Одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем

 

Изобретение предназначено для управления вентильным преобразователем , работающим на групповую нагрузку . Цель изобретения - увеличение быстродействия. Устройство содержит однофазный блок синхронизации (ОБС) 1, генератор высокочастотных импульсов (ГВИ) 11 и по числу вентильных групп преобразователя фазосдвигающие блоки (ФБ) 2, соединенные последовательно с соответствуннцими распределителями импульсов (РИ) 5, и дополнительно введенные модуляторы 15. ОБС 1 соединен с первым из ФБ 2. РИ 5 и запускающие входы модуляторов 15 соединены с ГВИ 11. Упto к 4 Ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1224927 А

A@4 H 02 М 7/10 ф ЮРОЮ-.:»- - д е ф с

H ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный ксмитет СссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ (21) 3807361/24-07 (22) 05. 11. 84 (46) 15.04.86. Бюл. Ф 14 (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции (72) Ю.M. Остапишин и С.П. Карпус (53) 621.316.27 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 741410, кл. Н 02 Р 13/16, 1980 .

Авторское свидетельство СССР

М 1043811 кл. Н 02 Р 13/16, 1983, (54) ОДНОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫИ ПРЕОБРАЗОВАTE JIEM (5?) Изобретение предназначено для управления вентильным преобразователем, работающим на групповую нагрузку. Цель изобретения — увеличение быстродействия. Устройство содержит одно4азный блок синхронизации (ОБС) 1, генератор высокочастотных импульсов (ГВИ) 11 и по числу вентильных групп преобразователя фазосдвигающие блоки (ФБ) 2, соединенные последовательно с соответствующими распределителями импульсов (РИ) 5, и дополнительно введенные модуляторы

15. ОБС 1 соединен с первым из

ФБ 2. РИ 5 и запускающие входы модуляторов 15 соединены с ГВИ 11. Уп" Е

1224927 равляющий вход каждого модулятора соединен со входом соответствующего

ФБ 2. Каждый из модуляторов 15 вклю-. чает одновибратор 16, запускающие вход и выход которого являются за-пускающими входами модулятора. Параллельно с времязадающим резистором одновибратора 16 включены последовательно соединенные резистор и змитg

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в выпрямителях, ведомых сетью инверторах, реверсивных преобразователях работающих на групповую нагрузку.

Известны устройства для управления вентильным преобразователем.

Целью изобретения является увеличение быстродействия устройства.

Иа фиг.1 представлена функциональная схема одноканального устройства для управления вентильным преобразователем; на фиг.2 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные однофазный блок . 1 синхронизации, первые фазосдвигающие блоки 2.1-2 Jl содержащие последовательно соединенные одно-вибратор 3 и укорачивающий блок 4.

Вход одновибратора 3, является входом фазосдвигающих блоков 2.1-2. Ъ, выходом их является выход укорачивающего блока 4. Первые распрецелители 5.1-5. импульсов состоят из одновибратора 6, выход которого соединен с первым входом формирователя-. усилителя 7, вход одновибратора 6 является входом первых распределитеО лей 5. 1-5. П.Формирующие блоки 8. 1-8. vn - 1 состоят из последовательно соединенных блока 9 регулируемой задержки, формирователя-усилителя

10,, с первыми входами формировате-лей-усилителей 7 и 10 соединен выход

15 генератора 11 высокочастотных импульсов, выход формирователя-усилителя импульсов 10 является выходом формирующих блоков 8.1-8. %- 1. Блок 9

j o состоит из последовательнс соединенных одновибратора 12, укорачивающего терно-коллекторный переход транзистора, база которого через конденсатор соединена с управляющим входом модулятора. Цель достигается обеспечением непрерывного управления вентильными группами преобразователя путем получения величины сдвига межцу импульсами РИ,пропорпиональной из: енению напряжения управления.2ил.

Ж блока 13, одновибратора 14, вход одновибратора 12 является входом блока 9, его выходом — выхоц одновиб-ратора 1 ;.„количество послецовательно < оединенных фазосдвигающих устройств 2, 2-2„ 4 и распределителей импульсов 5. -5. г1 опре 1еляется числом + групп вентилей в преобразователе или числом нагрузок. Модуляторы 15.1-15. имеют запускающий и управляющий входы. Запускающие входы модуляторов 15.1 — 15.n соединены с выходом генератора 11. Управляющий вход каждого модулятора 15.1-15. < подключен к управляющему входу соответствующего фазосдвигающего блока

2.1-2. A Модулятор I5..1 содержит одновибратор 16, запускающий вход и выход которого являются запускающим входом и выходом модулятора 15.1.

