Устройство для синхронизации импульсов управления тиристорными преобразователями

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тиристорными выпрямительно-инверторными преобразователями с фазовым регулированием напряжения. Целью изобретения является повышение энергетических показателей преобразователей и их устой- - чивости за счет повышения точности синхронизации и исключения асимметрии импульсов по полупериодам питающего напряжения. При опережении выходных напряжений счетчика импульсов 13 по фазе напряжений порогового элемента 2 и инвертора 3 блок выявления фазового рассогласования 4 через ключевой элемент 5 подключает к интегратору 6 постоянное напряжение положительной полярности, а при отставании - напряжение отрицательной полярности. Выходное напряжение интегратора 6 либо увеличивается, либо уменьшается. Это напряжение суммируется сумматором 7 с опорным напряжением и полученный сигнал , управляет частотой преобразователя . 12 напряжение - частота, увеличивая или уменьшая ее. Это изменение корр.ектирует фазу выходного ьапряжения.З ил. (Л ю СП со СО

СОЮЗ СОВЕТОЮХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

SU„,12594 1 (50 4 Н 02 М 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ1 (21) 3837534/24-07 (22) 04.01.85 (46) 23.09.86. Бюл. М 35 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электровозостроения (72) В.A.Малютин, А.Н.Ермаков, В.И.Денисенко, В.А. Головченко и П.Ф.Грибанов (53) 621. 316. 727 (088. 8) (56) Беркович Е.И. и др. Полупроводниковые выпрямители. — M. Энергия, 1976, с. 193.

Авторское свидетельство СССР

Р 1001838, кл. H 02 М 1/08, 1981 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ

ИМПУЛЬСОВ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЬМИ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тиристорными выпрямительно-инверторными преобразователями с фазовым регулированием напряжения. Целью изобретения является повышение энергетических показателей преобразователей и их устойчивости за счет повышения точности синхронизации и исключения асимметрии импульсов по полупериодам питающего напряжения. При опережении выходных напряжений счетчика импульсов 13 по фазе напряжений порогового элемента 2 и инвертора 3 блок выявления фазового рассогласования 4 через ключевой элемент 5 подключает к интегратору 6 постоянное напряжение положительной полярности, а при отставании — напряжение отрицательной полярности. Выходное напряжение интегратора 6 либо увеличивается, либо уменьшается. Это напряжение суммируется сумматором 7 с опорным напряжением и полученный сигнал управляет частотой преобразователя

12 напряжение — частота, увеличивая или уменьшая ее. Это изменение корректирует фазу выходного напряжения.3 ил.

Ф 12

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тиристорными выпрямйтельно-инверторными преобраэователямн с фазовым регулированием напряжения.

Цель изобретения — повышение энергетических показателей преобразователей и их устойчивости за счет повышения точности синхронизации и исключения асимметрии импульсов по полупериодам питающего напряжения.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг.2функциональная схема блока логики, на фиг.З вЂ” временные диаграммы.

Устройство для синхронизации имнульсов управления тиристорными преобразователями содержит трансформатор 1 напряжения, первичная обмотка которого подключена к сети, а вторичная через первый пороговый элемент 2 и инвертор 3 подключена к синхрони.— эирующим входам блока 4 выявления фазового рассогласования, выходы которого через ключевой элемент 5 и ин. тегратор 6 подключены к первому входу сумматора 7, второй вход которого подключен к выходу источника 8 опорного напряжения, а третий — к . выходу преобразователя 9 частота— напряжение, вход которого через фильтр 10 и второй пороговый элемент

И 11 подключен к вторичной обмотке трансформатора 1. Выход сумматора 7 через преобразователь 12 напряжениечастота (ПНЧ) подключен к входу счетчика 13 импульсов, один из выходов которого подключен к входу формирователя 14 импульсов синхронизации, а другие — к информационным входам блока 4 логики, который может бить выполнен на элементах И-ИЛИ

15 (фиг. 2).

Устройство работает следующим об— р азом

Опорное напряжение U» источника .8 преобразуется ПНЧ 12 в частоту импульсов и подается на счетчик 13 импуульсов, который преобразует последовательность импульсов в период, эквивалентный периоду выходного напряжения U, (фиг. 3) трансформатора

1 напряжения. Напряжение U, после трансформатора 1 поступает на вход порогового элемента 2, который из этого напряжения формирует прямоугольное напряжение U, инвертируе59431 2

5

t5

35 мое инвертором 3. Напряжение U u его инверсное значение 0 подаются на входы блока выявления фазового рассогласования, на другие входы блока 4 выявления фазового рассогласования с прямых и инверсных выходов разрядов счетчика 13 импульсов подаются импульсные последовательности, соответствующие, при частоте напряжения U, 50 Гц частотам 50 Гц (U, U ) и 100 Гц (U,, U< ). При отсутствии фазового рассогласования между U u

U3р U4 В положительный и между и U>, О в отрицательный полуперноды питающего напряжения на выходе блока

4 выявления фазового рассогласования сигналы отсутствуют. Ключевой элемент 5 закрыт и на вход интегратора

6 напряжение не подается. Выходное напряжение интегратора 6 не изменяется, и на выходе сумматора 7 напряжение определяется опорным напряжением Ц „ источника 8. Частота импульсов 1ЙЧ 12 остается неизменной. Неизменной остается и фаза напряжений

Оэ, U4 и Uз, 04 о носительно напряжений Uz U соответственно.

