Устройство для управления группой из трех вентильных преобразователей

 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в вентильных преобразователях. Цель изобретения - повышение надежности. Преобразователи 10, 11, 12 содержат блок 13 импульснр-фазового управления иблок силовых тиристоров 14. К сумматору 2 подключены релейные элементы 4, 5, 6. Выходы дешифратора 7 подключены к автоматическим выключателям 21, 22. Устройство управления группой преобразователей обеспечивает введение в работу определенного преобразователя , соответствующего данной модуляционной зоне. 3 ил. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 M 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

««

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4148479/24-07 (22) 30.09.86 (46) 15.02.88. Бюл. № 6 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Л.И.Цытович (53) 621.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1166239, кл. Н 05 В 7/20, 1985.

„„Я0„„1374375 A 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ГРУППОЙ ИЗ ТРЕХ ВЕНТИЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в вентильных преобразователях. Цель изоб ретения — повышение надежности. Преобразователи 10, 11, 12 содержат блок

13 импульсно-фазового управления и блок силовых тиристоров 14. К сумматору 2 подключены релейные элементы

4, 5, 6. Выходы дешифратора 7 подключены к автоматическим выключателям

21, 22. Устройство управления группой преобразователей обеспечивает введение в работу определенного преобразо- с

Щ вателя, соответствующего данной модуляционной зоне. 3 ил. 1374375

Блоки 1-6 в совокупности образуют многозонную частотно-широтно-импульсную систему, работающую в режиме устойчивых автоколебаний. При включе- 50 нии системы и нулевом уровне входной координаты (фиг. 2а, t, t>) блоки

4-6 ориентируются произвольным образом. Предположим, что релейные элементы находятся в положительном состоянии (фиг. 2в, r, д). Тогда напряжение на выходе интегратора 3 нарастает в направлении +В, и в момент времени t, релейный элемент 4 переклюИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразовательной технике при автоматизации технологических процессов, в частности в электронагревательных установках.

Целью изобретения является повышение надежности работы группы преобразователей. 10

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства на фиг. 2— временные диаграммы сигналов, на фиг. 3 — статическая характеристика устройства.

В состав устройства входят соединенные между собой сумматоры 1 и 2, интегратор 3, последовательно включенные релейные элементы 4-6, дешифратор 7, элемент 3 ИЛИ 8, демодули- 20 рующий фильтр 9, вентильные преобразователи 10-12, включающие в себя блок 13 импульсно-фазового управления и блок 14 силовых тиристоров, блоки

15-17 нагрузки, клемма 18 для подклю- 25 чения источника сигнала задания, клеммы 19 и 20 для подключения источника напряжения сети, автоматические вы ключатели 21 и 22, клеммы 23 и 24 для источников сигнала управления. 30

Сумматоры 1 и 2 имеют единичный коэффициент передачи. Релейные элементы 4-6 имеют инвертирующую петлю гистерезиса и симметричные относительно нуля пороги переключения, причем 35

la, - la,1 ° l a,I, где + В,, + В, - пороги переключения

+ В релейных элементов

4-6 соответственно.

Выходной сигнал блоков 4-6 меняется® дискретно в пределах +A/3. Дешифратор

7 имеет два .разряда и преобразует двоичный код в позиционный.

Устройство работает следующим образом. 45 чается в состояние -А/3 (фиг. 2в).

Амплитуда на выходе сумматора 2 уменьшается (фиг. 2е), однако сохраняет положительный знак, поэтому направление роста выходного сигнала интегратора 3 сохраняется прежним, но с меньшей производной. В момент времени t происходит переключение релейного элемента 5 (фиг. 2б, r). На этом процесс ориентации релейных элементов 4-6 заканчивается. Релейный элемент 4, имеющий наименьшее значение порогов переключения, входит в режим устойчивых автоколебаний (фиг. 2в), а блоки 5 и 6 находятся в противоположных по знаку состояниях (фиг.2г,д). В результате их выходные сигналы взаимно компенсируются и выходная координата сумматора 2 (фиг.2е) изменяется в пределах первой модуляционной зоны. Выходной сигнал интегратора 3 имеет форму симметричного относительно нуля пилообразного. напряжения, амплитуда которого ограничена пброгами переключения релейнбго элемента 4 (фиг, 2б). За время Т о, (фиг, 2в, е) среднее значение импульсов на выходе релейного элемента 4, сумматора 2 и фильтра 9 равно нулю.

Предположим, что в момент времени (фиг. 2а) входной сигнал на клемме 18 увеличили до уровня, который не превышает значения А/3. Тогда в интервале совпадения знаков сигналов на входах сумматора 1 темп изменения выходного сигнала интегратора 3 возрастает, а в интервале несовпадения знаков этих сигналов — уменьшается

Ф (фиг. 2а, б, в, е) . В результате за время То (фиг. 2в, е) полезная составляющая сигналов на выходе блоков

4, 2, 9 достигает величины, пропорциональной уровню входного сигнала на клемме 18.

