Многоканальное устройство для управления выпрямителем

 

Сотоз Советских

Социалистических

Республик геке 5

И Е

696588

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03,1Q.77 (2! ) 2533512/24-Q7 с присоединением заявки ге (23) П риоритег

Опубликовано 05.11.79. Бюллетень М 41

Дата опубликования описания 10.11.79 (53)M. Кд.

Н 02 P 13/24

Гееудврстеенний юатет.СССР на делам нзобретеннй н етхрытнй (53) УДК 621.316. .727 (088,8) (72) Авторы изобретения

В. Ю. Розов, С. В. Петров, El. М. Титов и В. E. Прокопов (7!) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ВЫПРЯМ ИТЕЛЕМ

Изобретение относится к области элекгротехники, к устройствам управления статическими преобразователями на управляемых вентилях и может найти применение в различных электрических установках, например, — в стабилизированных источниках питания выполненных на базе управляемых выпрямителей, в электропроводе постоянного тока.

Известно устройство для управления выпрямителем обеспечивающее снижение пульсации выпрямленного тока вызванных несимметрией напряжений питающей сети.

Однако все они отличаются значительной ,сложностью и несовершенством (1).

Из известных многоканальных устройств для управления выпрямителем наиболее близким к данному по технической сущности является устройство, содержащее фазосдвигающие элементы, объединенные по цепи управления, датчики несимметрии напряжений питающей сети и регулируемые эле менты 21. Выходы датчиков подключены ко входам регулируемых элементов, выходы которых соединены с входами соот,,ветствующих фазосдвигающих элементов, цепи управления регулируемых элементов подключены к цепи управления фазосдвигающих элементов.

Для подавления низкочастотных гармс ник выпрямленного тока во всем диапазоне углов регулирования, регулируемые элементы должны преобразовывать: выходные сигналы датчиков несимметрии к ви«ту (g Х } (1) адели — выходное напряжение регулируе5 мого элемента;

U<„- выходное напряжение датчика несимметрии;

U текущее значение напряжения управления;

U - напряжение управления, при котором выпрямленный ток выпрямителя равен нулю.

Напряжения U U< являются входнын ми и могут изменяться как по амплитуде, так и по знаку.

8 4 ствует (амплитуды напряжений питающей сети соответствуют номинальным значениям), на выходах датчиков напряжение равна нулю. На выходах интеграторов сумматоров и соответственно на выходах регулируемых элементов 2 напряжения равны нулю. При этом фазовый сдвиг управляющих импульсов, вырабатывается фазосдвигающими элементами 3 (фиг. 2), и однозначно определяется мгновенным значением амплитуды управляющего напряженияе

При изменении амплитуды одного из питающих напряжений (например, напряжения, подключенного к каналу А устройстаа) на выходе его датчика 1 формируется напряжение, амплитуда которого пропорциональна появившейся не симметрии. Это напряжение поступает на вход интегратора

4 и интегрируется при разомкнутом ключе сброса 5„Ключ 5 разомкнут в интервалы времени, определяемые фазосдвигающим элементом 3 и соответствующие генерации опорного напряжения в фазосдвигающем элементе, 3. Пля управления ключем сброса импользован сигнал управляющий гереттором опорного напряжения фазосдвигающего элемента (U „), снимаемый с его выхода. При этом на выходе интегратора 4 формируется линейно-нарастающее напряжение. Постоянная времени интегрирования интегратора (7=RC) выбирается такой, чтобы обеспечиваясь соотношение.

i =R 0 где Ч вЂ” постоянная времени интегратора:

Ав- угол сдвига управляющего импульса, при котором выпрямленный ток выпрямителя равен нулю.

При выполнении соотнош ения (2 ) амплитудное значение выходного напряжения интегратора 4 равно выходному напряжению датчика 1 при времени интегрирования V . Выходное напряжение интегратора алгебраически суммируется с его входным напряжением и на выходе сумматора

6 формируется их разность — напряжение

hU . Это напряжение снимается с выхода регулируемого элемента 2, поступает на вход фазосдвигающего элемента 3 и определяет необходимый угол коррекции управляющих импульсов,зависящий как от величины несимметрии питающего напряжения, так и от текущего значения угла регулирования. Пунктиром на фиг, 2 (U@ь, ) показаны управляющие импуль3 69658

fins реализации функции (1) регулируемый элемент должен состоять по крайней мере из одного 4-х квадратного аналогового умножителя двух переменных сигналов (Я, Uy ) сумматора и источника напряжения Q 0, что значительно усложняет рассматриваемое устройство.

