульсов, а имцульсный выход блока формирования опорных напряжений,соединен с входом блока управления.

1072235

Иэобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления многофазными вентильными преобразователями с выходом на постоянном или переменном токе, преимущественно работающими на электродвигатель;

Известно устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее блок ограничения, распределитель, формирователи опорных и управляющих напряжений Е1 3.

Недостатками данного устройства являются большие аппаратурные затраты при необходимости жесткого ограничения углов управления.

Наиболее близким к предлагаемому является одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее блок формирования опорных напряжений, вход которого предназначен для подключения к питающей сети, выход соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соеди нен с .выходом коммутатора, один иэ входов которого предназначен для подключения. напряжения управления, управляющие входы соединены с выходами блока управления, и распределитель-формирователь импульсов управления, выходы которого предназначены для подключения к вентилям преобразователя (2 ).

Однако для известного устройства . характерным является недостаточная надежность работы преобразователя ввиду отсутствия ограничения углов управления по минимуму и максимуму, а также упреждающего токоограничения.

Цель изобретения — повышение надежности управления преобразователем.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком проверки условий ограничения, содержащим три элемента И, элемент ИЛИ и два RS-триггера, блок формирования опорных напряжений снабжен импульсным выходом, блок управления содержит последовательно соединенные задающий генератор и кольцевой регистр, четыре выхода которого явля ются выходами блока управления, пятый выход — дополнительным выходом блока управления, разрешающий входвходом блока управления, первый, второй и третий входы коммутатора предназначены для подключения напряжений задания минимального угла управления, напряжения задания токоограничения, и напряжения задания максимального угла управления "оответственно, четвертый вход предназначен для подключения указанного напряжения управления, причем в бло50

С момента подключения очередного опорного напряжения с блока 1 на блок 2 управляющий с гнал подается на вход блока 5 с импульсного выхода блока 1. Этот сигнал запускает регистр 18, который формирует из импульсов, поступакких с генератора 17, сигнал "1" поочереди на каждом иэ своих выходов, начиная с первого выхода. Сигнал "1", появившийся на первом выходе, замыкает ключ 7 коммутатора 3 и подключает к второму входу блока 2 напряжение задания минимального угла. Происходит сравнение опорного напряжения с напряжением задания мйнимального угла. Если за время существования импульса на первом выходе блока 5 ке проверки условий ограничения первые входы элементов И соединены с выходом блока сравнения, второй вход первого элемента И соединен с первым выходом кольцевого регистра блока управления, выход подключен к S-входу первого RS-триггера, его выход соединен с вторым входом второго элемента И, третий вход которого подключен к второму выходу кольцевого 0 регистра, выход второго элемента.И соединен с S-входом второго RSтриггера, выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, третий вход которого через .элемент

1.5 Или соединен с третьим и четвертым выходами кольцевого регистра,R-входы

RS-триггеров соединены с пятым выходом кольцевого регистра, выход третьего элемента И соединен с вхо20 дом распределителя-формирователя управляющих импульсов, а импульсный выход блока формирования опорных напряжений соединен с входом блока управления.

25 На чертеже представлена функциональная схема одноканального устройства управления вентильным преобразователем.

Устройство содержит блок 1 форми30 рования опорных напряжений, блок

2 сравнения, коммутатор 3, распределитель-формирователь 4 импульсов .управления, блок 5 управления, блок б ®роверки условий ограничения, 35 ключи 7 - 10 коммутатора 3, подключающие соответственно напряжения задания минимального угла управления, напряжения токоограничения,. напряжения задания максималь40 ного угла управления, напряжения управления, блок б содержит первый элемент И 11, первый RS-триггер 12, второй элемент И 13, второй RS-. òðèãгер 14, элемент ИЛИ 15, третий элемент И 1б, блок 5 содержит задающий генератор 17 и кольцевой регистр .18. мента 16 с Выхода элемента 15 и на третьем входе элемента 16 с выхода триггера 14. На выходе элемента И

16 в этом случае формируется сигнал "1", поступающий на вход распределителя-формирователя 4. При, исчезновении импульса на .четвертом выходе блока 5 ключ 10 размыкается. По следующему-, пятому, импульсу блока: 5 .осуществляется сброс триггеров 12 и 14. Блок 6 приходит в исходное состояние. Если за цикл управления ие было выполнено условие сравнения опорного напряжения с напряжением управления и с напря. жением задания максимального угла, то далее с очередного импульса генератора 17 весь цикл проверки условий повторится. Аналогично, если при первом или втором импульсе не было выполнено условие ограниче. ния минимального угла нлн условие ограничения угла по токоограннчению, то после сброса триггеров блока 6 secb цикл проверки. условий

35 ограничения повторится. При окончании фОрмирования опорного напряжения на импульсном выходе блока

1 формируется сигнал, запрещающий работу регистра 18 и устанавливаю4р щий его в исходное состояние. Повторный запуск регистра 18 произой-i дет в момент формирования нового опорного напряжения. При этом произойдет смена сигнала на импульсL ном выходе блока 1.

