Устройство для управления многофазным вентильным преобразователем

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЬМ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ , содержащее трехфазный источник опорного напряжения, подключенный к входам блоков ограничения минимального и максимального углов и блока фазосмещения, блок логики, состоящий из шести элементов И-НЕ, причем первые входы этих элементов И-НЕ подключены к выходам блоков ограничения минимального и максимального углов, а к вторым входам первых трех элементов И-НЕ - прямые выходы нуль-индикаторов блока фазосмещения соответствующих фаз, и блок усилителей-формирователей импульсов, отличающееся тем, что, с целью упрощения , повьпиения надежности и расширения функциональных возможностей, в блок логики введены три элемента ИЛИ, причем вторые входы вторых трех элементов И-НЕ соединены с инверсными выходами нуль-индикаторов блока фазосмещения соответствующих фаз, выходы всех элементов И-НЕ подключены сЪответственно фазам к входам элементов ИЛИ, выходы которых подключены к соответствующим входам усилителей-формирователей . 2. Устройство по п. 1, о v л ичающееся тем, что усилительформирователь импульсов состоит из (Л двенадцати элементов И-НЕ, шести конденсаторов и развязываюпщх диодов, формирователя кратковременных импульсов , причем к входам первых шести. 5 элементов И-НЕ подключены выходы элементов ИЛИ блока логики, выходы этих элементов через шесть конденсаторов и развязывающих диодов под-vj ключены к входу формирователя кратЬЭ ковременных импульсов и первым входам шести элементов И-НЕ, к вторым входам которых подключен выход формиро- . вателя кратковременных импульсов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3c5D Н 02 P 13/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1ЫЛ111), „;,:,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3491381/24-07 (22) 20.09.82 (46) 07. 08.84. Бюл. № 29 (72) С.О. Кривицкий, В.А. Барский, Т.В. Каменецкая, Л.Е. Бахнов, Ю.Н. Караев и А.К. Гинзбург (71) Научно-исследовательский электротехнический институт Производственного объединения "ХЭМЗ" (53) 621.316.727(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 223900, кл. H 02 J 12/03, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР № 592058, кл. Н 02 P 13/16, 1977. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

МНОГОФАЗНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее трехфазный источник опорного напряжения, подключенный к входам блоков ограничения минимального и максимального углов и блока фазосмещения, блок логики, состоящий из шести элементов И-НЕ, причем первые входы этих элементов И-НЕ подключены к выходам блоков ограничения минимального и максимального углов, а к вторым входам первых трех элементов И-НŠ— прямые выходы нуль-индикаторов блока фазосмещения соответствующих фаз, и блок усилителей-формирователей импульсов, о т л и ч а юw, е е с я тем, что, с целью упрощения, повышения надежности и расширения функциональных возможностей, в блок логики введены три элемента ИЛИ, причем вторые входы вторых трех элементов И-HE соединены с инверсными выходами нуль-индикаторов блока фазосмещения соответствующих фаз, выходы всех элементов И-НЕ подключены соответственно фазам к входам элементов

ИЛИ, выходы которых подключены к соответствующим входам усилителей-формирователей.

2. Устройство по п. 1, о . л ич а ю щ е е с я тем, что усилител-- Pg формирователь импульсов состоит из двенадцати элементов И-НЕ, шести конденсаторов и развязывающих диодов, формирователя кратковременных импульсов, причем к входам первых шести 8 элементов И-НЕ подключены выходы элементов ИЛИ блока логики, выходы этих элементов через шесть конденсаторов и развязывающих диодов подключены к входу формирователя кратковременных импульсов и первым входам Я шести элементов И-НЕ, к вторым вхо- )фв дам которых подключен выход формиро- . м вателя кратковременных импульсов.

7247 2

S 110

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах управления многофазными вентильными преобразователями постоянного и переменного тока.

Известно устройство для управления многофазными вентильными преобразователями, в котором число каналов фазового сдвига в два ра.-а меньше числа фаз эа счет того, что в каждом

10 канале формируются импульсы с интервалом 180 эл. град, а затем распределяются по противофазным вентилям, Задающие импульсы формируются с помощью преобразования трехфазного синусо15 идального напряжения питающей сети в кратков:сменные импульсы, следующие в каждом канале с интервалом 180 эл.град..

