Устройство для управления вентильным преобразователем

 

Изобретение относится к электротехнике и является дополнительным к авт. св. № 989740. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования устройства для управления вентильным преобразователем . Это достигается тем, что импульсы с выхода источника 1 синхронизируюших импульсов поступают на входы первого фазоформирователя 2, на вторые входы элемента 2-2И 13 и входы блока 8 совпадения. Импульсы с выходов фазоформирователя 2 поступают через усилители 3 на входы блока 4 совпадения. При подаче сигнала с блока 7 задания на блок 4 на его выходе формируется импульс, который устанавливает триггер 5 в состояние «1. Через усилитель 6 подается сигнал управления на вентили преобразователя. Когда сигнал с выхода блока 7 снимается, триггер 5 переходит в нулевое состояние и прекращается формирование управляюш,его напряжения. Одновременно на нагрузке преобразователя начинает падать напряжение, причем длительность спада зависит от величины накопленной в нагрузке энергии, о которой можно судить по ЭДС. ЭДС через элементы 10 преобразования, триггер 11 и фазоформирователь 12 поступает на выходные цепи элемента 13, контролируя уровень, фазу и частоту остаточного магнитного поля. Процесс повторного включения преобразователя осушествляется с учетом знака остаточного магнитного потока. Если регулирование осушествляется из состояния магнитного потока, не равного остаточному, включение преобразователя осуш,ествляется с учетом его знака и фазы по отношению к полю сети, исключая тем самым, ударные токи включения магнитной десинхронизации. 1 ил. (О СЛ На преобразователя к тиристорам фаза npeo6pff30- Some/jft to Ю со со 00 to Ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Н 02 М 7 48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ торам оразо— ра ра

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 989740 (21) 3811386/24-07 (22) 1 1.11.84 (46) 07.05.86. Бюл. № 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт горнорудного машиностроения (72) Ю. С. Ремха (53) 621,316.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 989740, кл. Н 02 Р 13/16, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и является дополнительным к авт. св. № 989740. Цель изобретения — расширение диапазона регулирования устройства для управления вентильным преобразователем. Это достигается тем, что импульсы с выхода источника 1 синхронизирующих импульсов поступают на входы первого фазоформирователя 2, на вторые входы элемента

2 — 2И 13 и входы блока 8 совпадения. Импульсы с выходов фазоформирователя 2 поступают через усилители 3 на входы блока 4 совпадения. При подаче сигнала с

„„SU„„1229932 A 2 блока 7 задания на блок 4 на его выходе формируется импульс, который устанавливает триггер 5 в состояние «1». Через усилитель 6 подается сигнал управления на вентили преобразователя. Когда сигнал с выхода блока 7 снимается, триггер 5 переходит в нулевое состояние и прекращается формирование управляющего напряжения.

Одновременно на нагрузке преобразователя начинает падать напряжение, причем длительность спада зависит от величины накопленной в нагрузке энергии, о которой можно судить по ЭДС. ЭДС через элементы 10 преобразования, триггер ll и фазоформирователь 12 поступает на выходные цепи элемента 13, контролируя уровень, фазу и частоту остаточного магнитного поля. Процесс повторного включения преобразователя осуществляется с учетом знака остаточного магнитного потока. Если регулирование осуществляется из состояния магнитного потока, не равного остаточному, включение преобразователя осуществляется с учетом его знака и фазы по отношению к полю сети, исключая тем самым, ударные токи включения магнитной десинхронизации. 1 ил.

1229932

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для управления вентильными (полупроводниковыми) преобразователями с импульсными, например широтным способом, методами регулирования напряжения приемников энергии переменного тока.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования.

На чертеже изображена функциональная блок-схема устройства.

