Устройство для импульсно-фазового управления вентильным преобразователем

 

Союз Советских

Соцмалыстм веских

Респубпмк

05. И,, С..А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ 653715

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.01.75(21) 2100547/24-07 и (51) М. Кл, с присоединением заявки Ж (23) Приоритет

Н 02 Р 13/16

Геаударатаеииик каиктет

СССР аа делам кзобретеикй и аткритик

Опубликовано 25.03.79Бюллетень 3411

Дата опубликования описания 28.03.79 (53) УДК 621.316. .727 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. Б. Соколовский и Г. И. Гуськова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ

ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике и может бьггь испэльзовано в системах управления вентильными преобразователями.

Известно устройство для фазового управления вентилями, содержащее нульорган, генератор пилообразного напряжения, выход которого последовательно с источником управляющего сигнала подключен к нуль-органу, выход нуль-органа подсоединен через дифференцирующий

10 конденсатор к усилительному ключевому элементу, который, в свою очередь, подключен к преэбразукицему элементу, выход которого через элемент сравнения подключен к управляющему переходу

15 тиристора. Дифференцируюший конденсатор зашунтирован блоком отсечки.

Недостатком устройства является то, что оно не обладает комплексом характеристик, требуемых для современных тиристорных преобразэвателей, а именно: адаптивностью к низкочастотным колебаниям сетевого напряжения; отсутствием нерабочего (подготовительного) интервала; косинусоидальной зависимостью входной сигнал -фаза, малой помехоустойчивостью к провалам сетевого напряжения и т д.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемэму изобретению ssляется устройство для импульсн фазэ вого управления веитильным преобразователем, содержащее выпрямитель, выход которого подключен к интегратору, нульорган, разрядный ключ с блоком управления.

Недостатком такого устройства является то, что блок управления не имеет синхронизнрующей связи с сетью. Кроме того отсутствуюг конкретные элементы, эбеспечивающие надежный сброс интет ратора в заданное исходное состояние с момента формирования управлякнпего импульса, а также приведение устройс1 ва в заданное исходное состояние к началу следующего интервала независимо от уровня сигнала управления.

653715

Е(ель изобретения - повышение надежности путем предотвращения ложных управляющих импульсов и приведения его в исходное заданное состояние независимо от сигнала управления.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для импульсно-фазового управления вентильным преобразователем, содержащем однофазный выпрямитель, выход которого подключен к интег» ратору, нуль-орган, ключ сброса с блоком управления, причем вход последнего соединен с выходом нуль-органа, блок управления выполнен на элементе ИЛИ, триггере синхронизации, элементе задержки и синхрониэаторе, причем вход синхронизатора подсоединен к выходам для подключения сети, выход - к первому входу элемента ИЛИ и входу элемента задержки, выход нуль-органа подключен ко второму входу элемента ИЛИ, выходы элемента задержки и ИЛИ - к раздельным входам триггера синхронизации, выход которого непосредственно подключен к ключу сбросе»

На фиг. 1 представлено устройство импульсно-фазового управления; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие его работу.

Для упрощения анализа и описания устройства рассматривается однофазный вариант.

Устройство импульсно-фазового управления содержит однофазный выпрямитель

1Д выход которого подключен ко входу интегратора 2 с интегрирующим конден— сатором 3. Выход интегратора 2 подключен к ключу сброса 4 и через эмиттерный повторитель 5 на вход нуль-органа

6, куда поступает -и результирующий сигнал управления 0 < . Выход нуль-органа

6 подключен к формирователю длительности выходного импульса 7 и к одному из входов логического -элемента ИЛИ 8, причем на второй вход этого элемента

8 подключен выход синхронизатора 9.

Выход логического элемента ИЛИ

8 подключен к одному из входов триггера синхронизации 10, а ко второму его входу подключен через элемент задержки 11 выход синхронизатора 9.

Выход триггера синхронизации 10 подключен иа вход разрядного ключа 4.

Синхронизатор 9, элемент ИЛИ 8, трит гер синхронизации 10, элемент задержки 11 составляют блЬк управления 12.

Выходом устройства является выхэд формирователя 7 длительности включающего импульса.