Далее импульсы каждого канала поступают на вход блоков переменной задержки,которые задерживают их на желаемый

20 угол от 0 до 160 — 180 эл. град, определяемый величиной поданного на них управляющего постоянного напряжения, и затем импульсы распределяют по вен25 тилля с помощью шести блоков совпадения, на входах которых перемножают полученные кратковременные импульсы и линейные синусоиды, соответствующие диапазону работы данного вентиля Pl(.

Недостатком такого устройства является наличие блоков задержки, так как при этом существенно возрастает межканальная асимметрия импульсов и резко ухудшаются динамические свойства системы при быстрых измене- 35 ниях упРавляющего сигнала. Кроме того, получение на входе схемы кратковременных импульсов и их дальнейшее преобразование снижает надежность устройства.

Наиболее близким к изобретению является устройство для управления многофазным вентильным преобразователем, содержащее трехфазный источник опорного напряжения, блок фазо- 45 смещения, блоки ограничения минимального и максимального углов, блок логики, блок усилителей формирователей импульсов, причем каждый из блоков ограничения максимального и минимального углов создает сигналы длительностью I80 эл.град, а блок логики, состоящий из двенадцати элементов И-НЕ создает изменяющиеся по длительности сигналы от . 55

180 эл. град при 0 = mango dc+ max+

+ 180 эл.град, при с = Ыо. В реальных преобразовательных агрегатах может устанавливаться 10 эл.град, К „, „ - 150 эл.град., тогда максимальная длительность сигнала блока логики равна 240 эл. град $2), Однако в известном устройстве блок логики содержит число каналов, соответствующее числу фаз многофазного вентильного преобразователя, так как длительность диапазонов фазосмещения для промежуточных значений углов управления отлична от 180 эл.град., а блок усиления-формирования импульсов содержит число каналов формирователей импульсов, соответствующее числу фаз преобразователя.

Целью изобретения является упрощение устройства, повышение надежности расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достиг ется тем, что в устройстве для управления многофазным вентильным преобразователем, содержащем трехфазный источник опорного напряжения, подключенный к входам блоков ограничения минимального и максимального углов и блока фазосмещения, блок логики, состоящий из шести элементов И-НЕ, причем первые входы этих элементов И-НЕ подключены к выходам блока ограничения минимального и максимального углов, а к вторым входам первых трех элементов И-НŠ— прямые выходы нуль-индикаторов блока фазосмещения соответствующих фаз, и блок усилителей-формирователей импульсов, в блок логики введены три элемента ИЛИ, причем вторые входы вторых трех элементов

И-НЕ соединены с инверсными выходами нуль-индикаторов блока фазосмещения соответствующих фаз, выходы всех элементов И-НЕ подключены соответственно фазам к входам элементов ИЛИ, выходы которых подключены к соответствующим входам усилителей-формирователей.

Кроме того, усилитель-формирователь импульсов состоит из двенадцати элементов И-НЕ, шести конденсаторов и развязывающих диодов, формирователя кратковременных импульсов, причем к входам первых шести элементов И-НЕ подключены выходы элементов ИЛИ блока логики, выходы этих элементов через шесть конденсаторов и развязывающих диодов подключены к входу формирователя кратковременных импульсов и первым входам вторых шести элементов И-НЕ, к вторым входам которых

1107247 подключен выход формирователя кратковременных импульсов.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства управления; на фиг.2— эпюры напряжений, поясняющие работу устройства на примере фазы А.

Устройство для управления многофазным вентильным преобразователем состоит из трехфазного источника 1 опорного напряжения, выходные сигналы которого подключены к входам блока 2 ограничения минимального угла управления, блока 3 ограничения максимального угла и блока 4 фазосмещения, в котором эти сигналы суммируются с сигналами управления: +U для фаз А, В и С, -U для фаз -А, -В, -С.

Выходы блоков 2-4 подключены к входу блока 5 логики, выходы которого подключены к усилителю-формирователю 6 импульсов, причем к входам элемента И-НЕ 7 блока 5 логики подключены выход А блока 2 ограничений минимального угла и выход А блока 4 фазосмещений, к входам элемента И-НЕ 8 — выход В1 блока ограничений и выход В+с блока 4 фазосмещений, к входам элемента И-HE 9 — выход С блока ограничений и выход Сф блока 4 фазосмещений, к входам эле— мента И†HE 10 — выход А „ блока 3 ограничений максимального угла и выход — A< блока 4 фазосмещений, к входам элемента И-НЕ 11 — выход

