Одноканальное устройство для фазового управления трехфазным тиристорным преобразователем

 

Изобретение относится к области преобразователей техники и может быть использовано для управления преобразователями. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор I, генератор 2 пилообразного напряжения, блок сравнения 3 с управляющим сигналом, формирователь импульсов 4 с дифференцирующей цепью на выходе и ждущий мультивибратор 5 с дифференцирующей цепью на входе. Кроме того, в инвертор дополнительно введены формирователи 6, 7 отрицательных и положительных импульсов соответственно , дифференцирующие цепи 8, 9, триггеры 10, 11 эмиттерные повторители .12, 13, инвертор 14 и усилитель мощности из двух каскадов 15, 16. К выходу ждущего мультивибратора 5 подключены входы формирователей 6, 7,- выходами соединенные с входаьи дифференцирующих цепей 8, 9 соответственно . Выход отрицательных импульсов дифференцирующей цепи 8 ивыход положительных импульсов дифференцирующей цепи 9 подключены соответственно к первьм входам триггеров 10, 11. Выход положительных им« dj-

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

SU„„52882

А1

15О4 Н 02 М 7/12,.ф 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3852283/24-07 (22) 31 .01 .85 (46) 23,08.86. Бюл. У 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по оборудованию для кондиционироваиия воздуха и вентиляции (72) Г.N.Îâ÷àðåíêî и А.В.Степанов (53) 621.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 744896, кл. Н 02 Р 13/16, 1979.

Авторское свидетельство СССР

ll 788336, кл. H 02 P 13/16, 1980. (54) ОДНОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНИМ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к области преобразователей техники и может быть использовано для управления преобразователями. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генера- тор 2 пилообразного напряжения, блок сравнения 3 с управляющим сигналом, формирователь импульсов 4 с дифференцирующей цепью на выходе и ждущий мультивибратор 5 с дифференцирующей цепью на входе. Кроме того, в инвертор дополнительно введены формирователи 6, 7 отрицательных и положительных импульсов соответственно, дифференцирующие цепи 8 ° 9, триггеры 10, 11 эмиттерные повторители

12, 13, ннвертор 14 и усилитель мощности из двух каскадов 15, 16. К выходу ждущего мультивибратора 5 подключены входы формирователей 6, 7,-, выходами соединенные с входами дифференцнрующих цепей 8, 9 соответственно. Выход отрицательных импульсов дифференцирующей цепи 8 и выход положительных импульсов дифференцирующей цепи 9 подключены соответственно к первьвк входам тригге ров 10 11. Выход положительных им52882

5 !

12 пульсов дифференцирующей цепи 8 через инвертор 14 соединен с входом каскада 15 усилителя мощности, Выход отрицательных импульсов дифференцирующей цепи 9 соединен с входом каскада 15 усилителя мощности, Вторые входы триггеров 10, ll подключены к выходу синхронизатора l, а их выходы через эмиттерные повторители 12, 13 — к входам каскадов 15, Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления преобразователями различного назначения, в частности для регулирования теплопроизводительности электронагревателей.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.

На фиг. 1 изображена блок-схема одноканального устройства для фазового управления трехфаэным тиристорным преобразователем, на фиг. 2 и 3—

ВрЕМенные диаграммы работы устройства, на фиг. 4 — схема усилителя мощности.

Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 пилообразного напряжения, блок сравнения 3 с управляющим сигналом, формирователь импульсов 4 с дифференцирующей цепью на выходе, ждущий мультивибратор 5 с дифференцирующей цепью на входе, а также фор- мирователь 6 отрицательных импульсов, формирователь 7 положительных импульсов, две дифференцирующие цепи 8 и

9, два триггера 10 и 11, два эмиттерных повторителя 12 и 13 инвертор

14 и усилитель мощности из двух каскадов 15 и 16, каждый из которых содержит один импульсный трансформатор 17.1 и 18.1 с тремя вторичными обмотками 17.2, 17,3, )7.4 и )8,2, 18.3, 18.4, один диод )9 и 20, транзистор 21 и 22, конденсатор 23 и 24 и резистор 25 и 26 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

l6 соответственно. Введение в устройство указанных элементов обеспечивает условия работы, при которых ложные срабатывания тиристоров преобразователя будут вызывать только те помехи, которые попадут на вход усилителя мощности в малый интервал времени и их влияние будет несущественным. 4 ил, На вход синхронизатора 1 подается напряжение сети, которое используется в качестве опорного (фиг. 2,U ), Синхронизатор I вырабатывает последовательность коротких импульсов, чередующихся через 120 эл, град. (фиг. 2, U,), которая запускает ге-, нератор 2 пилообразного напряжения. °

