Устройство для раздельного управления группами вентилей преобразователя
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ГРУППАМИ ВЕНТИЛЕЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ , содержа:1цее фазосдвигающий блок, выход которого предназначен для подключения к вентильному преобразователю , вход подключен к выходу сумматора, на один из входов которого подается сигнал управления, датчик СОСТОЯШ1Я тиристоров вентильного преобразователя, о т л и чающееся тем, что, с целью повьшения точности линеаризации V статической характеристики .и надежности устройства, в него введен цифроаналоговый преобразователь, регистр , счетчик, RS -триггер режима, формирователь управляющих импульсов, ключ прерывистого режимаj генератор эталонной частоты, выход которого через первый вход ключа прерывистого режима подключен к вычитающему входу счетчика, один из выходов которого соединен с первым входом регистра , второй выход - с R .-входом Ч5-т4)иггера режима, выход которого соединен с вторым входом ключа прерывистого режима и пе(вым входом формирователя управлякщих импульсов, § выходы которого соединены с управлякицими входами регистра и счетчиО ) ка, вход цифроаналогового преобразос вателя соединение выходом регистра, а выход - с ,вторым входом сумматора , выходдатчика состояния тирис ,торов сбединен с третьим входом ключа прерывистого режима, вторым вхо|дом формирователя управляющих им:пульсов и 5 -входом R5-триггера рес ш ч жима, причем в качестве ключа прерывистого режима использован трехвходовый элемент И-НЕ. s9 9)
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
QQ (11) А (д) Н 02 P 13/16
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPOHOIUPV СВИДЕТЕЛЬСТВУ с.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
По ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3560088/24"07 (22) 05.03.83 (46) 23.11.84. Бюл. N 43 (72) Л.Н.Рассудов и С.П.Ковалев (71) Ленинградский. ордена Ленина электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (53) 621.3 16.727(088,8) (56) 1. Динамика вентильного электропривода постоянного тока. Под ред. А.Д.Поздеева. М., "Энергия", 1975 с. 8-14.
2. Авторское свидетельство СССР
У 944061, кл. Н 02 P 13/16, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОГО
УПРАВЛЕНИЯ ГРУППАМИ ВЕНТИЛЕЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащее фазосдвигающий блок, выход которого предназначен для подключения к вентильному преобразователю, вход подключен к выходу сумматора, на один из входов ко. торого подается сигнал управления, датчик состояния тиристоров вентильного преобразователя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности линеаризации с статической характеристики .и надеж3 ности устройства, в него введен цифроаналоговый преобразователь, регистр, счетчик, RS -триггер режима, I формирователь управлякщих импульсов, ключ прерывистого режима; генератор эталонной частоты, выход которого через первый вход ключа прерывистого режима подключен к вычитакицему входу счетчика, один из выходов которого соединен с первым входом ре" гистра, второй выход - с R .-входом
98-триггера режима, выход которого соединен с вторым входом ключа пре.рывистого режима и первым входом формирователя управляющих импульсов, выходы которого соединены с управляющими входами регистра и счетчика, вход цифроаналогового преобразователя соединен с выходом регистра, а выход - с вторым входом сумматора, выход: датчика состояния тирис- Я ,торов соединен с третьим входом ключа прерывистого режима, вторым вхо,:дом формирователя управляющих им. пульсов и 6 -входом Ю-триггера режима, причем в качестве ключа прерывистого режима использован трехвходовый элемент И-НЕ.. довый элемент И-HE.
f 1125
Изобретение относится к преобразо вательной технике, в частности к управлению статическими преобразователями, и может найти применение в системах вентильного электропривода постоянного тока.
Известны устройства управления вентильным преобразователем, в которых импульсы управле «я вырабатываются, когда сигнал задания сравни- «б вается с опорным сигналом, как правило, косинусоидальным или пилообразным (1) .
Недостаток данньк устройств,—, ухудшение точности и быстродействия в области прерывистых токов.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является уст. ройство для управления преобразователем, содержащее фазосдвигающий щ блок, вькод которого предназначен для подключения к вентильному преобразователю, вход подключен к выходу сумматора, один из входов которого предназначен для подключения сигна- 15 ла управления, корректируниций интегратор с ключом сброса, выход которого подключен к другому входу сумматора, датчик состояния тиристоров вентильного преобразователя, подключенный к ЗО управляющему входу ключа сброса корректирующего интегратора, датчик
ЭДС двигателя, датчик выходного напряжения, нуль-орган, дополнительный интегратор с ключом сброса, причем входы нуль-opraaa подключены к вы35 . ходам датчика напряжения и датчика
ЭДС двигателя, вькод дополнительного интегратора подключен к входу корректируницего интегратора, для устране,40 ния неопределенности состояния нуль- органа снабженное двумя элементами
2И, элементом НЕ и элементом 3 ИЛИ (2)..
