Многоканальное устройство для управления вентильным преобразователем

 

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ , содержащее идентичные каналы управления, каждый из которых содержит последовательно включенные синхронизатор , фазорегулятор, выполненный в виде управляемого одновибратора с времязадающим резистором, и формирователь импульсов, включающий одновибратор и импульсный усилитель, отличающееся тем, что, с целью повьшения симметрии управления и расширения функциональных возможностей , оно снабжено общими для всех каналов высокочастотным генератором импульсов и управляемым одновибратором с двумя противофазными выходами, каждый фазорегулятор снабжен вторым одновибратором с времязадающим резистором, явуыя ключами и.двумя резисторами, каждый формирователь снабжен вторым одновибратороми ключевым усилителем, а также элементом И, причем в каждом канале управления параллельно времязадающим резисторам обоих одновибраторов фазорегулятора подключены последовательно соединенные ключ и резистор, управляющий вход ключа, подключенного к первому одновибратору фазорегулятора , соединен с прямым выходом общего для всех каналов управляемого одновибратора, инверсный выход которого соединен с управляющим входом ключа, подключенного к второму одновибратору фазорегулятора , выход которого предназначен (Л для подключения через второй одновибратор формирователя импульсов и второй импульсный усилитель к первому управляющему входу преобразователя , выход первого одновибратора фазорегулятора предназначен для подключения через последовательно соединенные первый одновибратор формирователя импульсов, первый вход злемента И и первый импульсный усилитель к второму управляющему входу преобразователя, общие для всех каналов высокочастотный генера00 тор импульсов, управляемый генератор импульсов и управляемый одновибратор соединены последовательно, а управляющий вход управляемого одно вибратора предназначен для подключения к источнику задающего сигнала.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИХ (1% (11) З(б1) Н 02 P 13/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТЯЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРеТений и ОтнРытий (21) 3582620/24-07 (22) 19.04.83 (46) 23.12.84. Бюл. ¹ 47 (72) Л.Н.Лебедев и С.П.Карпус (71 ) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции (53) 621.314.727(088.8) (56) 1.. Деткин А.Г., Писарь А.П.

Управление тиристорными преобразователями. М., "Энергия" 1975, с. 23.

2. Авторское свидетельство СССР № 2669)9, кл. Н 02 P 13/16, 1970. (54)(57) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОЗРАЗОBATEJIEM, содержащее идентичные каналы управления, каждый из которых содержит последовательно включенные синхронизатор, фазорегулятор, выполнен-. ный в виде управляемого одновибратора с времязадающим резистором, и формирователь импульсов, включающий одновибратор и импульсный усилитель, о т л и ч а Ь щ е е с я тем, что, с целью повышения симметрии управления и расширения функциональных возможностей, оно снабжено общими для всех каналов высокочастотным генератором импульсов и управляемым одновибратором с двумя противофазными выходами, каждый фазорегулятор снабжен вторым одновибратором с времязадающим резистором, двумя ключами и двумя резисторами, каждый формирователь снабжен вторым одновибратором. и ключевым усилителем, а также элементом И, причем в каждом канале управления параллельно времязадающим резисторам обоих одновибраторов фазорегулятора подключены последовательно соединенные ключ и резистор, управляющий вход ключа, подключенного к первому одновибратору фазорегулятора, соединен с прямым выходом общего для всех каналов управляемого одновибратора, инверсный выход которого соединен с управляющим входом ключа, подключенного к второму одновибратору фазорегулятора, выход которого предназначен для подключения через второй одновибратор формирователя .импульсов и второй импульсный усилитель к первому управляющему входу преобразователя, выход первого одновибратора фазорегулятора предназначен для подключения через последовательно соединенные первый одновибратор формирователя импульсов, первый вход элемента И и первый импульсный усилитель к второму управляющему входу преобразователя, общие для всех каналов высокочастотный генератор импульсов, управляемый генератор ф импульсов и управляемый одновибратор соединены последовательно, а управляющий вход управляемого одновибратора предназначен для подключения к источнику задающего сигнала.

1 11З1О

Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовой преобразовательной технике, и может быть использовано в выпрямителях, ведомых сетью инверторах, реверсивных преобразователях.

