Устройство для управления многофазными выпрямителями

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в устройствах для управления многофазными выпрямителями с повышенной стабильностью выходного напряжения при непостоянной частоте питающей сети с высокой симметрией управляюнщх импульсов. Целью изобретения является повьш1ение стабильности выходного напряжения выпрямителя при изменяюи1ейct ся частоте питающей сети и высокой симметрии импульсов управления тиристорами . Устройство содержит многофазный генератор последовательностей управляюоотх импульсов, содержащий в каждом канале управляемый генератор линейного пилообразного напряжения 6, цепь обратной связи, включающую вспомогательный компаратор 9, стробируемый ключ 4 и запоминающее устройство 6, и один обпо1й источник опорного напряжения 11. Амплитуда пилообразного напряжения каждого канала сравнивается с опорным напряжением и в момент сравнения формируется сигнал управ - ления генератором пилообразного напряжения , запоминаемый на один период . При этом устраняется рассогласование с опорным напряжением. Благодаря быстродействию цепи обратной связи при изменении частоты не происходит заметного изменения углов задержки импульсов управления и выходное напряжение не меняется. 3 ил. (Л с 4ib 4i Ф 05 00 .4 л«/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4239680/24-07 (22) 30.03.87 (46) 23.12.88. Бюл. М 47 (71) Саратовский политехнический институт (72) А.В.Кумаков и И.И.Артюхов (53) 621.316.727(088.8) (56) Полупроводниковые выпрямители.

Под ред. Ф.И.Ковалева и Г.П.Мостковой

М.: Энергия, 1978, с, 178., Авторское свидетельство СССР

N - 1127069, кл. Н 02 M 7/68, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЖНИЯ МНОГОФАЗНЫМИ ВЫПРЯМИТЕЛЯМИ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в устройствах для управления многофазными выпрямителями с повышенной стабильностью выходного напряжения при непостоянной частоте питающей сети с высокой симметрией управляющих импульсов. Целью изобретения является повьш ение стабильности выходного напряжения выпрямителя при изменяющейся частоте питающей сети и высокой симметрии импульсов управления тиристорами. Устройство содержит многофазный генератор последовательностей управляющих импульсов, содержащий в каждом канале управляемый генератор линейного пилообразного напряжения 6, цепь обратной связи, включающую вспо" могательный компаратор 9, стробируемый ключ 4 и запоминающее устройство 6, и один общий источник опорного напряжения 11, Амплитуда пилообразного на" пряжения каждого канала сравнивается с опорным напряжением и в момент сравнения формируется сигнал управ— ления генератором пилообразного нап4 С ряжения, запоминаемый на один пери- @ од. При этом устраняется рассогласование с опорньпк напряжением, Благодаря быстродействию цепи обратной связи при изменении частоты не происходит заметного изменения углов задержки импульсов управления и выходное напряжение не меняется, 3 ил. Мви

1446684

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразовательной технике для управления многофазными выпрямителями.

Цель изобретения — повышение стабильности выходного напряжения выпрямителя при изменяющейся частоте питающей сети и нысокой симметрии управляющих импульсов. 10

На фиг, 1 изображена блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2вариант выполнения стробируемого ключа; на фиг. 3 — диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит многоканальнь1й генератор 1 синхронизированных с напряжением сети импульсов (фиг. 1), подключенный входами к многофазной сети, а выходами — по дна к каждому каналу формирования задержанного импульса управления тиристором (ныходы

2 и 3 для первого канала), в каждый из которых входит стробируемый генератором 1 ключ 4, подключенный выхо- 25 дом к запоминающему устройству 5, генератор:6 пилообразного напряжения, подключенный входом управления к выходу запоминающего устройства 5, а выходом — к первому входу компаратора 7,, сигнал с выхода которого управляет формирователем 8 импульса управления тиристором выпрямителя, параллельного первому нходу компаратора 7 подключен первый вход вспомогатель35 ного компаратора 9, к . второму входу компаратора 7 подключен источник 10 сигнала управления фазоным сдвигом, общий для всех каналов, а к входу вспомогательного компаратора 9источник 11 опорного сигнала, общий для всех каналов, выход вспомогательного компаратора подключен к входу . стробируемого ключа 4.

Устройство работает следующим образом, Иногофазное напряжение m-фазной сети UJ„ поступает íà m нходов генератора 1 синхронизированных с напряжением сети импульсов, который для

50 улучшения синхронности входных импульсон с фазовыми напряжениями при несимметрии амплитуд фазовых напряжений синхрониэируется в моменты обнуления фазовых напряжений. Импульсы генератора 1 синхронизируют гене55 ратор 6 пилообразного напряжения каждого канала через вход обнуления (фиг. 3, U ). Пилообразное напряже" ние и управляющий сигнал И от источника 10 сигнала управления фазовым сдвигом 10 сравнивавтся компаратором 7, сигнал с которого запускает формирователь 8, и в момент сравнения формируется импульс управления тиристором выпрямителя UJJ. Пилообразное напряжение И, кроме того, сравнина" ется с компаратором 9 (фиг. 3, Ug) с опорным напряжением от источника

11. Сигнал Из с компаратора подается на стробируемый ключ 4, назначение которого изменять величину постоянного напряжения на выходе запоминающего элемента 5 пропорционально длительности сигнала рассогласования сигналов на входе компаратора 9.