Устройство содержит источник 1 синхронизирующих импульсов, первый фазоформирователь 2, промежуточные усилители 3, первый блок 4 совпадения, выполненный на элементе 2 — 4И, первый триггер 5, усилитель

6, формирующий по мощности и уровню сигналы управления вентилями преобразователя, блок 7 задания, второй блок 8 совпадения, второй триггер 9. Кроме того, устройство содержит элементы 10 преобразования, триггер Шмитта 11, второй формирователь 12, элемент 2 — 2И 13, элемент ЗИЛИ

14, включенные последовательно, а также элемент 15 выдержки времени и усилитель-инвертор 16. При этом элементы 10 преобразования по входу включены на выход преобразователя, т.е. параллельно его нагрузке, вторые входы элемента 2 — 2И 13 связаны с выходами источника 1 синхронизирующих импульсов, выход элемента ЗИЛИ 14 подключен на четвертые входы блока 4, выход триггера Шмитта через элементы 15 и 16 зо включен на вход элемента 14, выход которого связан с четвертыми входами блока 4.

При этом элемент 10 преобразования предназначен для гальванической развязки силовой цепи от цепей управления и пре35 образования по уровню сигнала ЭДС нагрузки преобразователя, например асинхронного двигателя, до уровня допустимого переменной элементной базой.

Уровень сигнала на входе элемента 10 изменяется по величине от напряжений 4О сети.в начале паузы до минимального значения, включая нулевое, в конце паузы.

Уровень выходного сигнала с элемента

10 определяется значением допустимого уровня входного сигнала триггера Шмитта 11.

В реальном исполнении данный элемент 45

10 представляет собой трансформатор напряжения, нагруженный однофазным выпрямителем, включенным во вторичную обмотку.

Фазоформирователь 12 — формирователь импульсов функциональное исполнение кото1

50 рого аналогично фазоформирователю 2, и сиг налы в нем формируются по фазе и по длительности функционально одинаково, а по абсолютному значению так: длительность выходных импульсов равна 150 — 500 мкс, фаза появления определяется значением допустимого тока повторного включения преобразователя на разогнанный привод и равна 90+.15 эл. град.

Устройство управления работает следующим образом.

При подаче на устройство питающего напряжения на выходе источника 1 синхронизирующих импульсов на его прямом и инверсном выходах появляются поочередно импульсы, длительность которых составляет

180 эл. град. Причем на прямом выходе появляются импульсы, соответствующие положительной полуволне напряжения сети, а на инверсном — отрицательной. Импульсы с выходов источника 1 поступают на входы первого фазоформирователя 2 и на вторые входы элемента 2 — 2И 13 и входы блока 8.

В фазоформирователе 2 сигналы формируются во времени (по фазе) и по длительности — длительность указанных импульсов равна 80 — 100 мкс, а фаза их появления сдвинута на 90 эл. град по отношению к началу формирования импульсов источника 1 и определяет оптимальную фазу подачи напряжения сети на индуктивную нагрузку.

Импульсы с выходов фазоформирователя

2 поступают через усилители 3 на входы блока 4. При появлении сигнала на потенциальном выходе блока 7 на одном из выходов блока 4 формируется импульс, совпадающий по времени с импульсами фазоформирователя 2. В зависимости от состояния триггера 9 блок 4 формирует импульсы в положительную или отрицательную полуволну напряжения сети. На блок 4 в этот момент с элемента 14 поступает разрешающий сигнал, так как напряжение на выходе преобразователя отсутствует.

В зависимости от состояния триггера 9 блок 4 формирует первый импульс в положительную или отрицательную полуволну напряжения сети, который устанавливает триггер 5 в состояние «1» и через усилитель 6 подает сигнал управления на вентили преобразователя — на нагрузке в оптимальную фазу формируется напряжение сети.

По истечении заданного интервала времени, равного целому числу полупериодов напряжения сети, сигнал с потенциального выхода блока 7 снимается. Одновременно на импульсном выходе блока 7 формируется сигнал длительностью не более 70 — 80 мкс, который переводит триггер 5 в нулевое состояние и прекращает формирование напряжения на выходе преобразователя.

