Устройство для управления инвертором

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>.741403 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)М. Кд.2

Н 02 P 13/16 (22) Заявлеио1506.77 (21) 24ЭЭ610/24 07 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 15.06.80 Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 20. 06. 80 (53) УДК 621, 316; . 727 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Э. A. Хубулури и Г. Ф. Майсурадзе (71) За яв ител ь (54 ) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ HHBEPTOPON

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в управляемых преобразователях, в частности для управления инверторными агрегатами электрифицированных железных дорог 3,3 кВ постоянного тока.

Известны устройства для управления пре о бр аз сват еле м (1 ), содержащие блок задержки, работающий в диапазоне, равном интервалу дискретности преобразователя и распределитель, использующий логику системы прямоугольных импульсов пьедесталов, по ширине равных основаниям полусинусоид пита- 15 ющих напряжений.)1ля распределения импульсов управления по каналам.

Недостатком устройства является то, что управляющие импульсы сначала формируются, а затем производится их 20 смещение по фазе и пропуск по нужным каналам. В случае выхода из строя канала регулирования, т. е. исчезновения импульсов на выходе блока задержки исчезают управляющие импульсы во всех каналах, что приводит к опрокидыванию инвертора и снижению надежности его работы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 30 устройство для управления инвертором (2), содержащее трехфазный трансформатор, логические элементы НЕ в каждом канале, входы которых подключены к выводам вторичных обмоток каждой фазы трансформатора через последовательно соединенные резисторы и диоды и к общей средней точке всех вторичных обмоток через стабилитроны.

Выходы логических элементов HE подключены на один из входов триггеров, к одним выходам которых подключены элементы формирования и усиления управляющих импульсов, а второй выход триггеров через элемент логики НЕ подключен к средней точке цепочки RC и на вход функциональных элементов нуль-орган на второй вход которых подается напряжение управления, а выход присоединен на второй вход триггеров.

К недостаткам известного устройства относится зависимость момента появления импульса в каждом канале об скорости заряда конденсатора этого канала, которая определяется многими факторами (емкостью конденсатора, сопротивлением резисторов, точностью настройки нуль-органа ) и не является стабильной во времени, а так741403 же сложность схемы, что снижает надежность устройства.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства для управления инвертором.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления инвер- 5 тором, содержащее трехфазный трансформатор, логические элементы НЕ, в каждом канале, входы которых подключены к выводам вторичных обмоток каждой фазы трансформатора через последовательноо соедине нные ре зисторы и диоды к общей средней точке всех вторичных обмоток чере з стабилитроны, .и логические элементы ИЛИ-НЕ в каждом канале, к выходам каждого из 15 которых годключены элементы формирования и усиления управляющих импуль сов, дополнительно снабжено формирователем прямоугольных импульсов, и реобра з ов ателем их ширины и усилителем, причем формирователь собран по схеме И на логических элементах ИЛИ-НE, входы которых подключе ны параллельно входам логических элементов НЕ, а преобразователь выполнен на транзисторе времязадающей RC-цепочке и элементе. задержки, вход которого подклю.чен к выходу формирователя, а выход, через усилитель включен на один из входов логических элементов ™ ИЛИНЕ каждого канала, другие входы которых подключены к выходам элементов НЕ своего и соседнего каналов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; па фиг. 2 — временные диаграммы в узловых точках схемы.

Устройство содержит трехфазный трансформатор 1 к вторичным обмоткам 40 которого присоединены катоды диодов

2-7, аноды которых через резисторы . 8-13 подключены на входы логических элементов НЕ 14-19. К этим яе в ходам под ключе ны аноды ст а билитронов 20-25, катоды которых присоединены к средней точке вторичных обмоток трансформатора 1 и к общей точке схемы. Выходы логических элементов НЕ 14-19 подключены на входы логических элементов ИЛИ-НЕ 26-31 соответственно 14 к 26 и 30, 15 к 27 и 31, 16 к 26 и 28, 17 к 27 и 29, 18 к 28 .и 30, 19 к 29 и 31. Выходы логических элементов ИЛИ-НЕ 26-31 через конденсаторы 32-37 подключены на входы элементов формирования 3843, выходы которых присоединены к входам элементов усиления 44-49. Входы формирователя прямоугольных импульсов 50, собранного по схеме И Щ на логических элементах . ИЛИ-НЕ

51-54, подключены к анодам стабилитронов 20-25, а его выход подключен ко входу преобразователя ширины импульсов 55, собранного на элементе За- 65 держки 56, резисторах 57 и 58 и конденсаторе 59 времязадающей ВС-цепочки и транзисторе 60, на вход которого подается управляющее напряжение.

Выход преобразователя 55 через усилитель 61 подключен ко входам логических элементов ИЛИ-НЕ 26-31.

