Одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем

 

4, В. В. Фоменко (72) Автор изобретения (7!) Заявитель (54) ОДНС: АНАПЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ВЕЙТИЛЬНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике.

Известна одноканальная система уп-: равления (ОСУ) многофазным вентиль:ным преобразователем, которая "опержит синхронизатор сети, последователь» ную цепь из трех блоков задержки основных импульсов, распределитель задерKBHBbIx импульсов по шести каналам, дополнительный блок задержки синхро имаульсов, для синхронизации распределителя и исто пшик управляющего напряжения для управления работой трех и дополнительного блока задержки (1) .

Однако, три блока с максимальными значениями задержки 50-55 эл. град. .I снижают максимальное значение угла отпирания тиристоров до 160 эл. град, а дополнительная синхронизация его с сетью определяет достаточно высокую степейь асимметрии выходных импульсов.

Кроме того, для ОСУ характерно запаздывание, пропорциональное количеству основных блоков задержки..2

Наиболее близким цо технической cymности и достигаемому результату является одноканальная система управления . вентильными преобразователями,состоящая из генератора синхронизированных с питающей сетью высокочастотных импульсов, содержащая генератор синхроимпульсов, состоящий из фазового компаратора, управляемого генератора, делителя частоты, пересчетную схему по модулю И;

1О кольцевого .счетчика-распределителя, схем сравнения и выходного формирова» теля импульсов 2). Генератор синкроимпульсов отслеживает изменения частоты питающей сети. Синхронизация управ35 ляющих импульсов с напряжением питания осуществляется путем сброса лересчетной схемы по модулю N сигналом со схемы сравненйя. Регулирование сме20 щения фаз импульсов осуществляется с помощью напряжения управления, подана» емо| о на один из входов схемы сравнения.

Эта одноканальная система управле ния не пригодна для циклоинверторов

3 7146 .из-эа запаздывания по срабатыванию на

1 новое значение управляющего напряжения

1 как минимум Hà период по сравнению с

1/6 периода для многоканальных систем управления. 5

Целью изобретения является уменьшение динамической погрешности одноканаль«. ной системы управления вентильным пре-. образователем.

Это"достигается тем, что в устройстве, содержащем пересчетную схему, на входы которой подключены формирователь управляющего воздействия и генератор синхроимпульсов, состоя2ция из последо15 вательно соединенных компаратора и уп,равляемого генератора, к выходу которого подключен делитель частоты, выход которого соединен с компаратором, кольцевой распределитель импульсов, к выходу которого подключен выходной формирователь импульсов пересчетная схема выполнена в виде делителей частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД), логических схемах И и

k$ григгерах, а формирователь управля25

t ющего воздействия выполнен в виде с21н«« хрониэатора сети, преобразователя напря; жения в коды и генератора управляющего напряжения, причем на входы каждо1 3 О го ДПКД включены p$: òðèããåðû через двухвходовые схемы "И", на вторые входы которых подключен генератор синхроимпульсов, входы R R5--трптеров соединены с выходами ДПКД и входом 5 по-! 35 следующего RS -триггера, вход 24, послед22его RS -триггера подключен ко входу кольцевого распределителя импульсов, вход 5 первого, RS т риггера соедиI нен с выходом синхронизатора сети и с 4 первым входом преобразователя напряжения в кОды, второй вход которого соедиae22 с" вйходбм гЪЙератора у 1рЗвля1ющего напряжения, а выход подключен ко входу

ДПКД.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого одноканального устройства управления вентильным преобразователем. Устройство содержит генератор высокочастотных синхроимпульсов 1, который состоит иэ компаратора 2, уп- равляемого генератора 3, делителя частоты 4, пересчетную схему 5, состоящую из делителей частоты 6, 7, 8 с переменным коэффициентом деления, логических схем И 9, 10, 1 1, RS -триггеров 12, 13, 14, каждый из делителей частоты состоит из декадных счетчиков

18 4

1 5, 1 6, схемы совпадения (опознавания, 17, схем занесения кода 18, 19, формирователь управляющего воздействия

20, кольцевой распределитель импульсов

21, выходной формирователь импульсов

22. Формирователь управляющего воздействия 20 состоит из синхронизатора сети 23, преобразователя напряжения s коды24, генератора управляющего напряжения 25.

Работает устройство следующим образом.

На вход генератора высокочастотных синхроимпульсов 1 подаетс1 питающее напряжение с частотой сети f Выхо« дом генератора 1 являются синхронизированные с сетью импульсы частотой

$ g- F,,где F -выходная частота делителя частоты 4, коэффициент деления которого равен 6И . В компараторе 2 сигнал с частотой Fy сравнивается с частотой питающей сети Fo . В установившемся режиме F равно F, причем при изменениях последней частота управляемого генератора изменяется так, что

F отслеживает I < . При этом имеет местб сдвиг фаэсигнала на выходе делителя частоты и напряжения питания. Этот сдвиг фаз обуславливает смещение фаз импульсов, управляющих тиристорами.

