Цифровое устройство управления тиристорным преобразователем

 

i)607928

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик фф 4j 9 ;"„р. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено04.33.74 (21) 2003023/26 21 (51) М. Кл.

H 03 К 13/01 с присоединением заявки №

Государственный камнтет

Совета Инннстроа СССР оо делам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 681.325 (088.8) (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,03.76Бюллетень № 11 ! (45) Дата опубликования описания28.04,Tg (72) Авторы изобретения

В. N. Трохин, Л. A. Яновский„в. О, Радич, В, И, Энтина и А, М. Бродецкий в

Украинский заочный политехнический институт (71) Заявитель (54) БИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО УГ!РАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относитсяi к системам управления.

Известно цифровое устройство управления тиристорным преобразователем, содержашее генератор тактовых импусп сов, соединенный через схему запуска со входом счетчика, выход которого соединен с управляюшим электродом тиристора, нуль орган, соединенный со схемой запуска. .РС днако нестабильность генератора тактовых импульсов и разомкнутая структура системы определяют невысокую точ; ность управления, а изменение характера нагрузки значительно сказывается на смешении нуля преобразователя (дрейф нуля).

Бель изобретения — повышение точности управления и обеспечение автономного режима работы, а также обеспечение уста» новки и коррекции угла управления и за шиты устройства от опрокидывания фазы.

Это достигается тем, что в устройст во введены преобразователь напряжениечастота. две схемы синхронизации, схема вычитания, причем первый выход схемы запуска соединен с одним иэ входов пер вой схемы синхронизации непосредствен» но и с первым входом счетчика череэсхе му вычитания, второй выход схемы эапуэка соединен со вторым входом счетчика через вторую схему синхронизации, а вы ход преобразователя напряжение-частота соединенсовторым входом первой схемы син хронизации, выход которой соединен со вторым входом схемы вычитания.

Кроме того, устройство содержит схе» му коррекции и установки угла управле ния, входы которой соединены с выходами генератора тактовых импульсов, а первый

И и второй выходы - соответственно с тре», тьим входомсчетчика и с третьим входомсхе» мы вычитания, и схему зашиты, два входа ко торой соединены соответственно с выходом . нуль-органа и выходом счетчика, а выходы через схему распределения и формирования импульсов управления соединены с управлее юшим электродом тиристора, На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — временные

25, диаграммы работы устройства.

507926

Предлагаемое устройство состоит из генераторатактовь х импульсов 1, выраба- гываюшего две последовательности однополярных импульсов тактовых частот

F н 7, сдвинутых между собой во времени на одинаковые интервалы; схемы запуска

2, осушествляюшей запуск устройства в момент прихода первого импульса с выхода нуль-органа; схемы коррекции 3 угла управления и установки нуля преобраэова- 30 теля; двух схем синхронизации 4 и 5, за- шишаюших устройство от сбоев и потери информации; схемы вычитания 6; счетчика

7 . нуль-органа 8; схемы зашиты 9; преобразователя напряжение - частота 10;

15 схемы распределения и формирования импульсов управления 11, которая распределяет импульсы переполнения счетчика 7 по,двум каналам управления и формирует мошные импульсы, необходимые для открывания тиристора. цифровое устройство управления тиристорным преобразователем работает следу-, ю1цим образом, В режиме, когда отсутствуют импульсы частоты задания и импульсы частоты обратной связи при прохождении переменного напряженияя сети через нулевое значение, яульорган 8 вырабатывает синхроимпульс, под действием которого срабатывает схема запуска 2 и разрешает прохождение импульсов тактовой частоты F< на вход схемы вычитания 6 и.далее на вход счетчика7.

Время заполнения Т5 счетчика 7 и частота питаюшей сети находятся в соотношеМ нии:

1

T =

3 f emu

Благодаря начальной установке триггера старшего разряда счетчика 7 в единичное состояние, выходные импульсы переполнения счетчика 7 сдвинуты м, времени на половину периода следования импульсовсвыхола нуль-органа 8, (U.7 на фиг. 2).

Следовательно, фаза импульсов переполнения счетчика 7 относительно выходных импульсов нуль-органа (Ц. на фиг. 2) со8 ответствует углу управления 90 о.-" 50

Импульсы переполнения счетчика 7 через схему зашиты 9- поступают на схему.

13. распределения и формирования импульсов (Ц 1 на фиг. 2), которая формирует импульсы управления с необходимыми пара- 55 метрами.

Работа схемы при наличии импульсов частоты задания и импульсов частоты !

3 обратной связи f происходит следуюшим ос образом. 60

При поступлении импульсов частоты задания (на вход схемы синхронизации 4 последняя осушествляет запоминание их с последующим вводом синхронно с тактовой частотой f на второй счетный вход счетчика 7. Этим достигается зашита схемы от сбоев и потери информации.

