Устройство для управления тиристорным преобразователем

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах .управления реверсивными тиристорными преобразователями. Цель изобретения -линеаризация статической характеристики тиристорного преобразователя и повышение точности работы в зоне малых углов отпирания . Цель изобретения достигается за счет введения постоянного запоминающего устройства 16 - 18 в каждый канал управления 1-3, запрограммированного в соответствии с функцией, обеспечивающей получение развертывающего напряжения, обеспечивающего линейную статическую характеристику тиристорного преобразователя . Кроме этого регулирующие элементы 43 - 45 формируют сигналы, обеспечивающие поддержание нулевых углов отпирания при изменениях амплитуды питающей сети. 4 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 М 7/515

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ.

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4690862/07 (22} 1 1 .05,89 (46) 30.11.91. Бюл. ЬЬ 44 (72) Ю.H. Гривва и А,Ф. Павлюк (53} 621.316.727- (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1154729, кл. Н 02 М 3/246, 1985, Авторское свидетельство СССР

hh 1575280, кл. Н 02 М 7/515, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах ..управления реверсивными тиристорными преобразователями. Цель изобретения — ли« . Ж,» 1б954б9 А1 неаризация статической характеристики тиристорного преобразователя и повышение точности работы в зоне малых углов отпирания. Цель изобретения достигается за счет введения постоянного запоминающего устройства 16 — 18 в каждый канал управления

1 — 3, запрограммированного в соответствии с функцией, обеспечивающей получение развертывающего напряжения, обеспечивающего линейную статическую характеристику тиристорного преобразователя. Кроме этого регулирующие элементы

43 — 45 формируют сигналы, обеспечивающие поддержание нулевых углов отпирания при изменениях амплитуды питающей сети. 4 ил.

1695469

10

Изобретение относится к электротехникее и может быть использовано в системах управления реверсивными тиристорными преобразователями, выполненными по трехфазной нулевой схеме, Цель изобретения — линеаризация статической характеристики тиристорного преобразователя и повышени точности работы в зоне малых углов отпирания, На фиг, 1 изображена структурная схема устройства; на фиг, 2-4 — диаграммы, поясняющие его работу, Устройство (фиг. 1) содер>кит каналы "—

3 управления. синхронизаторы 4 — 6, триггеры 7 — 9, нуль-органы 10 — 12, счетчики 13—

15, постоянные запоминающие устройства

16 — 18, умножающие цифроаналоговые преобразователи 19 — 21, компараторы 22—

27, элементы И 28 — 33, формирователи 34—

39 импульсов, формирователи 40 — 42 опорного напряжения, регулирующие элементы

43 — 45, умножитель 46 чBcTOTbl, источник 47 управляющего напряжения, Синхронизатор 4 (5, 6) одного из каналов 1 (2, 3) входом подключен к фазе UA (0в, Uc) синхронизации питающей сети и к входу формирователя 40 (41, 42) опорного напряжения выходом — к входу триггера 7 (8, 9) с прямым и инверсным выходами. Входы нуль-органа 10 (11, 12) подключены к обоим выходам триггера 7 (8, 9), а выход — к входу сброса счетчика 13 (14, 15). К счетному входу счетчика 13 (14, 15) подключен выход умножителя 46 частоты, сигнальный вход умножителя 46 частоты. подключен к инверсному выходу триггера 9, а компараторный вход— к выходу старшего разряда счетчика 15. Выходы счетчика 13 (14, 15) подключены к адресным входам постоянного запоминающего устройства 16 (17, 18), Цифровые входы умножающего цифроаналогового преобразователя (УЦАП) 19 (20, 21) подключены к выходам постоянного запоминающего устройства 16 (17, 18), аналоговый вход УЦАП подключен к выходу формирователя 40 (41, 42) опорного напряжения, выход УЦАП подключен к инвертирующим входам первого 22 (24, 26) и второго

23 (25, 27) компараторов, выход каждого компаратора 22 (24, 26) и 23 (25, 27) подклю— чен к первому входу первого 28 (30, 32) и второго 29 (31, 33) элементов И соответственно. Вторые входь1 первого и второго элементов И соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера 7 (8, 9). а выходы соединены с входами первого 34 (36, 38) и второго 35 (37, 39) формирователей импульсов, выходы которых предназначеныдля подключения куправля- и ющим входам тиристоров фазы С (А, В). Регулирующий элемент 43 (44. 45) соединен своим входом с неинвертирующим входом первого 22 (24, 26) и второго 23 (25, 27) компараторов, Источник 47 управляющего напряжения подключен к неинвертирующим входам первых компарагоров 22, 24 и 26 и инвертирующим входам вторых компараторов 23, 25 и 27.