Синхронизатор сети 23 производит импульсы каждый раз, когда напряжения двух фаз равны друг . другу, т.е. моменты естественного открывания вентилей. Тогда для щ -фазной системы число импульсов, производимых за период, будет рав1но 2, т. е. при трехфаэной сети число импульсов эа период будет равно.6. Таким образом, на выходе синхронизатора сети 23 будут проходить .синхронизирующие импульсы через 60 . . Ha чертеже для наглядности представлены ДЩД; состоящие из двух декад, т. е. с регулируемым коэффициентом пересчета от 1 до 100. На самом деле число декад больше и определяется требуемой минимальной дискретностью смещения угла отпирания тиристоров. ДПКД выполнены на основе триггерных декад с установкой начальнбго состояния через схемы занесения кодов 18, 1 9. Принцип действия таких приборов заключается в том, что в декаде делителя перед началом счета записывается число в двоичном дополнительном коде 10 - Я и ког ") да в процессе счета, после прихода входных имцул, в p — декадных уста21овится состояние 1 00 1 р что фикси

1О

Одноканальное устройство для управления веытильным преобразователем, со держащее пересчетную схему, на входы которой подключены формирователь управлюощего воздействия п генератор сиы-хроимпульсов, состоящий из последовательно соединенных компаратора и управ40 ляемого генератора, к выходу которого подклю 1ен делитель частоты, выход кото- рого соединен с компаратором, кольцевой распределитель импульсов, к выходу которого подключен выходной формирователь

45 импульсов, отличающееся тем, что, с целью снижейия динамической погрешиости, пересчетная схема выполнепа на делителях частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД), логических схемах И и Я S -триггерах, а фор50

MnpoBQTBJIb управляюще 0 воздействия выполнен в виде синхронизатора сети, преобразователя напряжения в коды, и генератора управляющего напряжения, причем па входы каждого ДПКД включе»

55 ны ЯЯ.-три геры через двухвходовые схемы И, на вторые входы когорых подключен генератор синхроимпульса, 5 71 обуется в схемах совпадения 10, то поя вится выходной сигнал. В делителе частоты ДПКД 6, 7, 8 двоичные числа заносятся параллельно от преобразователя напоояжения в коды (fTHK) 20 через

60 по сигналам от синхронизатора 23.

Быстродействие ПИК определяется частотными возможностями применяемых в нем типов логических интегральных мик= росхем при соответствующей его структуре построения и вполне достаточно, чтобы ввести за время с 8

I де ф Вп - число фаэ вентильного преобразователя, число единиц информации, обеспечивающее точность отсчета угла отпирания тиристоров в десятые доли градуса. Генератор управляющего напря жения 25 вырабатывает постоянное напряжение, определяющее угол отпирания тиристоров. Представленная схема уст ройства предусмотрена для случая трехфазного силового напряжения с диапазоном регулирования угла зажигания тиристоров, к примеру 8 -0-180 эл. град.

Поэтому пересчетное устройство состоит из трех ДПКД, каждое из которых может обеспечить угол регулирования зажигания о в диапазоне оС -0-60 . РезультирующиЛ г угол зажигания. равен Я =pc+ >

Предположим, необходимо йолрнть угол. зажигания тиристоров g =48, т. е. необходимо задержать вьщачу управляющих импульсов относительно синхроыизпо рующих импульсов на 48 . В этом случае генератор управляющего напряжения

25 вырабатывает напряжение, соответствующее О -16 эл, град, и ПНК зано-. сит соответствующий код в ДНКД. С приходом первого синхроимпульса из синхронизатора сети 23 триггер 1 2 устанавливается в состояние "1 ; тем самым разрешая подсчет приходящих высокочастотных импульсов 1 ДПКД 6 через схему И 9. После подсчета первым

ДПКД числа импульсов, соответствующих задержке угла управления в 16 эл. гран, схема совпадения 17 выдает сигнал, опрокидывающий триггер 12 в состояние

О и устанавливающий триггер 13 в состояние "1", запрещая подсчет высо,кочастотных импульсов ДПКД 6 и разрещая их счет ДПКД 7. Дальше работа

ДПКД 7 и LUlKLl 8 происходит аналогично. Таким образом, при ДПКД;работают последовательно, формируя суммарную о задержку импульса управления в 48 .

4618 6

Далее задержанные импульсы распреде- ляются кольцевым распределителем 21 на соответствующий тиристор, формируются схемой 22 и цоцаются на тиристор, С приходом следующего синхпоимпульса из синхронизатора сети 23 цикл повторяется.

В случае, если необходимо реализоо о вать О байр > 60, к примеру, 8 „-90, то после последовательной работы по первому синхроимпульсу ДПКд 6, 7, 8 с приходом второго синхроимпульса одно временно с работой ДПЕД 9 будет рабогать и ДПКД 6. В случае реализации о %

6 >1 20 будут одновременно работать, 5се три QTIKQ, но от разных синхроимпульсов.

Устройство позволяет уменьшить динамическую погрешность, повысить симметрию и точность получения выходного напряжения.

Применение таких одноканальных систем управления в народном хозяйстве взамен цифровых многоканальных систем управления значительно уменьшает габариты и стоимость преобраэовательных— устройств.

Формула .изобретения входы R,RS триггеров соединены с вы7 71 ходами ДПКД и входом 5 последующего ЯЬтриггера, вход R последнего щгриггера подключен ко входу кольцевого распределителя импулъсов, вход я первого Я6 триггера соединен с выходом синхронизатора сети и с первым входом преобразователя напряжения в код, второй вход которого соединен с . выходом генератора управляющего напря"жения, а выход подключен ко входу

ДПКД.

4618

Источники информацИи, принятые во внимание при экспертизе

1. Лабунцов В. А. Нопирковский И.

Магнитно-полупроводниковая система управления вентильным преобразователем, Ж., "Электричество, 1965, l4 2, 2.611 1аига Яе1п,Rajctgopaáan V. Есо1ъопНсаЕ ЕСрИВМа А рЛВЕ ЮГац Scke;-.

rne for И1 г1Мог1хед дей1 1 ее Иерее

10 г1 Щ QgQ с, го11 сп1Д С,Рп го н

ГОтЕМЬ 19Ч5,22,4-3,Р425-429

714618

Г

1 !

Г

I !

°

) <

i !

I

I „

ЦНИИПИ Заказ 9310/58 Тираж

Филиал ППП "Патент, г. Ужгооол, ул. Проектнаи, 4