Устройство для управления однофазным мостовым инвертором

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОДНОФАЗНЫМ МОСТОВЫМ ИНВЕРТОРОМ, содержащее задающий генератор, формирователь задающих импульсов, ВЬЕХОД которого через распределитель соеди .нен с входом триггера знака и первыми входами блока совпадения, два усилителя и выходные усилители импульсов управления силовыми и коммутирующими тиристорами инвертора, выходы которых предназначены для подключения к управляющим электродам соответствующих тиристоров, отличающееся тем, что, с целью повьппения надежности, оно снабжено п каналами формирования длительности импульсов напряжения, где п - число импульсов в полупериоде выходного напряжения инвертора , двумя формирователями импульсов , элементом задержки, двумя усилителями-коммутаторами, пятью элементами ИЛИ, каждый канал формирования длительности импульсов напряжениясостоит из формирователя длительности импульса, содержащего последовательно включенные усилитель и элемент выдержки времени, снабженный времязадаюг ей цепью, формирователя импульсов и усилителя-коммутатора, причем в каждом канале формирования импульсов напряжения первый вход усилителя-коммутатора соединен через формирователь импульсов с выходом усилителя формирователя длительности импульсов, вход которого соединен с соответствующим выходом блока совпадения, выход элемента i выдержки времени соединен с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу первого усилителя, выход пер вого усилителя соединен с первым входом первого усилителя-коммутатора И через второй усилитель и первый формирователь импульсов - с первым ю входом второго усилителя-коммутатора , выходы первого усилителяо коммутатора соединены с входами вы4 ходного усилителя импульсов управления силовыми тиристорами инверСО тора, первый и второй выходы второго усилителя-коммутатора соединены с первыми входами соответственно второго, четвертого и третьего, пятого элементов ИЛИ, выходы которых подключены к входам выходных усилителей импульсов управления коммутирующими тиристорами инвертора, вторые входы ВТОР9ГО и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми и вторыми выходами усилителей-коммутаторов нечетных каналов фо.р

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ЗСЮ Н 02 P 13/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3002796/24-0? (22) 05.11.80 (46) 23. 10.84. Вюл-. e 39. (72) 10 С.Ремха, Н.И.Джура, Н.Т.Николаенко и В.В.Гудков (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт горнорудного машиностроения (53) 621.314.27(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М- 576653, кл. Н 02 Р 13/16, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 2672938/24-07, кл. Н 02 P 13/16, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ОДНОФАЗНЬК МОСТОВЫК ИНВЕРТОРОМ, содержащее задающий генератор, формирователь задающих импульсов, выход которого через распределитель соеди.нен с входом триггера знака и первыми входами блока совпадения, два усилителя и выходные усилители импульсов управления силовыми и коммутирующими тиристорами инвертора, выходы которых предназначены для подключения к управляющим электродам соответствующих тиристоров, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности, оно снабжено и каналами формирования длительности импульсов напряжения, где и — число импульсов в полупериоде выходного напряжения инвертора, двумя формирователями импульсов, элементом задержки, двумя усилителями-коммутаторами, пятью элементами ИЛИ, каждый канал формирования длительности импульсов.Л0„„1120479 напряжения состоит нз формирователя длительности импульса, содержащего последовательно включенные усилитель и элемент выдержки времени, снабженный времязадаюп1ей цепью, формирователя импульсов и усилителя-коммутатора, причем в каждом канале формирования импульсов напряжения первый вход усилителя-коммутатора соединен через формирователь импульсов с выходом усилителя формирователя длительности импульсов, вход которого соединен с соответствующим выходом блока совпадения, выход элемента выдержки времени соединен с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу первого усилителя, выход пер вого усилителя соединен с первым входом первого усилителя-коммутатора и через второй усилитель и первый фавв формирователь импульсов — с первым П входом второго усилителя-комму- hei татора, выходы первого усилителя- р коммутатора соединены с входами выходного усилителя импульсов управления силовыми тиристорами инвертора, первый и второй выходы второго усилителя-коммутатора соединены с первыми входами соответственно второго, четвертого и третьего, пятого элементов ИЛИ, выходы которых ч подключены к входам выходных усилителей импульсов управления коммутирующими тиристорами инвертора, вторые входы второго и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми и вторыми выходами усилителей-коммутаторов нечетных каналов фор1