Н а фиг. 2 изображен ы выходн ые сигчалы 48 и 49 умножающего цифроанало1-ового преобразователя 19 (20, 21) и регулирующего элемента 43 соответственно в зависимости от угла открытия тиристора а, от текущего значения кода счетчика N - и емкостью N, выраженного в угловом (фазовом) эквиваленте /3, причем /3 = 180 соответствует N.

На фиг. 3 изображены статические характеристики 50 и 51 тиристорного преобразователя К == U„, /U„прототипа и предлагаемого устройства соответственно

На фиг. 4 изображены временные диаграммы для пони кеHHогî, íоминаfllьного и повышенного напря>кения питающей сети: а — напряжение синхронизации фазы

А и С вЂ” О,:.„О. (фаза В условно не показана): б — выходные сигналы умножающего цифроаналогового преобразователя 48. регулирующего элемента 49; в — выходнои сигнaë 52 формирователя

34 выходных импульсов; г — выходной сигнал 53 формирователя

35 выходных импульсов.

Устройство работает следующим образом, На вход одного из каналов от сети поступает синусоидальное переменное напряжение Од фазы А (фиг. 4а). Синхронизатор 4 и триггер 4 вырабатывают сигналы, синхронные с положительной и отрицательной полуволнами сетевого напряжения, снимаемые с прямого и инверсного выходов триггера 7 соответственно, из которых нуль-орган 10 формирует импульсы, синхронные с моментами перехода сетевого напряжения через нулевые значения, Этими импульсами производится сброс в 0 двоичного счетчика 13. После окончания действия импульса сброса, счетчик t3 переходит в режим счета и на адресные входы постоянного запоминающего устройства 16 поступает число в двоичном коде линейно уменьшающегося на 1 по приходу каждого импульса (обратный счет) с выхода умножителя 46 частоты. Постоянное запоминающее устройство 16 преобразует двоичный код в соответствии с записанной в нем функцией, оступающий на УЦАП 19. При этом на выходе УЦАП 19 формируется монотонно убывающее напряжение 48 (фиг, 2), посгупающее на ин верти рующие входы компараторов 22 и 23, на инвертирующие входы которых поступает сигнал 49 (фиг, 2), пропорциональный амплитуде сетевого напряжения с выхода регулирующего эгемента 43, формируемый из выходного сигнала формирователя 40 опорного напряжения, С помощью регулиру ощего элемента 43 производится настройка нулевых углов открытия тиристорсв при нулевых значениях управляющего напряжения, Управляющее напряжение источника 47 поступает на неинвертирующлй вход компаратора 22 и инвертирующий вход компаратсра 23, где сравнивается с сигналами УЦАП 9 и регулирующего элемента 43 и в момент их равенства на выходе компаратсрэв 22 и 23 формируются импульсы, из которых с помощью элемента И 28 при положительном значении сетевого напряжения формируется сигнал, поступающий на формирователь

34 выходных импульсов и разрешающий выдачу импульса управления (52 фиг, 4), а с помощью элемента И 29 и ри отрицательном значении сетевого напряжения фсрмирует— ся сигнал, поступающий на форм .рсватель

35 выходных импульсов и разрешающий выдачу импульса управления (53 фиг. 4).