Следовательно, помимо тактовой частоты F,ñ÷åò÷èê 7 заполняется импульсами частоты задания что приводит к уменьшению времени заполнения счетчика

7, т, е. к уменьшению угла управления

* ( с (g, ° на фиг, 2), что в свою очередь

Г вызывает появление напряжения На выходе тирис.горного, преобразователя. Это напряжение, воздействуя на объект управления,вызывает его функционирование. Од новременно выходное напряжение тиристорного преобразователя поступает на преобразователь напряжение-частота+ - 10. Импульсы частоты обратной связи f через ос схему синхронизации 5 синхронно с импульсами тактовой частоты F поступают на схему вычитания 6, которая обеспечивает получение непрерывной разности между количеством импульсов частоты обратной связи 1, Следовательно, в этом режиос ме счетчик 7, помимо частоты задания заполняется разностью частот,(F1 — f „), что эквивалентно подаче на счетчик тактовой частоты Р и разности частоты задания f и частоты обратной связи foe что npHBollBT к увеличению време» ни заполнения счетчика, т. е. к увеличению угла направления оС

При достижении равенства f f nepeос а ходный процесс заканчивается, т. е. в сче тчике 7 записывается и вычитается одинаковое количество импульсов. B установившемся режиме угол упРавления опреде»

1 ляется количеством импульсов Я, записанных в счетчике 7 до момента равенст ва частот f> M 1, Применение. схемы вычитания 6 импульсов частоты fo из такчовой частоты Р позволяет увеличить быстродействие схемы, особенно при работе с низкими частотами задания, а также применить счетчик 7, что значительно упрошает схему.

В процессе работы возможен режим больших или длительных рассогласований в системе регулирования, т.е. разность между количеством имульсов задания и обратной связи в единицу времени превосходит половину емкости счетчика 7. В результате этого фаза выходного импульса может измениться на 180 (опрокидывание фазы), что приведет к аварийному ðåжиму, 507926

Формула иэьбретения

Йля предотвра цения этого служит схема зашиты 9, которая содержит аналогэ- вую схему задержки импульсов. нульорга на 8 на величины, соотвествующие макси мальному А,, к s минимальному ОС > ян допустимым углем управления, я непосредственно схему зашиты, которая работает следуюшим образом, При изменении угла управления в пределахСЕ (d сО. схема мин. — -- маркс. зашиты пропускает импульсы переполне» ния счетчика в схему распределения и формирования импульсов управления 11, При выходе импульсов переполнения из укаэанного интервала схема зашиты 9блокирует выход счетчика (, одновременно выдавая импульсы oz.раьичения С или (в зависим ос т и от знака рассогласоммн. вания) до тех пор, пока импульс переполнения счетчика 7 снова не войдет в заданный интервал.

При работе преобразователя на нагрузку с различным характером общего сопротивления угол управления с, при котором выходное напряжение преобразователя равно нулю, может иметь различные эна чения, Для установки этого угла (в случае, если он не равен 90o) служит схема коррекции Э угла управления и установки нуля преобразователя, которая осуществляет подачу пачки импульсов, соответствующих необходимому изменению угла управления в устройство управления. Для уменьше-ьния угла управления с гачка импульсов синхронно с F подается на счетный вход г счетчика 7, для увеличения а — синхронно с F1 на схему вычитания 6.

При работе преобразователя на активную нагрузку угол д-О = 180о устанав ливается снятием записи единицы в старшем разряде счетчика 7. Аналогично осуществляется коррекция угла управления в процессе работы.

1. цифровое устройство управления ти . ристорным преобразователем, содержашее генератор тактовых импульсов, соединен ный через схему эап„ока со входом счет чика, выход которого соединен с управляющим электродом тиристора, нуль-орган, соединенный со схемой запуска, о т л иЯ чаю шее с я тем, что, с целью повышения точности управления и обеспечения автономного режима работы, в устройство введены преобразователь напряжение-частота, две схемы синхронизации, схема вычитания, причем первый выход схемы эапус ка соединен с одним из входов первой схемы сйнхронизации непосредственно и с первым входом счетчика через схему вычитания, второй выход схемы запуска соединен со вторым входом счетчика через вторую схему синхронизации, а выход преобразовате» ля напряжение-частота соединен со вторым входом первой схемы синхронизации, выход которой соединен со вторым входом схемы вычитания.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью обеспечения установки и коррекции угла управления и

3> защиты устройства от опрокидывания фазы, устройство содержит схему коррекции и установки угла управления, входы которой соединены с выходами генератора тактовых .г импульсов, а первый и второй выходы соответственно - с третьим входом счетчика и с третьим входом схемы вычитания, и схему залиты, два входа которой соединены соответственно с выходом нуль-органа и выходом счетчика, а выходы — черед схему рас пределепия и формирования импульсов управ ленпя соединены с управляющим электродом тиристора.

507926

Составитель М. Черняк

Редактор О. Стенина ТехредО. Луговая Корректор 3. Фанта

Заказ 4992 Тираж 1029 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Гагарина, 101