Устройство для управления @ -пульсным вентильным преобразователем

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления выпрямителями , к которым предъявляются повьшенные требования по качеству выпрямленного напряжения. Цель изобретения - повышение точности работы при случайных отклонениях, колебаниях и искажениях сетевых напряжений . Устройство содержит последовательно соединенные двухполупериодный выпрямитель 1, интегратор 2 с ключом сброса 3, компаратор 4 и. формирователь импульсов 5. Вход блока синхронизации 6 соединен с входом выпрямителя 1 , а выход - с первым входом двухвходового элемента 7. Второй вход элемента 7 через одновибратор 8 соединен с выходом элемента 7 и с R-входом RS -триггера 9 S-вход RS-триггера 9 соединен с выходом формирователя импульсов 5, соединенным через элемент задержки 17 .с дополнительным входом блока выборки и хранения (БВХ) 13. Прямой выход RS -триггера 9 соединен с управляющим входом ключа сброса 3. Второй вход компаратора 4 поключен к последующей фазе питающей сети через последовательно включенные сетевой фильтр 10, двухполупериод ( (Л 1C 4 Од N9 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COLlHAËÈCÒÈ×ÅÑHÈХ

РЕСПУБЛИН (ю4 Н 02 М 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3784328/24-07 (22) 28.08.84 (46) ?3 .07. 86. Бюл. № 27 (71) Николаевский ордена Трудового

Красного Знамени кораблестроительный институт им . адм. С.О.Макарова (72) В.M.Рябенький, Г.В.Павлов и В.А.Яковлев (53) 621.316.727 .7 (088.8) (56) Электротехника, 1978, № 8, с. 37, рис. 1 .

Авторское свидетельство СССР

¹ 653715, кл. Н 02 Р 13/16, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯтп—

ПУЛЬСНЫМ BEHTHJIbHblM ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления выпрямителями, к которым предъявляются повыщенные требования по качеству выпрямленного напряжения. Цель изобретения — повышение точности работы при случайных отклонениях, колеба„„SU„„1246289 A 1 ниях и искажениях сетевых напряжений. Устройство содержит последовательно соединенные двухполупериодный выпрямитель 1, интегратор 2 с ключом сброса 3, компаратор 4 и, формирователь импульсов 5. Вход блока синхронизации 6 соединен с входом выпрямителя 1, а выход — с первым входом двухвходового элемента 7.

Второй вход элемента 7 через одновибратор 8 соединен с выходом элемента 7 и с 8 -входом -триггера 9 -вход RS-триггера 9 соединен с выходом формирователя импульсов 5, соединенным через элемент задержки

17 .с дополнительным входом блока выборки и хранения (БВХ) 13. Прямой выход RS -триггера 9 соединен с управляющим входом ключа сброса 3.

Второй вход компаратора 4 поключен к последующей фазе питающей сети через последовательно включенные сетевой фильтр 10 двухполупериод1 2ч 6289 ся неизменным. Так как кблебания

1 сетевых напряжений имеют долгoneриодический характер, они полностью

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразовательной технике для управления выпрямителями, к которым предъявляются повыщенные гребования по качеству выпрямленного напряжения., Цель изобретения — повьппение точности .работы при случайных отклонениях, колебаниях и искажениях сетевых напряжений. 10

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2— диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит последовательно соединенные первый двухполупериод 15 ный выпрямитель 1, интегратор 2 с ключом 3 сброса, компаратор 4 и формирователь 5 импульсов. Вход блока

6 синхронизации подсоединен к входу первого выпрямителя 1, а выход — к 20 первому входу двухвходового элемента

И 7, второй вход которого присоединен к выходу этого элемента через одновибратор 8. Одновременно выход элемента И 7 подключен к первому входу (R) RS-триггера 9,. второй вход (S) последнего подключен к выходу формирователя 5 импульсов, а прямой выход к управляющему входу ключа 3 сброса интегратора. 30

Второй вход компаратора подсоединен к последующей фазе питающей сети через последовательно включенные сетевой фильтр 10 второй двухполупериодный выпрямитель 11, экстрематор 12, блок 13 выборки и хранения (БВХ) 13, буферный усилитель 14 и сумматор 15, второй вход которого соединен с выходом источника 16 управляющего напряжения. Дополнитель35 ный выпрямитель 11, экстрематор 12, БВХ 13, буферный усилитель 1ч и сумматор 15, второй вход которого соединен с выходом источника управляющего напряжения II6 . Дополнитель-. ный вход БВХ 13 подключен к выходу выпрямителя 11. При колебаниях напряжения выходной сигнал БВХ 13 изменяется так, что среднее значе" ние выпрямленного напряжения остаетпроходят через фильтр 10 и полностью компенсируются в выпрямленном напряжении за счет соответствующего изменения угла включения вентилей.

2 ил, ный второй вход БВХ подключен к вы" ходу" второго выпрямителя, а вход сброса через элемент 17 задержки соединен с выходом формирователя 5 импульсов.

:Устройство работает следующим образом.

