Система импульсно-фазового управления трехфазным тиристорным преобразователем

 

Система содержит релейный блок, одновибратор, генератор пилы, компаратор, формирователь импульсов, стабилизатор напряжения и блок выпрямителей. Повышение стабильности работы при изменениях напряжения питающей сети достигается за счет подключения клеммы питания ремонтного блока к выходу выпрямителей выпрямительного блока. 5 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s Н 02 М 1/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (54) СИСТЕМА ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВОГО

УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ TVIPL4CTOPНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Система содержитрелейный блок, одно. вибратор, генератор "пилы"; компаратор, формирователь импульсов, стабилизатор напряжения и блок выпрямителей. Повышение стабильности работы при изменениях напряжения питающей сети достигается за счет подключения клеммы питания ремонтного блока к выходу выпрямителей выпрямительного блока. 5 ил, (21) 4778744/07 (22) 05.01.90 (46) 28.02.93. Бюл. М 8 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола .. (72) В.Г. Маурер. P.M. Рахматулин, Л.И. Цытович, B.A. Дегтярев и В;Ф. Лопуленко (56) Авторское свидетельство СССР

М. 873374, кл. Н 02 М 7/12, 1981.

Чернов Е,А. и Кузьмин В.П, Комплектные злектроприводы станков с ЧПУ. Справочное пособие. Горький. Волго-Вятское книжное изд-во, 1989, с, 22 — 24, рис. 1.17.

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может использоваться для управления тиристорными выпрямителями.

Целью изобретения является повышение стабильности работы системы импульсно-фазового управления при изменениях напряжения питающей сети.

На фиг. 1 — функциональная. схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов трехфазного выпрямителя; на фиг.

3 — характеристики "вход — выход" элементов устройства; на фиг, 4, 5 — временные диаграммы сигналов устройства, В состав устройства входят (фиг. f) релейный блок 1 на основе операционного усилителя 2 с резисторами 3, 4, одновибратор 5, генератор пилообразного напряжения 6, компаратор 7, формирователь импульсов 8, клемма 9 для подключения источника сигнала управления, блок 11, содержащий трехфазный трансформатор 12 с

„„.ЯЦ„„1798869 А1 обмотками 13 - 18, шину нулевого потенциала 19, диоды 20 — 25. На фиг. 1 показан также стабилизатор напряжения 10 для питания блоков 5 — 8 системы управления. а

Релейный блок, 1 выполнен с симметричной о носительно "нуля" неинвертирующей петлей гистерезиса и порогами переключения b. Выходной сигнал усилителя 2 меняется в пределах йА, Величина Ю порогового переключения определяется со- Ch отношением сопротивлений резисторов 3, 0

4. Характеристика блока 1 приведена на фиг. 3, а. Одноаибратор 5 формирует на ам- );и ходе импульсы стабильной длительности т синхронно с изменением знака выходного сигнала усилителя 2 (фиг. 3, б). Генератор пилообразного напряжения 6 обнуляется импульсами с выхода одновибратора 5 (фиг.

Э,в). Компаратор 7 формирует на выходе сигнал "1" на интервале времени, когда сигнал

"пилы" превышает величину сигнала управления (фиг. З,а). Формирователь импульсов

1798869

3 управления 8 запускается передним фронтом сигнала с выхода компаратора 7 и формирует импульсы стабильной длительности

tynp (фиг. З,д). Стабилизатор напряжения 10 служит для питания блоков 5 — 8. Выпрямительный блок 11 предназначен для питания релейного элемента 1 и стабилизатора 10, Понижающий трехфазный трансформатор

12 выполнен по схеме "звезда-звезда" с нулевым выводом на вторичной стороне;

Трехфазный выпрямитель на диодах 20- 22 служит для формирования напряжения питания отрицательного знака. Трехфазный выпрямитель на диодах 23 — 25 предназначен для формирования напряжения питания положительного знака.

На диаграммах сигналов обозначены: а, Ь, с — трехфазная система напряжений на вторичной стороне трансформатора

12, Y+(t), Ygt) — выходное напряжение выпрямителей 23, 24, 25 и 20, 21, 22, соответственно, Y>(t) — входной сигнал блока 1, b — закон изменения порогов переключения релейного блока 1, Y t(t) — выходной сигнал релейного блока

1, Уф) — выходные импульсы одновибратора 5, Ys(t) — пилообразный сигнал на выходе генератора 6.

