Устройство одноканального асинхронного фазового управления вентильным преобразователем

 

Союз Советских

Социалистим вских

Реслублик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.07.73 (21) 1942236/07 (5j) М. Кл.

Н 02 P 13/16 с присоединением заявки №Государственный комнтет

Совета Мнннстраа СССР оо делам нзобретеннй и открытий (23) Приоритет— ж) удк6 (43) Опубликовано25.09.76.Бюллетень №3 ( (45) Дата опубликования описания06.01.77

2 з.,31 6.7 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

Т. И. Томсон и А. У, Тубалкайн (71) Заявитель (S4) УСТРОЙСТВО ОДНОКАНАЛЬНОГО АСИНХРОННОГО

ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть исполЬвовано в управляемых выпрямителях и элек гроприводе.

Известны устройства одноканального фа» зового управления вентильными преобразователями, состоящие из интегратора, порого» вого устройства и распределителя управляютпих импульсов т1, 21.

Распределители импульсов, в известных устройствах, содержащие общий для всех каналов ждущий мультивибратор, сумматоры формирующие триггеры и другие логические ячейки, не обеспечивают одноканального асинхронного управления вентильным преобразователем, Распределители импульсов известных устройств, обеспечивающих одноканальное асинхронное фазовое управление выполнены О на логических функциональных элементах, из которых при помощи интегрирующих RCцепей задается необходимый временной сдвиг для разделения соседних каналов (co» седних фаз) f 31.

Однако неидентич ность времязадаюших

RC-цепей может вызвать ас;мметрию фазовых углов отпирания управляемых вентилей в отдельных каналах, что увеличивает пульсацию выходного напряжения вентильного преобразователя, Отсутствие гальванической связи уменьшает надежность и помехоу-стойчивость этих устройств. Применение ЯС-цепочек любого назначения усложняет конструкцию, ибо их габариты превышают габариты логических функциональных элементов, выполненных в виде интегральных схем.

Е(ель изобретения - уменьшенпе пульсаций выходного напряжения преобразователя и повышение помехоустойчивости, Это достигается тем, что прямой выход ждущего мультивибратора присоединен ко входу интегратора, а инверсный выход — ко вторым параллельно подключенным входам сумматоров, первые входы сумматоров присоединены к выходам формирующих триггеров соответствующих каналов через промежуточные логические элементы, а выходы сумматоров присоединены ко входам форми529538 рующих триггеров последующих каналов через промежуточные логические элементы, На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

Устройство одноканального асинхронного фазового управления вентильным преобразователем содержит интегратор 1, пороговое устройство 2, ждущий мультивибратор 3 с прямым и инверсным выходом, общий для всех каналов логический элемент "ИЛИ" 4 и многоканальный распределитель импульсов 5, выполненный на логических функцис нальных элементах, Каждый канал 6 распределителя 5 содержит входной сумматор

7, входной элемент "ИЛИ" 8, формирующий выходной импульс триггер 9 и подготавливающий сумматор 10, Первый вход сумматора 10 управляется выходным сигналом триггера 9, а выход дает разрешение срабатывания следующему каналу. Второй вход подготавливающего сумматора 10 подключен к инверсному выходу ждущего мультивибратора для обеспечения временного сдвига разделения каналов. Длительность временного сдвига определяется длительностью импульса ждущего мультивибратора.

Дополнительно каждый канал содержит вспомогательный триггер 11, предварительный сумматор 12, запускающий сумматор

13 и устройство сброса 14, На вход интегратора 1 подается разность управляющего сигнала LI > и сигнала обратной связи LI <, пропорционального вы ходному сигналу вентильного преобразователя и с противоположным знаком по огношению разностного сигнала.

Уу — Ud выходной сигнал мультивибратора 3, импульс которого имеет калиброванный заряд (вольт-секундную площадь).

На входы сумматоров 7 подается сигнал d,„Hот устройства 15 ограничения минимального угла направления, а на входы

"ИЛИ" элементов 8 — сигнал + „,с, or макс ус тройства 1 6 ограничения максимального угла управления.