Последний генерирует пилообразное напряжение длительностью 120 эл.град. (фиг. 2, I! ) которое поступает на вход блока сравнения 3, где происходит сравнение постоянного управляющего напряжения и пилообразного (фиг. 2, U>), В момент равенства этих напряжений блок сравнения 3 вырабатывает пачку коротких импульсов (фиг.2, U>), которая с выхода блока сравнения

3 подается на вход формирователя импульсов 4, формирующего прямоугольный импульс, равный но длительности пачке импульсов (Фиг. 2, U„). С помощью днфференцирующей цепочки, подключенной к выходу формирователя импульсов 4, прямоугольный импульс . преобразуется в остроконечные импульсы (фиг. 2, 11„„) ° Ждущий мультивибратор 5 вырабатывает прямоугольные импульсы, привязанные по фазе к переднему фронту импульсов формирователя длительностью 60 эл.град. с периодом повторения 150 Гц (фиг.2, Uqg .

Прямоугольные импульсы ждущего мультивибратора 5 дифференцируются (фиг. 2, Uy) и положительные остроконечные импульсы поступают на вход формирователя отрицательных импульсов 6, а отрицательные остроконеч— ные импульсы — на вход формирователя

1252882 положительных импульсов 7. Распределение положительных и отрицательных импульсов осуществляется, например, с помощью диодов. Формирователь отрицательных импульсов 6 преобразует положительные остроконечные импульсы в отрицательные прямоугольные импульсы, равные ло длительности остроконечным импульсам

,,(фиг. ?, У ). С помощью дифференцирующей цепи 8 отрицательный прямоугольный импульс преобразуется в остроконечные импульсы (фиг. 2 U ).

Положительный остроконечный импульс, задержанный на время длительности отрицательного прямоугольного импульса („,{фиг. 2, U ), с вы" в хода дифференцирующей цепи 8 поступает на вход инвертора 14 через диод и изменяет свою полярность.

Отрицательные управляющие импульсы с выхода инвертора 14 (фиг. 3, U,) поступают на вход первого каскада

15 усилителя мощности.

Положительный импульс с выхода синхронизатора 1 поступает на за-пуск триггера 10, и опрокидывает

его, а на второй вход триггера 10 через диод поступает отрицательный импульс с выхода дифференцирующей цепи 8 и вторично опрокидывает триггер IО..Последний формирует положительные импульсы-бланки (фиг. 2, U ), привязанные по фазе к импульсам синхронизатора 1 и опережающие по фазе управляющие отрицательные импульсы. Положительные импульсы-бланки с выхода триггера 10 через эмиттерный повторитель 12 поступают на вход первого каскада )5 усилителя мощности.

Формирователь 7 положительных импульсов преобразует отрицательные остроконечные импульсы с выхода дифференцирующей цепи, установленной на выходе ждущего мультивибратора 5, в положительные прямоугольные импульсы {фиг. 2, U,). С помощью дифференцирующей цепи 9 положительный прямоугольный импульс преобразуется в остроконечные импульсы разной полярности (фиг. 2, U ). Отрицательный остроконечный импульс, задержанный по фазе на время „ (фиг.2, Uz), с выхода дифференцирующей цепи 9 через диод поступает на второй каскад 16 усилителя мощности.

1О

Положительный импульс с выхода синхронизатора 1 поступает на первый вход триггера 11 на второй вход которого через диод поступает положительный импульс с выхода дифференцирующей цепи 9. Триггер 11 формирует положительные импульсыбланки (фиг. 2, 11„), привязанные по. фазе к импульсам синхронизатора I и опережающие по фазе управляющие отрицательные импульсы.

Положительные импульсы-бланки с выхода триггера 11 через эмиттерный повторитель 13 поступают на вход второго каскада 16 усилителя мощности.