Однако для известного устройства характерна недостаточная линеариза- 45 ция статической характеристики преобразователя из-за несоответствия коэффициента квадратичной аппроксимации постоянной величины на входе дополнительного интегратора всему ди-5О апазону изменения углов управления.
Кроме того, ввод в устройство сигналов, пропорциональньк ЗДС двигателя и выходному напряжению требует сложных устройств гальванической развяз- 55 ки для исключения попадания силово", го напряжения в цепи управления, что снижает надежность устройства. Дат726 3 чик ЭДС при работе двигателя с изме
/ няннцимся магнитным потоком представляет собой сложное и инерционное устройство, вносящее дополнителв ную погрешность. Наличие переключе» ния в корректирующем канале неизбеж- но ведет к повышению помех в канале . регулирования и снижению надежности. !
Цель изобретения — повышение точности линеаризации статической характеристики и надежности устройства.
Для достижения поставленной цели в устройство для раздельного управления группами вентилей преобразователя, содержащее фазосдвигающий блок вькод которого предназначен для подх3
I ключения к вентильному преобразовате лю, вход подключен к выходу сумматора, на один из входов которого подается сигнал управления, датчик состояния тиристоров вентильного преобразователя, введены цифроаналоговый преобразователь, регистр, счетчик, Щ-триггер режима, формирователь управляннцих импульсов, ключ прерывистого режима, генератор эталонной частоты, вькод которого через первый . вход ключа прерывистого режима подключен к вычитающему входу счетчика, один из выходов которого соединен с первым входом регистра, второй вькод с ц -входом R8 -триггера режима, выход .которого соединен с вторым входом ключа прерывистого режима и первым входом формирователя управляю-, щих импульсов выходы которого соединены с управляющими входами регистра и счетчика, вход цифроаналогового преобразователя соедйнен с выходом регистра, а выход - с вторым входом сумматора, вькод датчика состояния тиристоров соединен с третьим входом ключа прерывистого режима, вторым входом формирователя управляющих импульсов и 9 -входом 95 -триггера режима, причем в качестве ключа прерывистого режима используется трехвхоНа фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства,на фиг.2 - временные зависимости
MpHoBpHHb««c значений напряжения вентильного преобразователя в режиме не. прерывных (a) и прерывистых (g) то-. ков на фиг . 3 - временная диаграмма: работы устройства на фиг. 4 - пример реализации формирователя управляющих импульсов..
1125726
Н
X =- --. с
2 Ч
ЮЯ
Ч= — И -1)
4 (У где tl - разрядность счетчика 10.
По срезу сигнала датчика 5 состояния тиристоров формирователь 7 управлякщих импульсов формирует два им. пульса, разнесенные по времени: импульс 15 записи в регистр, по которому величина переписывается в регистр
11, и импульс 16 записи в счетчик числа „1, подготавливаниций счетчик к следующему интервалу вентильности. Цифровой код числа Ь преобразу3
Устройство содержит сумматор 1, фазосдвигакщий блок 2, выход которого служит для подключения к вентильному преобразователю 3, питающему электродвигатель 4, датчик 5 состояния тиристоров, триггер 6 режима, фор мирователь 7 управляющих импульсов, ключ 8 прерывистого режима, генератор 9 эталонной частоты, счетчик 10, регистр 11> цифроаналоговый преобра- 1р эователь 12, причем выход генератора 9 эталонной частоты соединен че: рез ключ 8 прерывистого режима с вычитающим входом счетчика 10, выходы которого объединены с входами регистра 11, вьмод 13 обнуления — с -входом триггера 6 режима, 8 -вход которого, объединенный с первыми входами формирователя 7 управляющих импульсов и ключа 8 прерывистого ре. р
LmMa, соединен с выходом датчика 5 еостояния тиристоров, выход 14 триггера 6 режима соединен с вторыми входаии ключа 8 прерывистого режима и формирователя 7 управлякщих HMIpjJIb» сов, вьмод 15 которого соединен с уй равляющим входом" Запись" регистра
11, а выход 16 — с управлякицим входом "Запись" счетчика 10, входы цифроаналогового преобразователя 12 объединены с выходами регистра 1.1, а выходы — с вторым входом сумматора 1.
