Устройство для управления многофазным вентильным преобразователем

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 07.07.76 (21) 238 3455/07 с присоединением заявки №

Союз Советских

Социалистических

Республик (5е) М. Кл.

Н 02 P 13/16 (23) Приоритет

Гееудерстееииый кюмитет

Сееете 1еиииетрее GCG9 ее делам изебретеиий и втираний (43) Опубликовано 25.06.78.Бюллетень № 23 (53) УЙК 621. 316..7 27 (088.8) (45) Дата опубликовании описания 0 f. 06. 73 (72) Автор изобратенеея

В, Г. Любарский (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЫМ

ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к области преобрввовательной техники, в частности к устройст-вам для управления многофазными вентильНыми преобразователями.

Известны устройства управления многофазными вентильными преобразователями, содержащие генератор пилообразного напряжения ГПН 11) и 12), Применение ГПН позволяет добиться выeoêîé- линейности характеристики управления преобразователя. Однако при изменении частоты.сети, питающей преобразователь, его характеристики ухудшаются ввиду нестабильнос ти угла отверстия вентилей. Из известных устройств управления многофазными вентильными преобразователями наиболее близким по технической сущности к нредложенному является устройство, содержащее в каждом канале управления генератор пилообразного напряжения, синхронизированный с напряжением питания вентилей, нуль-орган и формирователь импульсов (3). ,Устройство характеризуется относительной простотой, линейностью характеристики преобразователя сигнал постоянного тока-фаза управляющего йеелульса, помехозащищенностью

Однако при использовании такого устройства в условиях работы, когда частота сети, питающей преобразователь, может изменяться в широких пределах, имеет место значительный дрейф фазы выходного импульса.

Другим недостатком устройства является асимметрия импульсов управления в много@азном преобразователе, увеличивающаяся при снижении частоты питающего напряжения. Повышение симметрии. достигается применением ее прецизионных элементов (конденсаторов, сопротивлений), однако и в этом случас симметрирование импульсов при изменении частоты представляет значительные трудности.

Целью изобретения является улучшение характеристик вентильного преобразователя при изменении частоты его напряжения питания путем повышения стабильности фазоимпульсного преобразования.

Это достигается тем, что в предложенное устройство, содержащее в каждом канале уп-! равления генератор пилообразного напряжения, синхронизированный с напряжением питания вентилей, нуль-орган и формирователь импульсов, введен контур регулирования амплитуды напряжения генератора пилообразне23 го напряжения, содержащий нуль-орган, к вхо612383 дам которого подключены ГПН и источник зада ощего íапряжения. выпряMHTåëü, включенный Н3 выходе нуль-органа, и фильтр Н3 выходе выпрямителя, причем выход фильтра связан с входом генератора пилообразного напряжения.

На фиг. 1, 2 представлены структурная и принципиальная схемы устройства; на фиг.З, 4 — диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство (фиг. 1.) содержит ГПН,синхро,низированный с.источником i питания вентилей, состоящий из датчика 2 и интегратора 3.

Вход интегратора связан с шиной 4 источника постоянного напряжения, выход интегратора 3 подключен к входу нуль-органа 5. Ко входу нуль-органа 5 подключен также источник б управляющего сигнала постоянного тока. Выход нуль-органа 5 подключен к входу формирователя импульсов 7. Контур автоматического регулирования амплитуды напряжения ГПН содержит нуль-орган 8, к входам которого подключен ГПН и источник 9 задающего напряжения, выпрямитель 10, включенный на выходе нуль-органа 8, и фильтр 11 на выходе выпрямителя 10. Выход фильтра 11 включен на вход интегратора 3 генератора пилообразного напряжения.

Датчик 2 синхронизирующих импульсов содержит нуль-орган 12, выход которо-о подключен через дифференцирующую емкость 13 ко входу транзистора 14.. При необходимости фиксации срабатывания нуль-органа дважды за период используется еще одна дифференцирующая цепь с транзистором, выполненная аналогично (не показана). Интегратор выполнен на базе операционного усилителя 15. в цепи обратной связи которого установлена интегрирующая емкость 16 и транзистор 17. Нульорган 5 выполнен на операционном усилителе.