Причем, начиная с момента появления напряжения на выходе преобразователя, элемент 5 не изменяет состояния, так как уже находится в своем заданном устойчивом состоянии.

С пропаданием напряжения на выходе преобразователя импульс с выхода блока 7 поступает через блок 8 на один из входов триггера 9.

Последний устанавливается в одно из состояний, определяемых знаком полуволны напряжения сети в момент появления упомяну1229932

Формула изобретения

Составитель О. Парфенов

Редактор С. Лыжова Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 2234/57 Тираж 631 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 того импульса с блока 7. Причем состояние триггера 9 таково, что очередное фор мирование напряжения на нагрузке произойдет с учетом знака ее остаточного магнитного поля.

Одновременно со снятием сигнала с потенциального выхода блока 7 и отключении вентилей преобразователя на его нагрузке начинает спадать напряжение — длительность спада зависит от величины накопленной в нагрузе энергии . электрической — 10 для трансформаторов, фазорегуляторов, индукционных регуляторов и т.п., электрической и механической, а также величины статического момента — для асинхронного привода. При этом с достаточной точностью о величине упомянутой энергии можно судить по ЭДС на зажимах машины. Указанная

ЭДС через элементы 10 преобразования, триггер Шмитта 11 и фазоформирователь 12 поступает на выходные цепи элемента 2 — 2И

13, контролируя тем самым уровень, фазу и частоту остаточного магнитного поля. Причем вторым фазоформирователем 2 выбирают момент и длительность разрешающего в данную полуволну ЭДС сигнала, при котором ток повторного включения преобразователя на разогнанный привод (или другую нагрузку с изменяющимся магнитным полем) будет минимальным, глубина регулирования определяется технологическими требованиями. При этом в момент смены знака полуволны ЭДС триггер Шмитта 11 переходит в другое устойчивое состояние, расширяющее паузу в выходном сигнале единичного его выхода. Для исключения воздействия упомянутой паузы на процесс регулирования в схему устройства введен элемент

15 выдержки времени, реагирующий на пропадание сигнала, т.е. при длительности паузы, 35 равной или более, например, половины периода частоты сети элемент 15 переходит в нулевое состояние.

Далее на выходе усилителя-инвертора 16 появляется сигнал «1», блокируюший дейст- 40 вие элемента 10, триггера 11, фазоформирователя 12 и элемента 2 — 2И 13 т.е. с рассматриваемого момента ЭДС нагрузки близка к нулю и контроль за динамическим магнитным состоянием нагрузки уже не требуется, а процесс повторного включения преобразователя осуществляется с учетом только знака остаточного магнитного потока. При появлении на потенциальном выходе блока 7 очередного сигнала действие элементов устройства повторяется.

В свою очередь, при осуществлении регулирования из состояния магнитного потока, не равного остаточному, включение преобразователя осуществляется с учетом его знака и фазы по отношению к создаваемому полю напряжением сети, исключая тем самым ударные токи включения магнитной десинхронизации.

Устройство для управления вентильным преобразователем по авт. св. № 989740, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, оно снабжено последовательно соединенными триггером

Шмитта и вторым фазоформирователем, элементом 2 — 2И, элементом ЗИЛИ и последовательно соединенными элементом выдержки времени и усилителем-инвертором, причем вход триггера Шмитта предназначен для подключения к выходу преобразователя, выход элемента ЗИЛИ подключен к четвертым входам первого блока совпадения, выполненного на элементе 2 — 4И, первые входы элемента 2 — 2И подключены к выходам источника синхронизирующих импульсов, вторые входы — к выходу второго фазоформирователя, вход элемента выдержки времени подключен к единичному выходу триггера Шмитта, выход усилителя-инвертора подключен к одному входу элемента ЗИЛИ, к другим входам которого подключены выходы элемента 2 — 2И.