Устройство для фазового управления тиристорным преобразователем

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВА-; ТЕЛЕМ, содержащее блок задания, последовательно соединенные измерительный трансформатор, нуль-орган, фазовый детектор, фильтр низких частот, управляемый генератор, делитель частоты, компаратор кодов, распредег литель импульсов, выходы блока задания соединены свходами компаратора кодов, о ичающееся тем, что, с целью повышения точноети и помехозащищенности синхронизации с питающим напряжением, снабжено интегрирующим усилителем, вход которого соединен с выходом фазового детектора, а выхбд соединен с выходом фильтра низких частот на входе управляемого генератора, причем фазовый детектор состоит из масшзё1бного усилителя, к первому инверсному входу которого подключен выход перво го элемента 3-ЗИ-ИЛИ, входы которого соединены С выходами нуль-органа и делителя частоты в соответствии с логическим выражением ф а ,02 +Ра,-О2, к первому неинвертирующему входу подключен выход второго элемента 3-ЗИ-2ИЛИ, входы которого соединены с выходами нуль-органа делителя частоты в соответствии с логическим выражениемФа а -ь Фа, а , к второму инверсному входу подключен выход о S первого элемента 4-4И-2ИЛИ, с первыкш входами элементов И которого (Л соединен выход первого элемента 2ИНЕ , при этом их входы подключены к выходам нуль-органа и делител я частоты в соответствии с логическим выражениемРа, 5 второму неинвертирующему входу подключен выход второго элемента 4-4И-2ИЛИ, с первьи.ш входами элементов И которого соединен выход второго элемента 2И- эо 01 сл НЕ, при этом их входы подключены к выходам нуль-органа и делителя частоты в соответствии с логическим выражением Фс1,а257о|4 ,,rfle Ф и Ф сигналы с прямого и инверсного выходов нуль-орга.на; а , а , а , а, ,, а - сигналы с прямых и инверсных четырех выходов делителя частоты, начиная с последнего регистра в обратном порядке.

СО)ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3486531/24-07 (22) 30.08.82 (46) 15.04.84. Бюл. Р 14 (72) С.A.Крамсков, О.P.Калабухов и Б.М.Наумов (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электровозостроения (53) 621.316.727(088.8) (56) 1. Беркович Е.И., Ковалев В.Н., Ковалев Ф.И. и др. Полупроводниковые выпрямители. Гос.издат, перераб.

М., Энергия, 19 8, с.186-187.

2 ° Напрасник М.В., Бабаев M.Т

Прокопенко Н.Н. Цифровой фазовращатель с системой фазовой автоподстройки частоты. — В сб ° : Электровозостроение, т.21, Новочеркасск, 1980, с.85-90, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОГО

УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВА-, TEJIEM содержащее блок задания,. последовательно соединенные измерительный трансформатор, нуль-орган, фазовый детектор, фильтр низких частот, управляемый генератор, делитель частоты, компаратор кодов, распреде-, литель импульсов, выходы блока задания соединены с входами компаратора кодов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и помехозащищенности синхронизации с питающим напряжением, снабжено интегрирующим усилителем, вход которого соединен с выходом фазового детектора, а выход соединен с выходом фильтра низких частот на входе управляемого генератора, причем фазовый детектор состоит из масштаб. ного усилителя, к первому инверсному входу которого подключен выход первого элемента З-ЗИ-ИЛИ, входы которого соединены с выходамн нуль-органа и делителя частоты в соответствии с логическим выражением Ра,a< + Pa,а к первому неинвертирующему входу подключен выход второго элемента

3-3И-2ИЛИ, входы которого соединены с выходами нуль-органа делителя частоты в соответствии с логическим

BHpBEeниемФа,а + (Ра, a2 K BTopoM) инверсному входу подключен выход первого элемента 4-4И-2ИЛИ, с пер- Е

Я выми входами элементов И которого соединен выход первого элемента 2ИНЕ, при этом их входы подключены к выходам нуль-органа и делителя С частоты в соответствии с логическим выражением Ь с) 0)04+ Ра а а ay к второ я му неинвертирующему входу подключен выход второго элемента 4-4И-2ИЛИ, с первьыи входами элементов И которого соединен выход второго элемента 2ИНЕ, при этом их входы подключены к выходам нуль-органа и делителя частоты в соответствии с логическим выражениемФа,о а,с 4+ Ра,a,a,à где Ф и Ф— сигналы с йрямого и йнверсного выходов нуль-органа; а«а>, à >,и и а,,а у а,, а — сигналы с прямых и инверсных четырех выходов делителя частоты, начиная с последнего регистра в обратном порядке.

1086545

Изобретение относится к электро« технике и может быть использовано, например, для управления тиристорными преобразователями подвижного состава.

Известно устройство для фазового управления тиристорными преобразователями, содержащее последовательно соединенные узел синхронизации, фазосдвигающий элемент, распределитель импульсов и выходные устройст- 10 ва P).

Недостатком данного устройства является сложность синхронизации устройства с сетью при значительных искажениях формы кривой питающего напряжения.