Известно многоканальное устройство для управления вентильными преобразователями, состоящее из идентичных каналов, Каждый канал содержит 1п фильтр, фазосдвигающий блок и усилитель-формирователь импульсов управления (1) .

Однако в таком устройстве разброс параметров элементов в каналах и асимметрия управления фазосдвигающих блоков приводят к асимметрии выходных управляющих импульсов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многоканальное устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее идентичные каналы управления, каждый из которых содержит последовательно включенные синхрони- 25 затор, фазорегулятор, выполненный в виде управляемого одновибратора с времязадающим резистором, и формирователь выходных импульсов, содержащий одновибратор и импульсный усилитель (2) .

Нецостатками известного устройства являются невозможность исключения асимметрии управляющих импульсов во всем диапазоне регулирования, обусловленной неидентичностью передаточ- З5 ных характеристик фазосдвигающих устройств, а также невозможность осуществления симметричного управления тиристорами.

Целью изобретения является расши- 40 рение функциональных возможностей устройства и повышение симметрии управления.

Указайная цель достигается тем, 45 что многоканальное устройство для управления вентильным преобразовате- лем, содержащее идентичные каналы управления, каждый из которых содержит последовательно включенные синхронизатор, фазорегулятор, выполненный в виде управляемого одновибратора с времязадающим: резистором и формирователь импульсов, содержащий одновибратор и импульсный

55 усилитель, снабжено общими для всех каналов высокочастотным генератором импульсов и управляемым одновибрато"

18 ром с двумя противофазнымй выходами, каждый фазорегулятор снабжен вторым одновибратором с времязадающим

-резистором, двумя ключами и двумя резисторами, каждый формирова- тель снабжен вторыми одновибратором и ключевым усилителем, а также элементом И, причем в каждом канале управления параллельно времязадающим резисторам обоих одновибраторов фазорегулятора подключены последовательно соединенные ключ и резистор, управляющий вход ключа, подключенного к первому одновибратору фазорегулятора, соединен с прямым выходом общего для всех каналов управляемого одновибратора, инверсный выход которого соединен с управляющим входом ключа, подключенного к второму одновибратору фазорегулятора, выход которого предназначен для подключения через второй одновибратор формирователя импульсов и второй импульс-. ный усилитель к первому управляющему. входу преобразователя, выход первого одновибратора фазорегулятора предназначен для подключения через последовательно соединенные первый одновибратор формирователя импульсов, первый вход элемента И и первый импульсный усилитель к второму управляющему входу преобразователя, об щие для всех каналов высокочастотный генератор импульсов, управляемый генератор импульсов и управляемый одновибратор соединены последователь- но, а управляющий вход управляемого одновибратора предназначен для подключения к источнику задающего сигнала.

На фиг. 1 представлена приципиальная схема устройства; на фиг. 2— временная диаграмма работы устройства.

Многоканальное устройство для управления вентильным преобразователем содержит шесть идентичных каналов для трехфазного тиристорного регулятора, которые состоят из последовательно соединенных синхронизаторов 1, фазорегуляторов 2, формирователей 3 импульсов. Выход . генератора 4 высокочастотных колебаний соединен с запускающим входом управляющего одновибратора 5, который имеет.два выхода. прямой 6 и инверсный 7. Напряжение управления одновибратора 5 является напряжением многоканального устройства.

l l 310

Синхронизатор состоит из шести, по числу каналов, синхронизаторов

1. В состав синхронизатора 1 входит формирователь 8 коротких импульсов, выход которого является выходом

5 синхронизатора блока 1.

Фазорегулятор 2 состоит из двух одновибраторов, запускающие входы которых являются запускающими входами фазорегулятора 2. Управляющий вход первого одновибратора является первым управляющим, а второго одновибратора — вторым управляющим входами фазорегулятора 2. Прямой выход 6 управляющего одновибратора

S соединен с первыми управляющими входами, инверсный выход 7 — с вторыми управляющими входами фазорегуляторов 2.

В первом одновибраторе фазорегулятора 2 параллельно времязадающему резистору 9 подключена цепочка последовательно соединенных резистора 10, ключа 11 на транзисторе, база которого является управляющим входом первого одновибратора фазорегулятора

2, который имеет два выхода а и о

Выход о первого одновибратора является первым выходом, а второго одновибратора- вторым выходом фазорегулятора 2. Первый вход формирова30 теля 3 импульсов является входом первого одновибратора 12, второйвторого одновибратора 12. Каждый одновибратор 12 имеет динамический вход и может быть выполнен в виде З5 последовательно соединенных формирователя 13 коротких импульсов и одновибратора 14 со статическим входом.