При появлении фазового рассогласования (фиг. 3) между выходными напряжениями счетчика 13 импульсов и напряжениями порогового элемента 2 и инвертора 3 U, U и в зависимости

QT Tokyo отстают (U, U, U ) или опережают (U, U,, 3 ) йо фазе выходные напряжения счетчика 13 импульсов напряжения U, О блок 4 выявления фазового рассогласования вырабатывает сигналы:

А+В=.U

A i+8 U б где А = 02 03 04

В 02 03 043

А — Ug П 0

Сигналы U, U управляют ключевым элементом 5. Длительность сигналов

U» Б определяется фаэовым сдвигом и коммутационными искажениями питающего напряжения U,. При опережении выходных напряжений счетчика 13 импульсов по фазе напряжений порогового элемента 2 и инвертора 3 ключевой элемент 5 подключает к интегратору

6 постоянное напряжение положительной полярности. При отставании к интегратору 6 подается отрицательное напряжение, вследствие чего выходное напряжение интегратора 6 либо

1259431

Таким образом, благодаря компен10 сации изменения фазы и частоты питающего напряжения повышаются энергети— ческие показатели преобразователей, и их устойчивость. — М =ам= О.

"з

15 Формула изобретення

4 = 360 Е /f где Š— частота напряжения тран8 сформатора — частота ПНЧ 12.

Коэффициент деления счетчика 13 имнульсов кЕ„/Е

Импульсы синхронизации необходимой длительности формируются форми.рователем импульсов по переднему фронту .выходных сигналов счетчика 13 импульсов U, О .. Причем влияние ве- З0 личины и формы коммутационных искажений питающего напряжения на момент формирования сиихронизирующих импульсов исключается как при отсутствии фазового рассогласования, так

35 и нри его наличии. Если в первом случае фаза напряжений U> U> определяется опорной частотой ПНЧ 12, то во втором — введением в устройство ключевого элемента 5 и сумматора 7, на», 0 ряду с усреднением интегратором 6 фазй рассогласования, коррекцией фазового сдвига между частотой ПНЧ 12 и частотой питающего напряжения. В результате чего импульсы «нхр«изации 45 совпадают с моментом перехода питающего напряжения U,. через нулевое значениее.

Кроме того, устройство компенсирует изменение частоты питающего напряжения. Для этого выходное напряжение трансформатора 1 U, подается на фильтр 10, осуществляющий фильтрацию первой гармоники питающего напряжеувеличивается, либо уменьшается.

Выходное напряжение интегратора 6 суммируется сумматором 7 с опорным напряженнем U,„, и алгебраическая су я а этих напряжений управляет частотой ПНЧ 12, увеличивая или уменьшая ее. Увеличение или уменьшение частоты ПНЧ 12 корректирует фазу выходного напряжения U, стремясь свести фазовый сдвиг между питающим напряжением U< и напряжением U к нулю, т.е.

Частота ГШЧ 12 выбирается из условия ния. Второй пороговый элемент формирует из этого напряжения прямоугольные импульсы частотой, определяемой питающей сетью, которые затем преобразуются преобразователем 9 частота— напряжение в напряжение, корректирующее входной сигнал ПНЧ 12.

° Устройство для синхронизации импульсов управления тирнсторными преобразователями, содержащее трансформатор напряжения, соединенный с первым пороговым элементом и через фильтр — с вторым пороговым элементом, интегратор и формирователь импульсов синхронизации по переднему фронту, отличающее с я тем, что, с целью повышения энергетических показателей преобразователей и их устойчивости, оно снабжено преобразователем частота вЂ, напряжение, инвертором, блоком выявления фазово-. го рассогласования, ключевым элементом, сумматором, источником опорного напряжения, счетчиком импульсов и преобразователем напряжение — частота, вход которого подключен к выходу сумматора, а выход — к входу счетчика импульсов, один из выходов которого подключен к входу формирователя импульсов синхронизации по переднему фронту, а другие выходы подключены к информационным входам блока выявления фазового рассогласования, входы синхронизации которого подключены соответственно к выходу инвертора и первого порогового элемента, соединенного также с входом инвертора, а выходы через ключевой элемент и интегратор — к первому входу сумматора, второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а третий — к выходу преобразователя частота — напряжение, вход которого подключен к выходу второго порогового элемента.

1 259431 й.

/ ие

Составитель В.%муров

Техред Л,Сердюкова. Корректор И.Муска

Редактор А. Шишкина

Производственно-нолиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5135/55 Тираж 631 Подписное

BHHH1lH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ы»