Эмиттерные повторители 12 и 13 предназначены для согласования относительно больших выходных сопротивлений триггеров 10 и 11 с малыми входными сопротивлениями первого 15 и второго 16 каскадов усилителя мощности, а также для исключения влияния дифференцирующих цепей 8 и 9 на ложный запуск триггеров 10 и II.

В качестве усилителя мощности можно применить двухкаскадный транзис- торный усилитель с трансформаторной нагрузкой (фиг. 4) . Оба каскада 15 и 16 работают независимо друг от друга. В исходном состоянии оба каскада, выполненные на транзисторах 21 и 22, закрыты, так как находятся в режиме отсечки.

На вход первого каскада 15, выполненного на транзисторе 21 (фиг.4), поступают положительные импульсыбланки с выхода эмиттерного повторителя 12 и отрицательные управляющие импульсы с выхода инвертора 14 запаздывающие по фазе относительно, бланков на время 1.„,(фиг, 3, U„„ U«).

На вход второго каскада 16, выполненного на транзисторе 22 (фиг. 4), поступают положительные бланки с выхода эмиттерного повторителя 13 и отрицательные управляющие импульсы с выхода дифференцирующей цепи 9, запаздывающие по фазе относительно импульсов-бланков на время „ (фиг.3, н

U ). Положительные бланки запирают транзисторы обоих каскадов на время их длительности, что исключает прохождение помех на вход усилителя мощности в интервалах времени

t, t u t, tJ; (фиг. 3, U ., U

U }. Отрицательные управляющие З импульсы с частотой 150 Гц усилива5 )25 ются каскадами на транзисторах 22 и 21 и с вторичных обмоток 17,2, 17.3, 17.4 и 18.2, 18.3, 18.4 импульсных трансформаторов 17 и 18 (фиг. 4) распределяются по шести каналам тиристорного преобразователя (фиг 3 U15, U1ü), которые могут перемещаться по фазе в диапазоне

0-120 эл.град. Ложные срабатывания тиристоров преобразователя вызывают только те помехи, которые попадают на вход усилителя мощности в интервале времени с„, = „, но так как он невелик, то влияние помех несущественно.

Таким образом, в данном устройстве повышена помехоустойчивость.

Формула изобретения

Одноканальное устройство для фазового управления трехфазиым тиристорным преобразователем, содержащее усилитель мощности и последовательно соединенные синхронизатор, генератор пилообразного напряжения, блок сравнения с управляющим сигналом, формирователь импульсов с дифференцирующей цепью на выходе, ждущий мультивибратор с дифференцирующей цепью на выходе, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены формирователь отрицательных им-пульсов, формирователь положи2882 а тельных импульсов, две дифференцирующие цепи, имеющие два выхода,из которых один — выход импульсов положительной полярности, а другой— выход импульсов отрицательной полярности, два триггера,два эмнттерных повторителя и инвертор, причем вход формирователя отрицательных импульсов подключен к выходу ждущего муль10 тивибратора, а выход подключен к входу первой дифференцирующей цепи, выход отрицательных импульсов которой подключен к первому входу первого триггера, а выход положительных

f5 импульсов — к входу инвертора, выход которого подключен к первому входу усилителя мощности, второй вход первого триггера подключен к выходу синхронизатора, а выход че20 реэ первый эмиттерный повторитель подключен к первому входу усилителя мощности, вход формирователя положительных импульсов подсоединен к выходу ждущего мультивибратора а вы25 ход подключен к входу второй диффе-. ренцирующей цепи, выход -отрицательных импульсов которой соединен с вторым входом усилителя мощности, а выход пеложительных импульсов — с

З0 первым входом второго триггера, второй вход второго триггера подключен к выходу синхронизатора, а выход вто.рого триггера через второй эмиттерный повторитель подключен к второму входу усилителя мощности. ?52882

2 pi импульсы

Импульсы с box.

Яз ОРм Щ3 обапуеур

Импульсы с Рык. жд. мульп7идид.— после диср р. ц, t2

И)g

Vg 13

1252882

17.1

7.2

С Выхода ри 79 и.у

Л ернюо и

12 (4Оиг. 1) с дымой7 реицирую пи 9 и эи го по&юри (фиг. 1)

Составитель А.Меркулова

Редактор И.Николайчук Техред Л.Сердюкова Корректор М.Демчик

Чаказ 4678/54 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, 4