Формирователь первичных импульсов 7 содержит дифференцирующую емкость 18 и транзистор 19. Контур регулирования амплитуды напряжения HH содержит нуль-орган 8, выполненный на операционном усилителе, выпрямитель. 10 и фильтр 11 на пассивных элементах.

Устройство работает следующим образом.

Синхронизирующее напряжение (напряже."ие питания вентилей) поступает на вход схемы 2, формирующей на выходе 20 импульсы в момент смены полярности входного напряжения (фиг. Зу Этот импульс используется для синхронизации ГПН путем разряда интегрирующей емкости. Выходное напряжеwe (21) ГПН сравнивается с напряжением управления (6) иа входе нуль-органа 5. При смене полярности выходного напряжения нульоргана 5 формирователь импульсов 7 выдает импульсы (22) используемые в дальнейшем, после усиления, до необходимого уровня для управления вентилями преобразователя.

Контур автоматического регулирования амплитуды напряжения ГПН работает следующим образом Напряжение (21) от ГПН посту.пает на вход нуль-органа 8, на входе последнего осуществляется сравнение напряжения (21) с заданным уровнем (9), Смена полярности напряжения (23) нуль-органа 8 происходит в момент равенства напряжений (9) и (21). Выпрямитель 10 выделяет напряжение положительной полярности (24), среднее значение которого пропорционально разности амплитуды ГПН и задающего напряжения (9).

Фильтр 11 отделяет постоянную составляющую напряжения (24), Выходное напряжение фильтра подается на вход интегратора 3 в виде напряжения отрицательной обратной связи (25).

Таким образом осуществляется автоматическое регулирование заданной величины амплитуды ГПН со статизмом, определяемым параметрами схемы. При снижении частоты питающего напряжения изменение амплитуды ГПН вызывает изменение фазы напряжения нуль-органа 8, в результате этого увеличивается среднее значение напряжения (24) и, соответственно, возрастает напряжение отрицательной обратной связи (25) . Благодаря высокому коэффициенту усиления удается под-. держивать практически неизменной амплитуду ГПН при изменении частоты питающего напряжения в широких пределах (в 3 — 5 и более раз).

Кроме того, источник (9), задающий амплитуду генератора пилообразного напряжения, является общим для всех каналов системы управления вентильным преобразователем, применение в каждом канале системы управ:8 ления предложенного устроиства, содержаще.го контуры регулирования напряжения ГПН, позволяет выравнивать амплитуды генераторов различных каналов и тем самым симметрировать импульсы управления. Благодаря этоЗ му без применения прецизионных элементов (конденсат, ров, резисторов) в схемах ГПН достигается существенное повышение симметрии управляющих импульсов.

Формула изобретения

Устройс:гво для, управления многофазным в" нтильным преобразователем, содержащее в каждом канале генератор пилообразного напряжения, синхронизированный с напряжением питания вентилей, нуль-орган и формирователь импульсов, отличающееся тем, что, с целью улучшения характеристик вентильного преобразователя при изменении частоты его напряжения питания путем повышения стабильности фазоимпульсного преобразования, оно снабжено дополнительным контуром регулирования амплитуды напряжения генератора пилробразного напряжения, содержащим нуль-орган, источник задающего напряжения, выпрямитель и фильтр, причем на вход нуль-органа подключены генератор пилообразного напряжения и источник задающего напряжения, выход нульоргана соединен с входом выпрямителя, выход выпрямитля с Входом фильтра, а выход фильтра подключен на вход генератора пило-

60 образного напряжения.

612383 с ан . Техред О. Луговая Корректор А, Грнценко

Тираж 892 Подднсное с, ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Иннистров СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва. Ж-35, Раушская иаб. д. 4!5

Филиаа ППП <Патент>. г. Ужгород, ул. Проектная 4

Редактор Е. Кравцова

Заказ 3475/5!

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 452053. кл. И 07. Р 13/1б, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР 34 4ИВ%, кл. Н 02 Р 13t18, 1970.

3. Патент ФРГ № 68718, кл. 2l d 12/04, l 968.