Параллельно с времязадающим сопротивлением одновибратора 16 соединена цепочка последовательно соединенных резистора и эмиттерно-коллекторного перехода транзистора, база которого через конденсатор соединена с управляющим входом модулятора 1>*1.

Параллельно с времязадающим резистором 17 одновибратора 12 соединена цепочка последовательно соединенных эмиттерно-коллекторного перехода транзистора 18 и резистора

19. База транзистора является вторым входом формирующего бпока 8.1 и распределителя 5,1.

Устройство работает следующим образом.

На вход блока 1 поступает однофазное синхронизирующее напряжение (1 ®„ (фиг.2.a), с выхода блока 1, 1224927 в моменты прохождения Осин через нуль, с отрицательного значения, формируются синхронизирующие импульсы (фиг.2.б) поступающие на вход фазосдвигающего блока 2.1,обеспечивающего сдвиг управляющих импульсов.Величйна сдвига с щр (фиг.2.в) регулируется изменением постоянной времени КС -цепочки одновибратора 3.

Укорачивающий блок 4 формирует коl роткие импульсы (фиг.2.г) по приходу заднего фронта импульсов с одновибратора 3, необходимые для надежного запуска одновибраторов в последующих блоках устройства. Одновибраторы 6 и 14 формируют импульсы (фиг. 2.д и 2. е) длительностью К2 П/rn,, где K =1 для однотактных схем выпрямления, К =2 для двухтактных схем выпрямления.

Усиленные в формирователях †усилителях 10 импульсы поступают в управляющую цепь тиристоров.

Формирующие блоки 8.1-8.rn-1 осуществляют формирование Ф -1-ro импульса со сдвигом 2 П/vn между ними следующим образом.

При неизменном напряжении управления на вход первого распределителя импульсов приходит импульс с фазосдвигающего блока 2.1 (фиг.2.г),который запускает одновибраторы 6 и

12. Одновибратор 6 формирует импульсы длительностью 2 П/м, одновибратор

12 формирует импульсы длительностью

2П/rq (фиг.2.з) т.е. задний фронт выходного импульса одновибратора 12 сдвинут на 2П/rn относительно выход,ного импульса фазосдвигающего блока

2,1 (фиг.2.r) а соответственно и начала выходного импульса усилителяформирователя 7.

Укорачивающий блок 13 формирует импульс малой длительности в момент перехода заднего фронта выходного импульса одновибратора 12 с нулевого уровня на уровень логической единицы (фиг.2.и), так как задний фронт выходного импульса одновибратора

12 сдвинут на 2Д/rq относительно выходного импульса фазосдвигающего блока 2. 1 (фиг. 2.y ), то и выходной импульс укорачивающего устройства

13 сдвинут на эту же величину (фиг.2) и выходной импульс укорачивающего устройства 13 запускает одновибратор 14, который. формирует импульс длительностью К 2П/tq (фиг. 2. е) .

Таким образом, на выходе формирующего блока 8.1 формируется импульс той же длительности, что и на выходе формирователя 7, но задержанный на величину 2П/rn, которая определяется длительностью выходных импульсов одновибратора 12, В формирующем блоке 8.2 одновибратор, аналогичный одновибратору 12 формирующего блока 8.1, формирует импульс длительностью 4П/ т, поэтому на выходе формирующего блока 8.2 формируется импульс, сдвинутый на

4П/щ относительно выходного импульса

L-го формирующего блока 8.. относительно выходного импульса фазосдвигающего блока 2.1. Величина сдвига выходного импульса формирователя-усилителя 7 равна 2jli,/rn .

Угол управления для первой группы управляющих импульсов равен

„ y g ), для последующих пр. = ) k(u„I, n)

Таким образом, устройство позволяет осуществлять управление вентильным преобразователем, работающим на групповую нагрузку, если диаграм30 мы управления нагрузками функционально связаны.

При постоянном напряжении управления UUBP 4 на выходе одновибратора 16 модулятора 15.1 формируются

З5 импульсы типа меандр (фиг.2.к) с частотой на несколько порядков выше частоты Осин, При этом эквивалентное сопротивление времязадающего резистора одновибратора 12 определяется цепочкой резисторов 17 и 19 и эквивалентным сопротивлением эмиттерно-коллекторного перехода транзистора 18, длительность импульсов, формируемых одновибратором 12, 45 равна 2П/щ.