Умножитель 46 частоты вырабатывает путем сравнения сигнала с инверсного выхода триггера 9, поступ-ющего на сигнальный вход умножителя частоты 46 и сигнал, старшего разряда счетчика 15, поступающего на компараторный вход умножителя частоты 46, импульсы с частотой

t = (г,)г, где fc — частота сетевого напряжения;

N — разрядность счетчика, При изменении частоты сетевого напряжения происходит изменение частоты вь.ходного сигнала умножителя 46 частоты, соответственно изменяется крутизна разверты вающего нап ряжения (напряжение выхода УЦАП 19), что дает возможность поддерживать постоянство коэффициента тиристорного преобразователя (ТП) при изменении частоты сетевого напряжения.

Опорным напряжением УЦАП 19 является выходной сигнал формирователя 40 опорного напряжения, выполненного в виде амплитудного детектора. При изменении амплитуды сетевого напряжения происходит пропорциональное изменение амплитуды выходного сигнала формирователя 40 опорного напряжения и соответственна крутизны развертывающего напряжения.

Это дает возможность поддерживать постоянство коэффициента передачи ТП при изз

55 менении амплитуды сетевого напря e»«., а также устранить влияние на ТП асимм: i pun питающей сети, При изменении амп.чигудь сетевого напряжения поддерживается п стсянным заданный ток ТП.

Технический эффект заключается в повышении точности электрапривода в 3-4 раза, т. е. достигается точность до 1 угл. мин только эа с ет исключения зоны нечувствительности, поднятия общего коэффициента усиления за счет введения линеаризации тир:, старного преобразователя.

Зкономический эффект заключается в сокращении сроков проведения пусканаладочных работ и объема настроек, подстроек при регламентных работах в 5-10 раз.

Повышение технологической точности позволяет исключить брак, обусловленн и снижением параметров привода при изменении амплитуды питающей сети, превышающей заданный допуск 107, .

Формула изобретения

Устройство для управления тиристсрным преобразователем, ссдержагцее m каналов, каждый из которых выполнен в виде синхронизатора, вход которого предназначен для подключения к соответствующей фазе питающей сети, выход соединен с входом триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с первым и вторым входами соответственно нуль-органа, выход ксторага соединен с входом сброса счетчика обратного счета; умножающего цифроаналогового преобразователя, аналоговый вход которого соединен с выходом формирователя опорного напряжения, вход которого соединен с входом синхронизатора, выход умножающего цифроаналогового преобразователя соединен с инвертирующим входам первого компаратора, выход которого и выход второго компаратора соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И. вторые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера, выходы — с входами первого и второго соответственно формирователей импульсов, выходы которых использованы как выходы данного канала, общие для всех каналов источник управляющего напряжения и умнсжитель частоты, сигнальный вход которого соединен с инверсным выходом триггера m-ro канала, компараторный вход — с выходом старшего разряда счетчика обратного счета

m-го канала, выход — со счетными входами счетчиков обратного счета всех каналов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью линеаризации статической характеристики тиристорного преобразователя и повышения точности работы в зоне малых углов отпира l695469 ния, в каждый канал введены регулирующий элемент, два сумматора и постоянное запоминающее устройство, запрограммированное в соответствии с функцией

Nâûõ/N» = 1.- сов(ф.+ 120 )/2 - 0,75 при

0<Р< 60 ;

N,, „/N» - 1 - сов(P - 60 ) + 0,25 при

60< PS 180, где йвцх и й» вЂ” значения выходного и входного кодов постоянного запоминающего устройства соответственно

Р - фазовый эквивалент кода N - n счетчика обратного счета емкостью й, где и соответствует 180 ;

N - и — текущее значение кода счетчика обратного счета, п — число импульсов, поступивших на счетный вход счетчика, причем адресные входы постоянного запоминающего устройства подключены к выходам счетчика, выхо5 ды — к цифровым входам умножающего цифроаналогового преобразователя, вход регулирующего элемента соединен с выходом формирователя опорного напряжения, а выход — с первым входом первого сумма10 тора и неинвертирующим входом второго компаратора, первый вход второго сумматора соединен с выходом умножающего цифроаналогового преобразователя, выходы первого и второго сумматоров соединены

15 соответственно, с неинвертирующим входом первого и инвертирующим входом второго компараторов, вторые входы сумматоров всех каналов соединены с выходом источника управляющего напряжения.

Составитель А. Парочкина

Редактор Ю. Середа Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Шараши

Заказ 4171 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101