11елью изобретения является упрощение устройства.

Зто достигается тем, что в предло- 10 женном устройстве, содержащем в каждом канале датчик несимметрии напряжений питающей сети, который подключен ко входам регулируемого элемента, выход которого связан с входом фазосдвигающего !5 элемента регулируемый элемент состоит из интегратора с ключем сброса и сумматора, причем выход датчика несимметрии напряжений питающей сети подключен ко входам интегратора и одному выходу сум- 20 матора, выход которого подключен ко входу ф азо сдвиг ающего эл ем ента, выходы которых подключены к ключу сброса интегратора в каждом канале.

На фиг. 1 дана схема многоканального

25 устройства для управления выпрямителем; на фиг. 2 — временные диаграммы работы одного канала устройства.

Многоканальное устройство для управпения выпрямителем содержит в каждом

30 фазе датчики несимметрии напряжений питающей сети 1 выход которого подключен ко входу регулируемого элемента 2.

Выход регулируемого элемента 2 подключен ко входу фазосдвигающего элемента

3. Регулирующий элемент 2 состоит из интегратора 4 с ключем сброса 5 и сумматора 6. Вход интегратора 4 подключен к одному из входов сумматора 6 выход

40 которого соответствует выходу регулируемого элемента 2. Llenb ключа сброса 5 интегратора связана с выходом фазосдвигающего элемента 3.

Временные диаграммы, поясняющие

45 работу устройства обозначены:

U — напряжение на выходе датчика ! несимметрии напряжения питающей сети фазы А М ° — напряжение, снимаемое с доSW,доль полнительйого выхода фазосдвигаюшего

50 элемента 3 lf< — напряжение на выходе интегратора 4; U2 — напряжение на выходе регулируемого элемента З Б „ Ь вЂ” опорное напряжение фазосдвигающего элемента 3 Ue +- выходные управляющие имЬЬф д 55 цульсы. фазосдвигающего элемента 3.

Работа устройства состоит в следующем. В исходном состоянии, когда несимметрия напряжений питающей сети отсут996588 6 и- Формула изобр ете ния

30 сы, которые генерировались бы фазосдв гающим элемeíòîì при0 =O.

В рассмотренном устройстве регулируемый элемент реализует функцию:

44. 5

V„=uàÍ f ()дНд =1(Д„,(1- 4. )(3)

Н О4.0 О где с — текущее значение угла сдвига управляющего импульса (угла регулирования);

oL угол регулирования, при котором выпрямленный ток выпрямителя равен нулю.

По сравнению с известным, описываемое устройство значительно проще. В нем 15 отсутствуют сложные нелинейные элементы -4-х квадратные аналоговые умножи-. тели, а также источники опорных напряжений Уу0 . Практически это устройство легко реализуется на логических инте- 20 гральных микросхемах, операционных усилителях в режимах интеграторов, сумматоров, компараторов.

Экономический эффект от использования изобретения может быть получен за счет снижении габаритов, стоимости и повышения надежности работы многоканального устройства для управления выпрямителем.

Многоканальное устройство для ynpasпения выпрямителем, содержашве s «ажцом канале датчик несимметрии напряжения питающей сети, связанный с регулируемым элементом, выход которого подключен к фазосдвигающему элементу, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с далью упрощения, регулируемый элемент состоит из интегратора с ключом сброса и сумматора, причем выход датчика несимметрии напряжения подключен ко входу интегратора, и одному входу сумматора, выход интегратора подключен к другому входу сумматора, выход которого подключен ко входу фазосдвигающего элемента, выход которого подключен к ключу сброса интегратора в каждом канале.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 230269, кл. Н 02 P 13/16, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

Ми 318138,,кл. Н 02 Р 13/16, 1967 (прототип ) ..

696588

Составитель Е. Калинкин

Редактор И. Алышева Техред Л. Алферова Корректор Г. Назарова

Заказ 6 78 9/5 6 Тираж 857 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал Г1ГП1 "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4