На временной диаграмме (фиг. 2) показаны; а) сетевое напряжение данной фазы; б) сигнал на выходе ичтегратора 1; в) сигнал на прямом выходе ждущего мультивибратора 3;

r) выходной сигнал порогового устройст» ва 2; д) разрешающий сигнал на первом входе входного сумматора 7; е) ограничивающий сигнал минимального угла d. „н на втором входе входного сумматора 7; ж) ограничивающий сигнал максимального угла d с,к на входе входного

"ИЛИ" элемента 8; з) выходной сигнал формирующего тригd гера 9; и) выходной сигнал на выходе вспомогагательного триггера 11; к) разрешающий сигнал на выходе подготавливающего сумматора 12.

Нормальное состояние мультивибратора

3 - нулевое, Разностный сигнал LI >-U g заряжает конденсатор интегратора 1 до уровня срабатывания порогового устройства 2.

Выходной сигнал порогового устройства поступает одновременно на входные сумматоры 7 всех параллельно подключенных каналов, Кроме указанного сигнала на входной сумматор 7 поступает разрешающий сигнал от предыдущего канала и сигнал А. м н от устройства ограничения минимального угла.

Выходной сигнал сумматора 7 появляется лишь в том канале, на вход которого одновременно поступили все три сигнала, и через входной элемент "ИЛИ" 8 запускает формирующий триггер 9.

Если выходной сигнал сумматора 7 отсутствует >запуск триггера 9 производится сигналом А, „с, устройства ограничения максимального угла через элемент "ИЛИ" 8, Выходной сигнал формирующего триггера

9 отпирает управляемый вентиль данного канала (управляющий сигнал снимается воз вратом триггера 9) и через запускающий сумматор 13 и общий логический элемент В "ИЛИ" 4 запускает ждущий мультивибратор3, Выходной сигнал мультивибратора осуществляет перезаряд интегрирующего конденсатора. Поскольку мультивибратор является общим для всех каналов, в предложенном уст4О ройстве достигается полная симметрия отдельных каналов и соответственно уменьшение пульсации выходного напряжения вентиль ного преобразователя.

Выходной сигнал ждущего мультивибра«

46 тора 3 посредством предварительного сумматора 12 запускает вспомогательный триггер 11, в результате снимается сигнал с инверсного выхода триггера и запускающий сигнал ждущего мульгивибратора, 60 Выходной сигнал вспомогательного триг» гера 11 поступает на вход подготавливающего сумматора 10, второй вход которого подключен к инверсному выходу ждущего мультивибратора 3, и по окончании импуль55 са ждущего мультивибратора проходит на входной сумматор 7 следующего канала, Возврат триггеров 9 и 11 производит ся сигналом устройства сброса 14, управляемогс сигналом формирующего триггера

60 9 одного из последующих каналов, 529538

Таким образом, разрешающий сигнал ,начала работы следующего канала появляется лишь после возврата ждущего мультивибратора и необходимый временной сдвиг для разделения соседних каналов обеспечивается за счет общего мультивибратора без дополнительных ЯС-цепей, что обеспечивает симметрию всех фаз вентильного преобразователя, а потенциальные связи между всеми элементами устройства управления способствует повышению его помехозашищенности.

Формула изобретения

Устройство одноканального асинхронного фазового управления вентильным преобразователем, содержащее интегратор разности управляющего сигнала и сигнала обратной связи, пропорционального выходному напряжению преобразователя, пороговое устройство и многоканальный распределитель импульсов, состоящий из ждущего мультивибратора, формирующих триггеров, сумматоров и логических элементов, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью уменьшения пульсации выходного напряжения преобразователя и повышения помехоустойчивости устройства, прямой выход ждущего мультивибратора подсоединен ко входу интегратора, а инверсный выход — ко вторым параллельно подключенным входам сумматоров, первые входы сумматоров подключены к выходам формирующих триггеров соответствующих каналов через промежуточные логические элементы, а выходы сумматоров подсоединены ко входам формирующих триггеров последующих каналов через промежуточные логические элементы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Некрасов В. М, и др, "Применение интегральных схем при построении систем управления статическими преобразователями", Материалы научно-технической конференции, т. 1, стр. 490, "Наукова думка", 20

Киев, 1972, 2, Авторское свидетельство СССР № 349072, Н 02 р 13/16 1969.

3. Деткин Л. П. "Системы управления тиристорными и ионными электроприводами", "Информэлектро", М., 1971 (прототип).

52о 538

Составитель B. Бунаков

Редактор Е. Хравцова Техред М. Ликович корректор Д. Мельниченко

Заказ 5341/92 Тираж 882 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

ll3O35, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4