При увеличении напряжения управления увеличивается коллекторный ток транзистора модулятора 15.1. Эквивалентное сопротивление времязадаю50 щего резистора одновибратора 16 уменьшается, что приводит к увеличению положительного выхода импульса модулятора 15.1 (фиг.2.к).

Сопротивление резистора 19 ока55 зывается больше времени подключенным к резистору 17. Это уменьшает длительность выходного импульса одновибратора 12 (фиг.2.а). Соответ-, 5 1224 ственно уменьшается и сдвиг выходного импульса формирующего устройства 8.1 (фиг. 2.е). Так как длительность выходного импульса модулятора 15.1 пропорциональна производ ь ной напряжения управленияра времязадающая цепочка одновибратора 12 представляет собой интегрирующую цепь, то Выходнои импульс - Го фор мирующего устройства сдвинут отно- 1б сительно выходного импульса усилителя-формирователя ? на величину

Upend.

6К, = 2 Il .,Im+) К dUgпч=1Рь m t JAP g 35

1- K (0 vs, — 0 Щр <) з где К вЂ” коэффициент пропорциональности между 0 wP и углом управления о Чу

Очи.I. ч» — напряжение управления в момент времени; г

o(.4 Ф 2t! ь(% и 4 4 соответственно.

Таким образом, величина сдвига между импульсами распределителя 5.1 пропорциональна изменению напряжения управления,что и необходимо для непрерывного управления вентильным преобразователем.

Быстродействие вентильного преобразователя увеличивается: с величиной 26/ 7 . до 2П/mT, т е. в т раз.

Для условно двенадцатифазного .преобразователя быстродействие увеличивается в 12 раз.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить динамичес40 кие показатели преобразователя и его устойчивость в замкнутых системах регулирования, Формула изобретения

4„i

Одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем с вентильными группами IIQ числу нагрузок, содержащее последовательно соединенные фазосдвигающие блоки и распределители импульсов .по числу вентильных групп, выход однофазного блока синхрбнизацки соединен с входом второго фазосдвигающего блока, входы последующих фазосдвигающих блоков соединены с выходами предыдущих, каждый распределитель импульсов содержит первый одновибратор, выход которого соединен с первым входом первого формирователя-уск жтеля, а вход соединен с выходом соответствующего фазосдвигающего блока„ и п-1 формирующих блоков, где гп — фазнос::ь преобразователя, входы формирующих блоков соединены с входом одновибратора, каждый формирующий блок состоит кз последовательно соединенных блока регулируемой задержки импульсов и второго формирователя-усилителя, с первым входом второго формирователя-усилителя соединен выход общего для всего устройства генератора высокочастотных импульсов, блок регулируемой задержки импульсов состоит из последовательно соединенных второго одновибратора с времязадающим резистором, укорачивающего блока, третьего одновкбратора, запускающий вход второго одновкбратора соединен с входом первого одновибратора, выход третьего одновибратора соединен с входом второго формирователя-усилителя, выходы формирователей-усилителей всех распределителей импульсов предназначены для подключения к управляющим входам соответствующих вентильных групп, управляющие входы фазосдвигающих блоков предназначены для подключения к соответствующкм источникам управляющего напряжения, а вход блока синхронизации - к питающему напряжению, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, оно снабжено модуляторами по числу венткльных групп, каждый из которьгх содержит одновкбратор, параллельно времязадающему резистору которого подключены последовательно включенные резистор и транзистор, все блоки регулируемой задержки соединены дополнительными резистором и транзистором, причем последовательно включенные транзистор и резистор подключены параллельно времязадающему резис-.ору второго одновибратора, база каждого дополнительного транзистора соединена с выходом одновкбратора соответствующего модулятора„ запускающие входы одновибраторов модуляторов соединены с выходом генератора высокочастотных импульсов, абазы транзисторов модуляторов соединены через кпнденсаторы свходамк управления соответствующих фазосдвигающих блоков.

1224927

Ъ ых 1

Редактор Н. Горват

Заказ 1959/54

Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, .

Ъи

1б/х 4

Ьы. T

Фы/1

Йл. ХР

Eblis. 5

Ъа. у

Фураf к

Составитель С. Пузанов

Техред И.Попович Корректор М Лемчик