Напряжение одной из фаз, подключенное к соответствующему каналу, например фазы А, выпрямляется выпрямителем 1 (фиг.2 а ) и подается на вхоц интегратора 2. Одновременно это же напряжение подводится к входу блока 6 синхронизации, который вырабатывает узкие импульсы в моменты времени, когда входное напряжение достигает нуля, Это могут быть как моменты перехода через нуль идеальяой неискаженной синусоиды сетевого напряжения, так и моменты, соответствующие коммутационным провалам (фиг ° 2 Ь ) °

Так как обычно в первый момент включения преобразователя коммутационные искажения отсутствуют, то блок синхронизации вырабатывает первый импульс в момент перехода соответствующего сетевого напряжения через нуль, Этот импульс поступает на вхоц элемента И 7, к второму входу которого подключен выход одновибратора 8, Устойчивое состояние одновибратора такое, что на его выходе и, следовательно, на втором входе элемента И содержится логическая единица. Благодаря этому синхроимпульс поступает на выход элемента .И 7, переключает одновибратор 8 в возбужденное состояние и триггер 9 в состояние, при котором на его пря1246289 мом выходе появляется логический нуль, и ключ 3 размыкается, за весь интервал времени, пока одновибратор

8 будет находиться -в возбужденном состоянии, на его выходе будет сигнал, соответствующий логическому нуюцо (фиг.26 ) и элемент И 7 не будет пропускать на выход импульсы, соответ/ ствующие моментам коммутационных напряжений (фиг .2 z ). Этим обеспечивается строгое соответствие начала момента интегрирования интегратором

2 синусоиды сетевого напряжения с моментом перехода ее через нуль в положительном направлении. 15

Таким образом, при разомкнутом ключе 3 напряжение выпрямителя 1 интегрируется и одновременно сравнивается на компараторе 4 с напряжением, подаваемым с выхода сумматора

15 и определяемым как разность между выходным напряжением буферного усилителя 14 К,U (где 11 — амплитуда напряжения сети) и управляющим, подаваемым с выхода источника 16 (фиг.2 )25

Выходное напряжение буферного усилителя 14, пропорционально амплитуде сетевого, формируется последовательно включенными блоками 10-14, следующим образом. Напряжение после- 30 дующей фазы (в рассматриваемом случае фазы В) фильтруется сетевым фильтром 10, причем параметры фильтра выбираются таким образом, чтобы фазовый сдвиг основной гармоники не пре- 35 вышал угол, равный Tl/2m. В этом случае амплитуда отфильтрованного напряжения сместится к моменту естественной коммутации сетевых напряжений (фиг.2 с,3 ). В тех случаях, ког- 40 да возможны большие искажения сети и фильтр с фазовым сдвигом основной гармоники, равным Л /2m, окажется недостаточно эффективным, для выделения сигнала К„11,„ следует восполь- 45 зоваться напряжением последующей фазы, в рассматриваемом случае фазы С. При этом фазовый сдвиг фильтра следует увеличить до величины, равной Зл/2m. 50

Отфильтрованное напряжение с блока 10 выпрямляется двухполупериодным выпрямителем 11 и поступает на экстрематор 12 и одновременно на вход блока 13 выборки и хранения 55 информации.

Экстрематором 1 2 в момент максимума выпрямленного напряжения формируется узкий импульс, который подается на вход БВХ 13 и разрешает запись амплитуды напряжения, подаваемого с выхода выпрямителя 11 (фиг.2 К ) Таким образом, на выходе

БВХ появляется напряжение, строго пропорциональное амплитуде сетевого напряжения ° Это напряжение подается на вход сумматора 15 через буферный усилитель 14, который, обладая большим входным сопротивлением, позволяет обеспечивать постоянство выходного напряжения БВХ. Одновременно усилитель 14 позволяет с высокой точностью поддерживать постоянный масштабный коэффициент К.

В момент равенства выходного напряжения интегратора 2 и сумматора

15 компаратор 4 срабатывает, а формирователь 5 импульсов формирует импульс, перебрасывающий триггер в состояние, при котором на его выходе появляется логическая единица; и ключ 3 шунтирует интегратор (фиг .2q).

Одновременно импульс 5 формирователя через элемент !7 задержки (фиг.2 мс) подается на обнуляющий вход БВХ

13 и обнуляет его, В результате схема подготовлена к следующему циклу работы. . При колебаниях напряжения (фиг.2

a,g,Kj выходной сигнал БВХ будет изменяться таким образом, что среднее значение выпрямленного напряжения останется неизменным. Так как обычно колебания сетевых напряжений имеют долгопериодический характер, то они полностью проходят через фильтр 10 и, следовательно, могут полностью компенсироваться в выпрямленном напряжении за счет соответстгующего изменения угла включения с вентилей (фиг.2 а) °

Формула из обре тения

Устройство для управления -пульсным вентильным преобразователем, состоящее из п/2 каналов, каждый из которых содержит последовательно включенные первый двухполупериодный выпрямитель, интегратор с управляемым ключом сброса, компаратор, формирователь импульсов, а также блок синхронизации, вход которого подключен к входу первого двухполупериодного выпрямителя, и триггер, второй вход которого присоединен с выходу фор1 246289

6 г

I

Фиг. Я

Составитель В.Бунаков

Редактор В.Петраш Техред О.Сопко Корректор М Демчик

Заказ 4016/51 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, 4 мирователя импульсов, а выход — к управляющему входу ключа сброса интегратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы при случайных отклонениях, колебаниях и искажениях сетевых напряжений, каждый канал дополнительно снабжен двухвходовым элементом И, одновибратором, сетевым фильтром, вторым двухполупериодным выпрямителем, экетрематором, блоком выборки и хранения, буферным усилителем, сумматором и элементом задержки, причем первый вход элемента И подключен к выходу блока синхронизации, выход присоединен с первому входу триггера и через одновибратор — к второму входу элемента И, второй вход компаратора подсоединен к следующей фазе сети через последовательно соединенные сетевой фильтр, второй двухполупериодный Выпрямитель, 9КсТррМВТор блок выборки и хранения, буферный усилитель и сумматор, второй вход

10 которого предназначен для присоединения к источнику управляющего напряжения, причем второй вход блока выборки и хранения подключен к выходу второго выпрямителя, а вход

1S сброса присоединен к выходу формирователя импульсов через элемент задержки,