Рассмотренная схема устройства управления применима как для аналоговых систем импульсного управления, так и для цифровых систем.

При построении цифровой системы управления ключи 7-10 представляют собой блоки элементов И. Количество элементов в блоке определяется разрядностью кодов управляющих напряжений.

Циклы проверки условий ограничения повторяются с момента подключения опорного напряжения к блоку 2 сравнения и до момента выполнения всех условий ограничения угла yn® :ðàâëåíèÿ, т.е. до момента формирования импульса на входе распределителя.

В общем случае условие формирования импульса управления заклкчаф5 ется в том, что импульс управления

3 10 произойдет сравнение опорного напряжения с напряжением задания мини.мальиого угла, то на выходе блока 2 появится сигнал "1", который поступит на вход блока 6 и пройдет через элемент 11, на второй вход которого поступает сигнал "1" с первого выхода блока 5. При этом .сигнал пос- тупит íà-S-вход триггера 12 и переключит его. Дальнейшее переключение в схеме не произойдет до поступле= ния импульса со второго выхода блока 5. При исчезновении импульса На первом выходе регистра 18 ключ 7 ., размыкается. Ро следующему входному импульсу с генератора 17 формируется сигнал "1" на втором выходе блока 5, который поступает на управляющий вход ключа 8, замыкает его и подключает .к входу Слока 2 напряжение токоограничения. Во время существования импульса на втором выходе блока 5 происходит сравнение опорного напряжения с напряжением упреждающего токоограничения. Если произошло сравнение опорного напряжения с напряжением упреждающего токоограничення и на выходе устройства 2 сравнения появился импульс,то он поступит на вход блока проверки условий ограничения и через элемент

13, на втором и третьем входах которого имеются сигналы "1" со второго выхода блока 5 и с выхода триггера

12, поступит на вход триггера 14.

Триггер 14 переключается н на его первом выходе появляется сигнал "1".

При исчезновении импульса на втором. выходе блока 5 ключ 8 размыкается. Po следующему входному импульсу с генератора 17 формируется сигнал "1" на третьем выходе блока 5, который поступает на управляющий вход ключа .

9, замыкает его и подключает к второму входу блока 2 напряжение зада.ния максимального угла.Во .время существования импульса на третьем выходе блока 5 происхрдит сравнение опорного напряжения с напряжением за дания максимального угла ° Если сравнение произошло, и на выходе блока 2 появился импульс, то он поступит.на вход блока 6 и пройдет через элемент

16, на втором входе которого имеется сигнал "1", поступающий через элемент 15, а на третьем входе имеется сигнал "1" с выхода триггера

14. Сигнал с выхода элемента 16 пос-. тупает на вход распределителя-форt мирователя 4. Если сравнение не произошло, то на выходе блока 2 сигнал "1" не появляется и никакиь изменений в блоке 6 не происходит.

В этом случае по четвертому входно- му импульсу с генератора 17 формируется сигнал "1" на четвертом выхо-: де блока 5, которыЯ поступает на уц-. равляющий вход ключа 10,замыкает era) 72235 4

5 щ де элемента 16, на втором входе элеи подключает к второму входу блока

2 напряжение управления. Во время существования импульса на четвертом выходе блока 5 Происходит сравнение опорного напряжения с напряжением управления. Если произсешо сравнение и на выходе устройства сравнения. появился сигнал "1", то, он поступит на вход блока 6; При этом. сигналы

"1". будут существовать на первом вхо1072235

Заказ 142/50 б67 Подписное формируется, если напряжение управления (угол управления ) больше напряжения задания минимального угла открывания и больше упреждающего токоограничения, но опорное напряже. ние больше напряжения управления или напряжения задания максимального угла открывания. Сравнение опорного напряжения с каждым из управляющих напряжений осуществляется с большой частотой.

После формирования импульса на входе распределителя-формйрователя пятым импульсом с регистра. 18 происходит сброс триггеров 12 и 14 блока 6, и дальнейшее сравнение опорного напряжения с управляющими напряжениями прекращается до поступления на блок 2 нового (очередного) опорного напряжения.

Блок 6 запоминает .в каждом цикле проверки соблюдение первых двух условий ограничений (ограничения минимального угла по условию токоограничения } и импульс на входе распределителя формируется тольке при выполнении этих условий и при условии, что опорное напряжение больше напряжения управления или напряжения задания максимального угла.

Технико-зкономическая эффективность достигается за счет многократного использования многораз® рядного функционального блока сравнения вместо нескольких подобных блоков, а также за счет упрощения наладки устройства. При применении устройства в цифровых сис-!

5 темах регулирования обеспечивается большое быстродействие процесса регулирования, так как ограничение углов управления осуществляется отдельно от операций, связанных

2О с регулированием, и возможность без существенных затрат и изменений вводить другие ограничения, связанные с процессом регулирования. филиал ППП Патент", r Ужгород,ул.Проектная,4