Предположим, что в момент времени

r4 (фиг. 2а) сигнал управления превысил величину А/3. Тогда независимо от знака сигнала на выходе сумматора

2 результирующий сигнал сумматора 1 будет положительным. Это приводит к нарушению условия существования в системе режима устойчивых автоколебаний. В итоге сигнал на выходе интегратора 3 продолжает нарастать в положительном направлении до тех пор, пока не произойдет переключение релейного элемента 6 (фиг. 2а, д). Изменение знака сигнала на выходе релейно1374375. го элемента 6 переводит систему во ,вторую модуляционную зону, что сопровождается увеличением амплитуды сигнала на выходе сумматора 2 до величи5 ны А (фиг. 2е). Результирующий сигнал на выходе сумматора 1 становится отрицательным, и система возвращается в режим устойчивых автоколебаний, когда .выходное напряжение интегратора 10

3 изменяется в пределах эоны неоднозначности релейного элемента 4 (фиг.2б)

Flo мере роста входного сигнала (фиг. 2а) увеличивается скважность импульсов на выходе сумматора 2 (фиг. 2е). При этом в режиме автоколебаний находится блок 4 (фиг. 2в), а релейные элементы 5 и 6 формируют статические сигналы одного знака . (фиг. 2г, д). При изменении полярнос- 20 ти входного сигнала система работает .аналогичным образом, но импульсы на выходе сумматора формируются в третьей модуляционной зоне статической характеристики у = f(x ) (фиг.3), 25 где у — полезная составляющая вью ходных импульсов сумматора 2; х „ — входной (постоянный) сигнал на клемме 18. В данном случае в режиме авто колебаний работает также блок 4, а релейные элементы 5 и 6 находятся в идентичных положительных состояних.

В дальнейшем состоянию +A/3 блоков 5 и 6 присваиваем значение " 1", а уровню -А/3 — значение "О". В таком

35 случае состояние релейных элементов

5 и 6 может рассматриваться в качестве кодовой двоичной комбинации, где определенному коду соответствует

Вполне определенная модуляционная 40 зона. Например коду 01 или 10 (в зависимости от первоначальной ориентации релейных элементов 5 и 6) соответствует первая модуляционная зона (фиг. 3, десятичные числа 1, 2). Для второй зоны характерна двоичная ком.бинация 00 или десятичное число О, а для третьей — 11 или десятичное число 3. В исходном состоянии входной сигнал больше нуля, причем соответ50 ствует второй зоне (фиг. 3), и на входах дешифратора 7 формируется комбинация 00. Автоматические выключатели 21 и 22 находятся в выключенном состоянии и регулирование выходной

55 координаты производится по каналу вентильного преобразователя 10. Если входной сигнал x(t ) A/3 и x(t ) >

) -А/3, на одном из выходов дешиф— ратора 7 появляется сигнал " 1", так как релейные элементы 5 и 6 находятся в противоположных состояниях. На управляющий вход автоматического выключателя 21 подается напряжение "1" и он подключает вентильный преобразователь 11 к сети. Одновременно на вход блока 13 подается сигнал управления необходимой величины. Когда

А

> x(t) o -А, дешифратором 7 формируется сигнал включения вентильного преобразователя 12. Уровень выходного сигнала вентильных преобразователей устанавливается заранее с помощью сигналов, подключаемых к клеммам 23 и 24.

Таким образом, предлагаемое устройство повышает надежность работы преобразователей, так как они подключаются к сети только в случае необходимости, что повышает их ресурс безотказной работы. Кроме того, обеспечивается введение в работу строго определенного преобразователя, соответствующего данной модуляционной зоне.

Формула изобретения

- Устройство для управления группой из трех вентильных преобразователей, два из которых подключены к питающей сети через автоматические выключате- . ли с управляющими входами, содержащее последовательно включенные источник сигнала задания, первый сумматор, интегратор, первый релейный элемент, второй сумматор, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, два дополнительных релейных элемента, входы которых соединены с выходом интегратора, а выходы подключены к соответствующим входам второго сумматора, выход пер@ого релейного элемента через демодулирующий фильтр предназначен для подключения к управляющему входу первого вентильного преобразователя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, оно сйабжено двухразрядным дешифратором и элементом 3 ИЛИ, причем входы двухразрядного дешифратора соединены с выходами дополнительных репейных элементов, три выхода дешифратора подключены к входам элемента 3 ИЛИ", выход которого подключен к управляющему входу первого автоматического вы1374375

ВНИИПИ Заказ 615/53 Тираж 665

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, ключателя, управляющий вход автоматического выключателя соединен с тре3 тьим выходом двухразрядного дешифратора.