Устройство, согласно настоящему изобретению, рабэтает следующим эбразом. Каждая пэлуволна выпрямленнэгэ сетевого напряжения U> (фиг. 2, а) поступает с выхода эднэфазнэгэ мостового выпрямителя 1 . на вход интегратора

2, где интегрируется от начала полупериода до момента достижения уровня результирующего напряжения управления

U<, равного разности между базовым напряжением Uo пропорциональным амплитуде сетевого напряжения. и управляющим сигналом 0

Ч и =а -ц, Е о сли выпрямленное сетевое напряжение (фиг. 2, а) изменяется по законуц

В

=Ц 1п (ю, то на выходе интегратора получаем напряжение с4

0 -k fu singdQ=kU (<-со»сО, (Q

О где < — коэффициент пропорциональности, 4= Ж1;

В момент равенства U > и О„(фиг.

2, r) на выходе нуль-органа 6 вырабатывается импульс (фиг. 2, д), который подается на формироватепь 7 длительности выходного импульса, а также для переключения через логическую схему ИЛИ

8 триггера синхронизации 10, который замыкает разрядный ключ 4 интегратора

2 до начала следующего полупериода.

На фиг. 2, е показана форма напряжения на выходе триггера, а на фиг. 2, ж— выходной импульс устройства.

Если до конца полупериода напряжение U < не достигло уровня IJ и нульорган не сработает, триггер 10 переключится синхронизирующим импульсом, сформированным источником синхронизирующих импульсов 9 в момент перехода сетевого напряжения через нуль.

С помощью импульса синхронизации, сдвинутого в сторону запаздывания на время своей длительности линией задержки 11 (фиг. 2, в) триггер 10 устанавливается в исходное состояние, размыкая разрядный ключ интегратора в начале каждого полупериода сетевого напряжения.

Известно, что в режиме непрерывных токов д-фазного тиристорнэго преобразователя с Я(,-нагрузкой, без учета угла

653715 коммутации, среднее значение выходного напряжения равно

Ud м и и

При этом в момент совпадения Lf

S и ц имеем О (<-соз cK) =LI -U м О У (g) м-Оо (5)

СОВ с "19 м

Если выбрать базовое напряжение Ц,„ равным Щ(, то получаем

@ у (6)

ЙЦ

А М

Подставля выражение (6) в формулу (3), получаем

rn ц

0 = U a3n — - — "=

RU Е м

20 ! предположим, что в рассматриваемом полупериоде сетевого напряжения имеет ся провал до нуля в интервале от с(. до Ы (см. фиг. 2, a). В это время напряжение Ll на выходе интегратора 2 не изменяется, поэтому достижение уровня

U< a зоне провала практически исключается (управляющий сигнал О в интервале,"(. -с(, будем считать неизменным) °

На фиг., r представлен сдвиг управляющего импульса иэ неблагоприятной для включения тиристоров зоны.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет достигнуть поставленные цели, а именно: среднее значение

ЭЮ выходного напряжения тиристорного преобразователя U+ линейно относительно управляющего сигнала U> колебания амплитуды сетевого напряжения не влияют на выходное напряжение преобразователя Ц, устройство обеспечивает надежное включение вентилей при глубоких искажениях и провалах сетевого напряжения; расширен диапазон изменео ния угла с практически до 177 эл.

Формула изобретения

Устройство для импульсно-фазового управления вентильным преобразователем, содержащее однофаэный выпрямитель, выход которого подключен к интегратору, нуль-орган, ключ сброса с блоком управления, причем вход последнего соединен с выходом нуль-органа, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения надежности путем предотвращения ложных управляющих импульсов и приведения его в исходное заданное состояние независимо от сигнала управления, блок управления выполнен на элементе ИЛИ, триггере синхронизации, элементе задержки и синхронизаторе, прячем вход синхронизатора подсоединен к выходам для подключения сети, выход - к пер вому входу элемента ИЛИ и входу элемента задержки, выход нуль-органа подключен ко второму входу элемента ИЛИ, выходы элемента задержки и ИЛИ - к раздельным входам триггера синхрониэа ции, выход которого непосредственно подключен к ключу сброса.

653715

Составитель О. Парфенова

Редактор А. Садомов Техред Л. Алферова Корректор И. Ковальчук

Заказ 1305/41

Тираж 856 П одлис í ое

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4