Наиболее близким по технической, сущности к предлагаемому. является устройство, содержащее соединенные последовательно измерительный трансформатор, нуль-орган, фазовый детектор, фильтр низких частот, усилитель, управляемый генератор, компаратор кодов, распределитель импульсов и подключенное к входам компаратора кодов задающее устройство, причем выходы делителя частоты подсоединены через фазосдвигающий элемент к входам фазового детектора (2) .

Недостатком известного устройства является то, что кольцо фазовой авто-ЗО подстройки частоты — ФАПЧ (фазовый детектор, фильтр низких частот, усилитель, управляемый генератор, делитель частоты), которое используется для синхронизации устройства 35 с питающим напряжением, является статическим по отношению к фазовому рассогласованию.

Следовательно, имеется некоторая конечная разность фаз между напряжением генератора и эталонным напряжением (напряжение питающей сети), которая определяется начальной расстройкой частот укаэанных сигналов.

Для уменьшения изменения разности фаэ необходимо увеличивать крутизну характеристики фазового детектора, т.е. зависимость напряжения на выходе фазового детектора от величины разности фаэ. Однако это существенно уменьшает фильтрующую способность контура ФАПЧ и на работу устройства сильно сказываются искажения формы .питающего преобразователь напряжения, что приводит к сужению полосы N захвата, увеличению времени захвата.

Целью изобретения является повышение точности и помехозащищенности синхронизации с питающим напряжением. 60

Поставленная цель достигается тем, что устройство для фазового управления тиристорным преобразователем, содержащее блок задания, последовательно соединенные измерительный трансформатор, нуль-орган, фазовый детектор, фильтр низких частот, управляемый генератор, делитель частоты, кампаратор кодов, распределитель импульсов, выходы блока задания соединены с входами компаратора кодов, снабжено интегрирующим усилителем, вход которого соединен с выходом фазового детектора, а выход соединен с выходом фильтра

:низких частот на входе управляемого генератора, причем фазовый детектор состоит из масштабного усилителя, к первому инверсному входу которого подключен выход первого элемента

З-ЗИ-ИЛИ, входы которого соединены с выходами нуль-органа и делителя частоты в соответствии с логическим выражением Ф a„ aq +Ф а - а, к первому неинвертирующему входу подключен выход второго элемента З-ЗИ-2ИЛИ, входы которого соединены с выходами нуль-органа делителя частоты в соответствии с логическим выражением

Ф а а +Ф a> а,к второму инверсному входу подключен выход первого элемента 4-4И-2ИЛИ, с первыми входами элементов И которого соединен выход первого элемента 2И-НЕ, при этом их входы подключены к выходам нуль-органа и делителя частоты в соответствии с логическим выражением

2 Ъ 4 1 2 3 4 рому неинвертирующему входу подключен выход второго элемента 4-4И-2ИЛИ, с первыми входами элементов И которого соединен выход второго элемента

2И-НЕ, при этом их входы подключены к выходам нуль-органа и делителя частоты в соответствии с логическим выражением Фа1 а а а +Фа„а а а4, где Ф и Ф - сйгналы с йрямого и ийверсного выходов нуль-органа; а а«а, а4 и а„, а, а>а сигналы с прямых и инверсных четырех выходов делителя частоты, начиная с последнего регистра в обратном порядке.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 принципиальная схема фазового детектора; на фиг. 3 — то же, временные диаграммы его работы.

Устройство содержит измерительный трансформатор 1, нуль-орган: 2, фазовый детектор 3, фильтр низких частот

4, управляемый генератор 5, делитель частоты 6, компаратор кодов 7, распределитель импульсов 8, интегрирующий усилитель 9, включенный параллельно фильтру низких частот 4, и блок задания 10, подсоединенные к входам компаратора кодов 7. При этом выходы делителя частоты 6 подключены также к соответствующим входам фазового детектора 3. Фазовый детектор 3(фиг.2) содержит масштабный усилитель 11 с двумя инвертирую-, ) 1086545

Большие постоянные времени интег. ратора 9 и фильтра 4 низких частот (порядка длительности нескольких десятков полупериодов напряжения сети) обеспечивают высокую фильтрующую способность устройства по отношению к нестабильности фронтов импульсов нуль-органа 2, которые возникают при искажениях формы кривой питающего напряжения во время работы тиристорных преобразователей.

При малых значениях фазовых рассогласований малый коэффициент усиления фазового детектора 3 совместно с большими постоянными времени интегратора 9 и фильтра 4 создают значительную инерционность кольца

ФАПЧ, а следовательно, высокую

ВНИИПИ Заказ 2265/52

Тираж 667 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород,ул.Проектная,4 точность н помехозащищенность синхронизации устройства фазового управления с питающим напряжением.

Это позволяет повысить точность задания и ограничения углов управления и расширить диапазон регулирования.

При больших рассогласованиях (в основном при включении — в режиме

10 захвата, а также при значительных случайных помехах) большой коэффициент усиления фазового детектора

3 резко повышает быстродействие контура ФАПЧ, что позволяет сохранить

15 устойчивость, существенно расширить полосу и сократить время захватаю!.