Устройство для управления тиристорным широтно-импульсным преобразователем

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ , ТИРИСТОРНЫМ ШИРОТНО-гИМПУЛЬСШДМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ , состоящим из даух инверсно упра.в:}л&лых преобразователей, содержащее генератор тактовых импульсов с двумя выходами, к первому из которых подключен канал управления рабочим тиристором, состоящий из последовательно соединенных фазсжнвертора , сумматора, порогового эле- i мента и усилителя импульсов, а к второму - канал управления вспсмогательиым тиристором, отличающееся тем, что, с цепью расширения области применения, канал управления вспомогательным тиристором дополнительно снабжен независимым выходом, предназначенным для подключения к управляющему электроду рабочего тиристора второго преобразователя , сумматор снабжен дополнитель ньм входом, а канал управления рабочим тиристор 1 снабжен дополнительным независиАВА выходом, предназначеншлх для подключения к управлякицему электроду вспомогательного тирис9 тора первого преобразователя, и последовательно соединенными вторым фазоинвертором и одновибратором, прИ чем вход фазоинвертора подключен к вторюму выходу генератора тактовых плпульсов, а выход одновибратс а ,к дополнительному входу сумматора. Ч|

„.SU., 7041 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСГЬ ВЛИН

3(Д) Н 02 Р, 13/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и отнРытий (21) 3411256/24-07 (22) 25.03.82 (46) 28.02 ° 84. Бюл. 9 8 (72) A.И.Мотченко-, В.Т.Пнлецкий и А.И.Свеженец (71) Коммунарский горно-металлурги.ческий институт (53) 621. 316. 727 (088 ° 8) (56) 1, Авторское свидетельСтво СССР

В 752735, кл. Н 02 Р 13/16, 1980.

2. Гольц М.Е. и др. Автоматизи: рованные электроприводы постоянного тока с широтно-импульсными преобразователями. М,, "Энергия", 1972, с, 102-106, рис, 4-15. (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ТИРИСТОРНЫМ ШИРОТНО-.ИМПУЛЬСНЫМ ПРЕОВРАЭОВАТЕЛЕМ, состоящим иэ двух инверсно управдяемых преобразователей, содержащее генератор тактовых импульсов с двумя выходами, к первсиу из которых подключен канал управления рабочим тиристором, состоящий as последовательно соединенных фазоинвертора, сумматора, порогового эле- мента и усилителя импульсов, а к второму - канал управления вспомогательньм тиристором, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что,-с целью расширения области применения, канал управления вспомогательным тиристором дополнительно снабжен независимым выходом, предназначенным для .подключения к управляющему электроду рабочего тиристора второго преобразователя, сумматор снабжен дополнительньве входом, а канал управления рабочим тиристором снабжен дополнительным независюеим выходом, предназначенным для подключения к управляющему электроду вспсмогательного тирис- Е

Ф тора первого преобразователя, и последовательно соединенныки вторьак фазоинверторсм и одновибратором, причем вход фазоинвертора подключен к второму выходу генератора тактовых импульсов, а выход адновибратора - Я ,к дополнительному входу сумматора.. 1077041

Изобретение- относится-.к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в тнристорных широтно-импульсных источниках электропитания, сос тоящих нз двух инверснос.управляемых 5 преобразователей и предназначенных для инверсного изменения напряжения на двух нагрузках, например двух электродвигателях, при выравнивании их скоростей или токов либо поддер- 10 жанни .укаэанных величин в заданном соотношении ..

Известно устройство для управле» ния . тири сторным широтно-импуль сным преобразователем, состоящее из гене- 15 ратора тактовых импульсов с двумя выходами,.формирователей управляющих импульсов, логического блока, генератора прямоугольных импульсов и формирователей начала и конца пауз Å13. импульсов длительностью и импуль-. сов линейно уменьшающегося напряжения. Для второго рабочего тиристора инверсного преобразователя это условие не выполняется, так как при нулевом значении управляющего сигнала коэффициент, заполнения выходных импульсов становится равным единице (Фиг.2г), что недопустимо, Недостатками данного устройства являются сложность и невысокая эксплу« атационная надежность. 25

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для управления тиристорным широтно-импуль сным преобразов ателем, содержащее генератор . тактовых нмпуль-30 сов с двумя выходами, к первому из которых подключен канал управления рабе.лм тиристором, состоящий иэ

Фазоинвертора; сумматора, порогового элемента и усилителя импульсов, а к 35 второму - канал управления вспомога» тельным тиристором (2 3.

Недостатком устройства является невозможность его использования для управления тиристорным широтно-им- 40 пульсным преобразователем, предназначенным для инверсного регулирования напряжения на двух нагрузках, т.е. ограниченная область практического применения, 45

Цель изобретения - расширение области применения устройства, Указанная цель достигается тем, что канал управления вспомогатель- ным тиристором дополнительно снабжен независимым выходом, предназначенным 50 для подключения к управляющему электроду рабочего тиристора второго, преобразователя, сумматор снабжен

° дополнительным входом, а канал управления рабочим тиристором - допол- 55 нительным независимым выходом, предназначенным для подключения к .Управ-. ляющему электроду вспомогательного тиристора первого преобразователя, и последовательно соединенными Фаэо- 60 иивертором и одновибратором, причем вход фазоинвертора подключен к второму выходу генератора тактовых им пульсов, а выход вдновибратора - к .дополнительнсыу,вхРду сумматора. g5

На фиг.1 представлена блок-схема устройства на фиг.2 - диаграммы

его работы.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов с двумя выходами, к первому иэ которых подключены последовательно соединенные фазоинвертор 2, сумматор 3, пороговый элемент

4 и усилитель 5 импульсов, имеющий независимые выходы а и б. К втораму выходу генератора подсоединен усилитель 6 импульсов, имеющий независимяе выходы в и r. К этому же выходу генератора подсоединен вход фазоинвертора 7, выход которого через одновибратор 8 подключен к одному из входов сумматора.