Y (t) — значение сигнала Ye(t) после изменения (снижения) амплитуды сетевого напряжения А, В, С; b*(t) — закой изменения порогов переключения релейного блока 1 при сниженйи уровня сетевого напряжения А, В, С, Y> (t) .— выходной сигнал релейного блока 1 для случая Y *(t)., Рассмотрим принцип действия устройства (с целью упрощения функциональной схемы системы), На фиг. t показан только один канал регулирования, Другие каналы, например, для трехфазной мостовой схемы преобразователя, имеют аналогйчный принцип построения и отличаются друг от друга лишь: напряжением синхронизации, поступающйм на вход блока 1 от блока 11).

Блок 11 формирует напряжение питайия релейного элемента 1 и стабилизатора

10. Диоды 20-22 и 23 — 25 последовательно переходят в открытое состояние; в результате чего на выходе выпрямителя 20 — 25 появляется пульсирующее напряжение соответствующего знака (фиг. 2,6). С помощью блока 10 дайное напряжение сглаживается и стабилизируется на требуемом уровне и поступает на клеммы питания блоков 5 —. 8.

Питание релейного блока 1 производится нестабилизированным пульсирующим напряжением непосредственно с выхода блока 11. В этом случае закон изменения

5 порогов переключения релейного элемента

1 будет соответствовать огибающей напряжения питания со стороны источника 11 (фиг. 2,б, фиг. 4 б), причем для схемы с положительной обратной связью по напряже1î нию(элементы 2 — 4), -B(t) = Y+(t)

B(t) =- Y-(t)

При соответствующем выборе амплитуды синхронизирующего напряжения (в дан15 ном случае фазы А) и соотношения резисторов 3, 4 переключение релейного элемента 1 происходит в точках, совпадающих с требуемыми точками естественной коммутации сетевого напряжения; Длитель20 ность импульсов на выходе релейного блока

1 составляет 180 эл. трад. Синхронно с изменением знака выходного напряжения блока 1 запускается одновибратор 5, "обнуляющий" генератор 6. В блоке 7 производится сравнение сигнала управления и пилообразного .напряжения с выхода генератора 6, Как только сигнал "пилы" превысит величину управляющего воздействия, на выходе блока 8 формируется импульс упЗ0 равления тиристором силового блока.

Считаем, что напряжение сети уменьшилось по сравнению с исходным значением (фиг, 5,а), В этом случае, если Ь - const, точки d>, f переключения блока 1 должны

35 были бы сместиться и занять положения сГ, Г. Однако уменьшение уровня сетевого на- . пряжения приводит к пропорциональному. изменению напряжения питания усилителя

2 (фиг. 5,б) и влечет за собой снижение по40 рогов переключения блока 1 (фиг. 5,а). В итоге точки d, Г смещаются в сторону исходных моментов времени включения релейного блока 1 и занимают положение d*, f (фиг. 5,а). При этом фазовый дрейф сигна45 лов на выходе блоков 1,5 — 8 практически полностью исключается.

Таким образом повышается стабильность работы устройства при изменениях напряжения сети.

Формула изобретения

Система импульсно-фазового управления трехфазным тиристорным преобразователем; содержащая трехфазный трансформатор, первичные обмотки которо55 го предназначены для подключения к пита, ющей сети, а вторичные обмотки, соединенные в звезду с нулевым выводом, подключены ко входу выпрямителя, выполненного на диодах по мостовой схема, а в каждом из каналов управления — первый и f798869

5 второй резисторы и .операциойный усилитель, выход которого через одновибратор и генератор пилообразного напряжения подключен к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с выводом для 5 подключения источника управляющего напряжения. а выход через формирователь .

: иМпульсов соединен с соответствующим выходомсистемы, отличающаяся тем, ч о, с целью повышения стабильности рабо- 10 ты при изменениях напряжения питающей сети, в каждом из каналов управления неинвертирующий вход. операционного усилителя через первый резистор подключен к его выходу, через второй резистор — к соответствующей вторичной обмотке трехфазного трансформатора, при этом выводы питания операционного усилителя подключены, соответственно, к положительному и отрицательному выходным выводам трехфазного выпрямителя, 1798869

1798869

Q 0

1798869 а1 р

Составитель P.Ðâxìàòóëèí

Редактор Н.Коляда Техред М;Моргентал Корректор С.Патрушева

Заказ 777 . Тираж . . Подписное

8НИИПИ 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