В„, „ блока ограничений и выход

-В < блока 4 фазосмещений, к входам элемента И-НЕ 12 — выход Сщс,„ блока ограничений и выход -Сф блока 4 фазосмещений. Выходные сигналы элементов И-НЕ 7, 10, 8 и 1 1, 9 и 12 подключены к входам элементов ИЛИ

13, 14 и 15, прямые и инверсные выходы которых подключены к входам элементов И-HE 16 — 21 блока 6 формирования импульсов, а выходы элементов И-НЕ 16-21 — к емкостям 22-27, которые через развязывающие диоды

28-33 и резистор 34 подключены к базе транзистора 35 с регулируемым подпором, снимаемым через резистор

36 с потенциометра 37. Выходной сигнал транзистора 35 подключен к вторым входам элементов 38-43, к первым входам которых подключены соответственно выходы элементов И-НЕ

16-21.

Устройство работает следующим образом.

На входы блоков 2-4 поступают синусоиды Ар, Ври, С е, из блока 1 опорных напряжений. На выходах блоков 2 и 3 ограничений получают 180-градус5 ные сигналы Ао, Вр, С о и А„„д„, Вп1с „

С„,р„(фиг. 2 6, ц ), на выходах блока

4 фазосмещений — изменяющиеся по длительности в зависимости от U p сигна лы фазосмещений А с -А с, В с,—

1О-Вф С 4,, — Сф (фиг. 2 ., ).

Рассмотрим формирование 180-градусного сигнала фазосмещения для одной фазы, например для фазы А.

На входы элемента И-HE 7 в блоке 5 логики поступают сигналы Ар и А 4,с на выходе получают сигнал А А (фиг. 2 е ). На входы элемента И-HE 10 в блоке 5 логики поступают сигналы

А „ и А 4,с на выходе элемента

И-НЕ 10 получают сигнал -А A фс (фиг. 2 s ) . Сигналы с выходов элементов И-НЕ 7 и 10 суммируются на входе элемента ИЛИ 13, выходные сигналы которого имеют длительность 180 эл.град . (рис. 2 з ), так как передний фронт определяется передним фронтом сигнала

А,, а задний — сигналом -А фс-, расстояние между которыми всегда равно

180 эл.град. При работе с углами

ЗО максимального и минимального ограничений длительности импульсов так:е остается равной l80 эл.град. Пр,".мой выход элемента ИЛИ 13 используется для создания импульса в фазе, а инЗ5 версный — в противофазе.

На входе элемента И†HE 16 блока формирования импульсов перемножаются сигналы, поступающие с прямого выхода элемента ИЛП 13 (фиг. 2 к ) и

4О инверсного выхода элемента ИЛИ 14 блока 5 логики, при этом на выходе элемента И-HE l6 получают импульс управления для фазы +A длительностью

120 эл.град, который может быть иод45 ключен непосредственно к тиристору фазы А.

При работе с "узкими" импульсами сигнал с выхода элемента 16 поступает через емкость 22, диод 28 и общий для всех каналов резистор 34 на вход формирователя кратковременных импульсов на транзисторе 35 с регулируемым током подпора, поступающим от потенциометра 37 через резистор 36.

На выходе (на коллекторе) транзистора 35 получают сборку кратковременных импульсов. Дальнейшее их распределение по фазам производится перемножением 120-градусных импульсов со

1107247 сборкой коротких импульсов на элементах И-НЕ 38-43.

Предлагаемая система управления позволяет получать сигналы фазосмеще-. ния длительностью 180 эл.град, во 5 всем диапазоне управления, что дает возможность использовать один и тот же сигнал для фазы и противофазы и приводит к уменьшению элементов в блоке логики. Кроме того, наличие

180-градусных импульсов позволяет легко получить 120-градусные импульсы перемножением сигналов, следующих через 60 эл.град, что в свою очередь позволяет упростить схему формирования импульсов уменьшив количество формирователей до одного, на выходе которого получается сборка импульсов, и осущетсвить дальнешее распределения их по фазам с помощью 120-градусных диапазонов. Получение l20-градусных диапазонов позволяет использовать эту систему в преобразователях с последовательно соединенными мостами, где необходимо производить взаимную раздачу импульсов между системами для включения агрегатов в работу и в зоне прерывистых токов, что расширяет функциональные возможности системы и повышает универсальность ее применения.

1107247

1107247

U8.

ВНИИПИ Заказ 5773/40 Тираж б67 Подписное

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