1120479 мирования импульсов напряжения, .первые .и вторые выходы усилителейкоммутаторов четных каналов соединены с вторыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, выходы триггера знака соединены с вторыми входами всех усилителей-коммутаторов, выход усилителя 6 -ro формирователя длительности импульсов через элемент

Ф

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления однофазными мостовыми инверторами с индивидуальными и фазными узлами ком- 5 мутации при широтно-импульсной модуляции выходного напряжения.

Известно устройство управления преобразователями, предназначенными

Для преобразования постоянного то" ка (13.

Однако указанное устройство, решая вопросы преобразования энергии с использованием импульсных методов модуляции, имеет ограниченные15 функциональные возможности, так как не решает вопросов ограничения помеховоздействия на системы. телемеханики, диспетчеризации и связи, а также на собственные каналы управления. 20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для управления однофазным мостовым инвертором, содержащее задающий генератор, формирователь за-25 дающих импульсов, выход которого через распределитель соединен с входом триггера знака и первыми входами блока совпадения, два усилителя и выходные усилители импуль- ЗО сов управления силовыми и коммутирующими тиристорами инвертора(2 ).

Недостатком этого устройства является высокий уровень помех широкого спектра, возникающие и излучаемые в моменты между импульсами формируемой полуволны напряжения за счет энергии свободного тока.

Целью изобретения является ограничение уровня генерируемых помех, т.е. повышение надежности. задержки и второй формирователь импульсов соединен с выходом усилителя (и -1)-го формирователя длительности импульсов, выход задающего генератора соединен с входом формирователя задающих импульсов, а вторые входы блока совпадения предназначены для подключения сигналов управления.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления однофазным мостовым инвертором снабжено и каналами формирования длительности импульсов напряжения, где число импульсов в полупериоде выходного напряжения инвертора, двумя формирователями импульсов, элементом задержки, двумя усилителями-коммута-торами, пятью элементами ИЛИ, каждый канал формирования длительности импульсов напряжения состоит из форми рователя длительности импульса, со" .держащего последовательно включенные усилитель и элемент выдержки времени, снабженный времязадающей цепью, формирователя импульсов и усилителя-коммутатора, причем в каждом канале формирования импульсов напряжения первый вход усилителя-комму= татора соединен через формирователь импульсов с выходом усилителя формирователя длительности импульсов, вход которого соединен с соответствующим выходом блока совпадения, выход элемента выдержки времени соединен с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, выход которогс подключен к входу первого усилителя, выход первого усилителя соединен с первым входом первого усилителя-коммутатора и через второй усилитель и первый формирователь импульсов— с первым входом второго усилителякоммутатора, выходы первого усилителя-коммутатора соединены с входами выходного усилителя импульсов управления силовыми тиристорами инвертора, первый и второй выходы второго усилителя-коммутатора соединены с первыми входами соответ1120479 .4 ственно второго, четвертого и третьего, пятого элементов ИЛИ, выходы которых подключены к входам выходных усилителей импульсов управления коммутирующими тиристо- 5 рами инвертора, вторые входы второго и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми и вторыми выходами усилителей-коммутаторов нечетных каналов формирования импульсов напряжения, первые и вторые выходы усилителей-коммутаторов четных каналов соединены с вторыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, выходы триггера знака соединены с вторыми входами всех усилителей-коммутаторов, выход усилителя и --го формирователя длительности импульсов через элемент задержки и второй формирователь им- 2О пульсов соединен с выходом усилителя (n -1)-го формирователя длительности импульсов, выход задающего генератора соединен с входом формирователя задающих импульсов, а вторые 25 входы блока совпадения предназначены для подключения сигналов управления.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит задающий генератор 1, формирователь 2 задающих импульсов, распределитель 3, триггер 4 знака, блок 5 совпадения, формирователи 6 д, пительности импуль35 са в каждом канале формирования длительности импульсов напряжения.