Схемное решение стробируемого ключа

4 и запоминающего устройства 5 приведен на фиг. 2. Пунктирной линией выделено запоминающее устройство 5.

Транзисторы 12 — 15, элементы 16 и

17 совпадения, инверторы 18 и 19 импульсного сигнала составляют стробируемый клвч 4, который через резистор 20 заряжает накопительный конденсатор 21.

Стробируемый ключ работает следующим образом, Через один инвертор подают на первые входы элементов совпадения сигнал Из с выхода компаратора 9. На второй вход. одного элемента совпадения подают стробирувщнй сигнал И:<, на второй . вход другого элемента совпадения — инвертированный сигнал 1J . В зависимости от знака рассогласования сигналов на входе компаратора 9 к моменту изменения полярности стробирувщего сигнала И сигнал И> на входе ключа имеет положительную или отрицательнув полярность, В зависимости от знака этого сигнала один из элементов совпадения вырабатывает импульс U,, длительность которого пропорциональна величине рассогласования опорного напряжения н линейного фронта пилообразного напряжения (фиг, 3) в момент изменения полярности стробиру" ющего сигнала, и отпирает плечо заряда или разряда накопительного конденсатора. Напряжение И на нем меняется на величину йИ, при этом наклон линейного участка пилообразного напряжения изменяется настолько, что ликвидируется большая часть рассогласования (в идеале — полностьв), так что н следующий период длительность

1446684

t ао 411а

114

20

Uwt 2o

R.C (2) 30

35 (3) RC = T импульса И« при условии прекращения дальнейшего изменения периода повторения составляет незначительную долю от предыдущего значения (в идеале — нулевую), и, таким образом, симметрия импульсов и их синхронность с сетевым напряжением почти восстанавливаются (в идеале - полностью) уже в течение первого же периода.

Идеальный случай характеризуется соотношением где Т вЂ” период повторения сети.

Найдем необходимую величину RC характеризующую процесс разряда (заряда) напряжения памяти, представляющего собой конденсатор с емкостью

С, разряжаемый (заряжаемый) через резистор R. Этот процесс характеризует равенство

d04 Idt I .t z<

dU

Ф

С С С где 40а — величина изменения заряда емкости;

- ток заряда (разряда), которое в случае t q c < T выполняется с большой точностью, так как при этом I(t) const(t). Учитывая предыдущее равенство, получаем

Реально соотношение (3) точно для устройства, изображенного на фиг. 2,. не выполняется, так как сам период T 40 изменяется. Поэтому выравнивание амплитуды пилообразного напряжения происходит через несколько периодов по закону геометрической прогрессии.

Если равенство (3) выполняется с точ- 4 ностью не хуже 20Х, то геометрическая прогрессия убывает быстрее, чем по закону ехр(-t/T}, и, следовательно, постоянная времени восстановления симметрии .импульсов предлагаемого устройства меньше, чем Т, что сущесувенно лучше, чем в известных устройствах. При этом линейность пилообразных напряжений в.предложенном устройстве может нарушиться только в момент стробирования, т.е. при максимальных углах задержки, соответствующих минимальным величинам напряжения на выходе выпрямителя. Так как процесс изменения наклона линейного участка пилообразного напряжения при изменении частоты протекает во всех каналах одинаково, то во время изменения частоты симметрии импульсов управления претерпевает плавное и равномерное по всем каналам изменение.

Формула изобретения

Устройство для управления многофаэными выпрямителями, содержащее многоканальный генератор синхронизированных с напряжением сети импульсов в каждом канале, управляемый генератор пилообразного напряжения, компаратор и формирователь импульсов, причем выходы многоканальногî rенератора синхронизированных с напряжением сети импульсов подключены к входам обнуления генераторов пилообразного напряжения, первые входы компараторов присоединены к выходам генераторов пилообразного напряжения, вторые предназначены для подключения к источнику управляющего напряжения, а выходы присоединены к входам формирователей импульсов, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения выпрямителя при изменяющейся частоте питающей сети и высокой симметрии управляющих импульсов, оно дополнительно снабжено одним вспомогательным компаратором, стробируемым ключом, запоминающим устройством на каждый иэ каналов формирования импульсов управления тиристорами и одним общим источником опорного напряжения, причем в каждом канале один вход вспомогательного компаратора подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, выход компаратора подключен к входу стробируемого ключа, стробируемый вход которого подключен к многофазному генератору, а выход — к входу запоминающего устройства, выход которого подключен к управляющему входу генератора пилообразного напряжения, и для всех каналов вторые входы вспомогательных компараторов подключены к общему источнику опорного напряжения.

1446684

Составитель В. Бунаков

Техред Л.Сердюкова Корректор N.Âàñèëüåâà

Редактор В. Данко

Заказ 6753/56 Тираж 666 Подписное

ВНИКПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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