Для нормальной работы тиристорного широтно-импульсного преобразователя, состоящего из двух ннверсно управляемых преобразователей, каждый иэ которых содержит рабочий и вспомогательный тиристоры, необходимо одновременно с отпиранием рабочего тиристора первого преобразователя запирать рабочий тиристор второго преобразователя и наоборот, С этой целью в предлагаемси устройстве (фнг.11 усилители 5 и 6 импульсов дополнительно. снабжены иезависиьими выходами соответственно Ои ъ,. один из которых предназначен для отпирания рабочего тиристора вступающего в работу преобразователя, а второй - для запирания рабочего тиристора преобразователя, выходящего иэ работы.

Кроме того, для нормальной работы любого тиристорного широтно-импульсного преобразователя (усилителя мощности), необходимо ограничивать максимальное значение коэффициента заполнения его выходных импульсов. Для одного из двух имеющихся в инверсном . преобразователе рабочих тиристоров (усилителей мощности / это условие вы-. полняется автоматически за счет того, что Форма тактовых импульсов на выходе генератора 1 (Фиг.2а) представляет собой сумму коротких прямоугольных

Для ограничения максимального значения коэффициента заполнения импульсов на выходе второго рабочего тиристора. инверсного преобразователя сумматор 3 (фиг.1) снабжен дополнитель-. ным входом, а устройство в целом снабжено последовательно соединенными фазоинвертЬром 7 и одиовибратором;

1077041

Ь

8< выход которого подсоединен к до

:полйительному входу сумматора 3..

В момент времени nT- «(T — период повторяемости тактовых импульсов, и =1,.2,3,...) с выхода одновнбратора

8 через сумматор 3 на вход порогового 5 элемента 4 поступают импульсы дли-тельностью «., которые открывают его на это время при любом значении управляющего сигнала в интервале величин от 0 до Uуд и««

Устройство работает следующим образом.

-В момент равенства тактового напряжения напряжению управления (фиг.2а ) на выходах а н б появляются 15 управляющие импульсы, Импульс с выхода а открывает рабочий тиристор одного преобразователя, а импульс с выхода 6 закрывает ранее работавший тиристор второго преобразователя 20

{импульс падается на вспомогательный тиристор ). В этот момент напряжение на одной нагрузке становится равным напряжению источника питания (фиг.2в), а на другой нагрузке - ну- 25 лю (фиг.2й

В момент времени nI появляются импульсы на выходах Ь. и ъ . Импульс с выхода 6 запирает рабочий тиристор первого преобразователя (подается яа вспомогательный ткристор), а

ыяпульс с выхода ъ отпирает рабочий тиристор второго преобразователя; В это время напряженке на одной нагрузке становится равным напряжению источника питания.

При уменьшении (увеличении ) уп» раа«ляющего сигнала среднее значение иапряжейия на.одной нагрузке уменьшается (увеличивается ),а на другой нагрузке увеличивается (уменьшает- 40 ся), т.е. напряжения на нагрузках изменяются одновременно и инверсно.

С ростом управляющего напряжены (фиг.2 а) длительность импульсов на одной нагрузке (фиг. 2 з ) увеличивает-. ся, а их максимальный коэффициент эа полнения ограничивается длительностью

« прямоуголь ных импульсов, вырабатываемых генератором 1 (фиг,1), и составляет у „ =(т-е )/т.

При уменьшении напряжения управления

U растет длительность импульсов на нагрузке:(фиг.2 1) и при 0 =0 их. коэффициент заполнения может стать равньвн единице, что недопустимо. Для ограничения коэффициента заполнения импульсов на нагрузке на уровне в момент времени hT -t на вход порогового элемента 4 {фиг.1) подается импульс (фиг.26) с выхода одновиб1 ратора 8 через сумматор 3. Этот им«пульс отпирает пороговый элемент 4 на время своего действия (в ) при любом уровне входного сигнала в интервале величин от 0 до ))„„,„„.

Таким ббраэом, предлагаемое уст- . ройство имеет более широкую область прю енеиия., так как позволяет управлять работой не только обычного широтно-импульсного преобразователя, а также преобразователя, предназначенного для инверсного регулирования напряжения на двух нагрузках.

Это исключает необходимость paspaботки специальных устройств для управления инверсными преобразователями с широтно-импульсным регулированием и позволяет произвести унификацию устройств для управления тиристорными преобразователями с указанным способом регулирования их выходно- . го напряжения, 1077041

Составитель В, Бунаков

Редактор М. Янович Техред ж; Кастелевич Корректор A. BuMoKocos

Заказ 768/52 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета .СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб,, д,4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул,Проектная, 4