Формирователь 6 состоит из усилителя 7 и элемента 8 выдержки времени, снабженного времязадающей цепью 9.

Выходы элементов 8 через элемент

ИЛИ 10 соединены с усилителем 11.

Кроме того, устройство содержит усилитель-коммутатор 12, выходной усилитель 13 импульсов управления силовыми тиристорами, усилитель 14, формирователь 15 импульсов, усилителькоммутатор 16, элементы ИЛИ 17, выходные усилители 18 импульсов управления коммутирующими тиристора- 50 ми, формирователи 19 импульсов, усилители-коммутаторы 20, элемент задержки 21, формирователь 22 импульсов.

Устройство работает следующим об.- 55 разом.

При подаче на устройство оперативного напряжения питания задающий генератор 1,начинает генерировать. сигналы, частота которых пропорциональна частоте выходного напряжения инвертора. Указанные сигналы усиливаются по мощности и формируются по длительности формирователем 2 и поступают на вход распределителя 3.

Коэффициент пересчета распределителя равен числу импульсов в полуволне выходного напряжения инвертора (и ), выход последнего разряда распределителя соединен со счетным входом триггера 4, сигнал на выходе которого определяет знак полуволны формируемого напряжения. Сигналы с выходов распределителя 4 при наличии разрежающих сигналов управления поступают через блок 5 на входы формирователей 6. Сигнал с выхода усилителя 8 через формирователь 19, усилителькоммутатор 20, элемент 17 поступает на выходной усилитель 18. Длительность импульса управления коммутирующими тиристорами составляет

80-100 мкс. Элемент 7 определяет длительность импульса выходного напряжения инвертора, которую можно менять с помощью цепи 9, С выхода элемента 7 сигналы через элемент 10, усилитель 11 усилитель-коммутатор 12 и выходной усилитель 13 поступают на управляющие электроды силовых тиристоров. Сигналы с выхода усилителя 11 поступают также через. усилитель 14, формирователь 15 и усилитель-коммутатор 16 на входы элементов 17, в результате чего формируются импульсы управления коммутирующими тиристорами. При этом форми- руется цепь заряда коммутирующих конденсаторов инвертора.

По истечении и; импульса s полуволне выходного,:напряжения сигнал поступает только на один из диагональных коммутирующих тиристоров — происходит выключение одного из силовых тиристоров. Ток нагрузки замыкается через оставшийся не выключенным силовой тиристор, так как в укаэанную цепь входит индуктивность нагрузки броска тока, а следовательно, и излучения спектра помех не происходит.

По окончании последнего импульса полуволны происходит выключение одного из силовых тиристоров, а по истечении выдержки времени, определяемой элементом.21, сигнал с и выхода распределителя 3 поступает через формирователь 22 в цепь форми- .

1120479

Составитель В.Миронов

Техред И,Кузьма Корректор Е.Сирохман

Редактор Л.Лосева

Заказ 7758/44

Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 рования импульсов управления коммутирующих тиристоров — происходит выключение второго силового тиристора, а остаток энергии возвращается в конденсатор фильтра. 5

Таким образом, благодаря двухсту« пенчатому управлению процессом рассеивания энергии свободного тока на индуктивную, а потом на емкостную нагрузку: выполняется коррекция переходного процесса и исключаются выбросы энергии в сеть и ограничение до нормируемого уровня спектра излучаемых помех,т. е. в целом происходит улучшение качества управления преоб-15 разованнем энергии постоянного тока.

Кроме того, наличие связи элементов 17 с четными и нечетными каналами формирования длительности испульсов напряжения наряду с решением воп росов коррекции переходных процессов позволяет обеспечить поочередную смену выключаемых в течение полуволны напряжения,инвертора силовых тиристоров и улучшения их тепло.вых режимов, а также повышения энергетических показателей преобразования энергии.. Последнее достигается за счет использования энергии свободных токов для поддержания тока нагрузки в период между импульсами.