Выход первого одновибратора 12 соединен с первым входом логического 4О элемента И 15, второй вход которого соединен с выходом б .второго одновибратора 12. Выход элемента И

15 соединен c входом первого импульсного усилителя 16, выход второго 45 одновибратора 12 соединен с вторым импульсным усилителем 17. Выходы 18 и 19 первого и второго импульсных усилителей являются соответственно первым и вторым выходами формирова- 50 теля 3 импульсов.

Сигналы управления с выхода 18 поступают на силовые тиристеры, с выхода 19 — на коммутирующие (запирающие) тиристоры вентильного преоб- 55 разователя.

Устройство работает следующим образом.

18 4

На вход синхронизатора 1 поступает синхронизирующее напряжение (фиг. 2а). На выходе формирователя

8 формируются короткие отрицательные импульсы(фиг. 2б), запускающие первый и второй одновибраторы 2.

Через промежуток времени at p —

3 с момента запуска первый и второй одновибраторы 2 возвратятся в исходное состояние (фиг. 2 в и г) .

Положительным фронтом выходного импульса первого одновибратора 2 запускается первый одновибратор

2, 12 на время, соответствующее -

1(фиг. 2д). Аналогично, со сдвйгом

2 л во времени — и - oL формируется

9 импульс длительностью — р на

2 гъ

3 выходе второго одновибратора 12.

На фиг. 2 е показан сигнал на выходе S второго формирователя длительности импульсов.

Начало импульса на выходе элемента И 15 соответствует углу управления, его конец — началу выходного импульса второго одновибратора

12(фиг. 2k). Усиленные выходнь1е . импульсы элемента И и второго одновибратора 12 в импульсных усилителях поступают с выхода 18 в управляющую цепь силового тиристора, а через

2 промежуток времени — 3-g на выходе .Я

19 появляются импульсы, открывающие коммутирующие тиристоры, которые запирают силовые тиристоры. Таким образом осуществляется симметричное управление тиристорами преобразователя. Кривая тока через силовой тиристор, которым управляет первый канал, представлена на фиг. 2ж. Работа остальных каналов аналогична.

Изменяя величину напряжения управления, изменяют скважность импульсов, поступающих на базу транзистора 11, работающего в ключевом режиме(фиг.2з) тем самым изменяют время подключения резистора !О к резистору 9, а соответственно и фазовый сдвиг управляющих импульсов. Величина сопротивления резистора 9 определяет максимальный сдвиг управляющих импульсов

60 эл.град., а величина сопротивления резистора 10-минимальный(0 эл. град). Во втором одновибраторе 12 резистор 9 определяет максимальный сдвиг управляющих импульсов, поступающих на выход 19 — 120 эл.град., а резистор 10-минимальный-60 эл.

5 ll град. Так как на управляющие входы одновибраторов 12 поступают высокочастотные импульсы в противофазе, то, если на первом одновибраторе

12 транзистор 11 закрыт, то во втором одновибраторе 10 будет подключен к резистору 9, а во втором нет, и наоборот. Таким образом, при увеличении напряжения управления сдвиг управляющих импульсов с выхода 18 с(,„ з будет уменьшатьг>

cB c до 0 а Q(Bb 9 увеличивать

ВЫх 19 ся с †до (фиг. 2и)., что и необходимо для симметричного

31.018 управления вентильным преобразователем.

Применение для управления фазорегуляторами широтно-импульсного способа модуляции управляющего напряжения позволяет уменьш ть асимметрию управляющих импульсов, которая не превышает 1%, устранить асимметрию

1О импульсов при управлении динамическую асимметрию, устранить ассиметрию импульсов, поступающих на силовые и коммутирующие тиристоры в каждом канале устройства

35 для управления вентильным преобразов.ателем.

ВНЩШК Заказ 9625/43 Тираж 666 Подписное

Фщщ ал IIGG "Патент" ° r. Ужгород, ул.Проектная,4 ю