Устройство работает следующим об., разом.
Для абсолютной линеаризацни внешней характеристики вентильного пре-. образователя необходимо подать импульс управления с такой задержкой, . чтобы разность заштрихованных площа-. О дей (фиг. 2) под графиками мгновенных значений напряжения на выходе вентильного преобразователя в режи-. ме непрерывных о и прерывных о токов равнялась нулю: «, 2»/ю мп(и мЯи ) е „мп и«мМи1-, . л, о где E > - амплитудное значение фазового напряжения питания N вентильного преобразовате- ля (д - круговая частота сети питания,, ь1 — длительность протекания то-я ка на интервале вентильнос- . ти;
М вЂ” фазность преобразователями
Разделив обе части уравнения на
Е, подставив выражение для Зс фи взяв интеграл, получаем
Для линеаризации статической характеристики вентильного преобразователя увеличивают заданный угол на величину й, где и
4.
11» ю
Ошибка линеаризации при этом не превышает значения
Поэтому в режиме прерывистых токов датчик 5 состояния тиристоров логическим сигналом "1", соответствующим наличию тока в якорной цепи, открывает ключ 8 прерывистого режима, который разрешает прохождение импульсов эталонной частоты с генератора 9 на вычитающий вход счетчика
10, в котором предварительно записано число и» /щ . По окончании интервала проводимости, чему соответствует изменение сигнала на выходе датчика 5 состояния тиристоров на логический "0", запрещающего прохождение импульсов генератора 9 через ключ
8 прерывистого режима, в счетчике
10 формируется число 6,» †" - - так
2 как частота импульсов генератора 9 выбирается такой, чтобы sa интервал «>, на вход счетчика 10 поступило число импульсов, соответствующее 4j /2:
1125726 ется в цифроаналоговом преобразователе 12 в аналоговый сигнал, прогорциональный h, который в сумматоре
1 складывается с заданным углом рс открывания вентилей. На следующем интервале вентильности устройство работает аналогично описанному.
При использовании цифрового фаэосдвигающего устройства 2 отпадает необходимость использования цнфро- 10 аналогового преобразователя 12, так как в этом случае возможно непосредственное суммирование цифровых кодов.
В режиме непрерывных токов длительность протекания тока больше 1
2е!т, поэтому эа период 2i
14 логический сигнал "0", который запрещает поступление через ключ 8 им-. пульсов .эталонной частоты генератора
9 на вход счетчика,10. По срезу сиг- 25 нала 14 на выходе триггера 6 режима формирователь 7 управляющих импульсов формирует импульс 15 записи в регистр 11 числа О, находящегося в счетчике 10, и импульс 16 записи в щ .счетчик 10 числа i /в. На выходе цифроаналогового преобразователя 12—
\ нулевой сигнал, угол отпирания вентилей определяется только заданным значением ц ..
При возврате в режим прерывистых токов, в момент начала бестоковой паузы, сигнал на выходе датчика 5 состояния тиристоров, а значит, и на 5 -входе триггера 6 режима становится нулевым, устанавливая тем самым на выходе 14 триггера 6 режима логический сигнал "1", и устройство работает аналогично описанному °
Формирователь вырабатывает импуль- сы управления счетчиком 10 и регистром 11 по перепаду из логической "1"
If !1
0 любого H9 рВ сигналов, поступающих с выходов датчика 5 состояния тиристоров и триггера 6 режима .
По срезу сигнала, поступающего на лемент ИЛИ 17 (фиг. 4), на двух элентах задержки фронта выполненных н1 вентиле 18, конденсаторе 19, элементе
И-НЕ 20 и вентиле 21, конденсаторе
22, элементе И-НЕ 23, и элементах И-НЕ
24 и 25 формируются два управляющих импульса 15 и 16> разнесенные по времени записи в регистр и записи. в счетчик соответственно, которые после инверторов 26 и 27 поступают на выходы формирователя 7 управляющих импульсов 7..
1125726
1125726
Составитель Н.Савинова
Редактор И. Николайчук Техред С. Легеза.
КорректоР .О.Луговая
Подписное
Филиал ППП"Патент", r. Ужгород, ул . Проектная, 4
Заказ 8555/42 Тираж 666
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5