Принцип работы устройства поясняется диаграммами фиг. 2.

При включении трансформатора 1 в сеть трехфазного напряжения промышленной частоты на его вторичных обмотках появляется синусоидальное на- пряжение, Через диоды 2-7 на входы логических элементов НЕ 14-19 подаются отрицательные полуволны синусоиды, которые oграничиваются по амплитуде с помощью стабилитронов

20-25 и резисторов 8-13. Элементы логики НЕ 14-19 преобразуют полуволны синусоиды в прямоугольные импульсы шириной 175 эл. каждый и сдвинутые относительно друг друга на 60 эл. На логические элементы ИЛИ-НЕ 26-31 указанные импульсы подаются таким образом что образуP ют паузу в 60 эл. на входе каждого элемента.

Полуволны синусоид, которые поданы на входы логических элементов ИЛИ-НЕ 51-53 — формирователя импульсов 50, образуют на выходах каждого элемента импульсы шириной

5 эл. со сдвигом на 180 эл. Эти импульсы суммируются и преобразуются логическим элементом ИЛИ-НЕ 54.

На выходе укаэанного элемента по-, является жсть импульсов шириной

55 эл. чередующихся через .60 эл.

Эти импульсы поступают на вход элемента Задержка 56, преобразователя 55 на выходе которого формируются импульсы, ширина которых определяется управляющим напряжением на входе и параметрами преобразователя 55.

Появление (передний фронт) импульса на выходе элемента задержки 56 преобразователя 55 определяется временем зарядки конденсатора 59, которое может регулироваться резистором 57 (установка начального угла регулирования) и транзистором 60 и резистором

58 (сдвижка угла регулирования). С выхода элемента 5.6 импульсы после усиления в усилителе 62,поступают на вхо- ды элементов ИЛИ-НЕ 26-31.

На выходе каждого из элементов

26-31 сигнал появляется только при отсутствии сигналов на всех трех его входах, например, на выходе элемента

26 сигнал появляется только при отсутствии сигнала на выходе элементов

14, 16 и 18.

При изменении, например, увеличении напряжения на базе транзистора

60 уменьшается время задержки элемента 56, сигнал íà его выходе появляется раньше (пунктирная линия), соответственно сдвигается в сторону one741403 режения задний фронт импульса на выходе элемента 26. Аналогично сдвигается задний фронт импульса на выходе остальных элементов 27-31.

Выходные импульсы формируются конденсаторами 32-37 . и элементами формирования 44-49 в момент исчезновения сигнала на выходе элементов 2631. При сдвижке заднего фронта импульса на указанных элементах в сторону опережения, соответственно сдвигаются в сторону опережения выходные импульсы. При уменьшении напряжения управления будет сдвигаться в обратную сторону задний фронт импульса на выходе элементов 26-31 и соответственно выходные импульсы.

Благодаря формирователю серии импульсов, преобразователю их ширины и усилителю исключается возможность исчезновения импульсов при выходе из строя регулирующего элемента, так как 20 управляющие импульсы формируются с помощью прямоугольных импульсов, подаваемых элементами логики НЕ

14-19, что повышает надежность работы устройства. 25

Формул а и зо бре те н ия

Устройство для управления инверто- 3Q ром, содержащее трехфазный трансформатор, логические элементы НЕ в каждом канале, входы которых подключены к выводам вторичных обмоток каждой фазы трансформатора через после довательно соединенные резисторы и диоды и к общей средней точке всех вторичных обмоток через стабилитроны и логические элементы ИЛИ-НЕ. в каждом канале к выходам каждого из которых подключены элементы формирования и усиления управляющих импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено формирователем прямоугольных импульсов, преобразователем их ширины и усилителем, причем формирователь собран по схеме И на логических элементах ИЛИ-НК, входы которых подключены параллельно входам элементов НЕ, а преобразователь выполнен на транзисторе, времязадающей RC-цепочке и элементе Задержки, вход которого подключен к выходу формирователя, а выход через усилитель включен на один из входов логических элементов ИЛИ-НЕ каждого канала, другие входы которых подключены к выходам элементов HE своего и соседнего каналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Зюбин В. Ф. Системы управления вентильными преобразователями на базе логических интегральных схем . Автореферат диссертации МИЭТ, М., 1971, гл. 2.

2. Соколов С. Д. и др. Монтаж, наладка и эксплуатация полупроводниковых преобразователей тяговых подстанций, Транспорт, M., 1972, с. 7278.

741403

j(tvu)

У77 4

К дГ c) и

Ю ) (g g)

Фиг.2

Составитель В. Жмуров едактор Э. Шибаева Техред N.Ïåòêo Корректор N. Шароыи

Заказ 3215/52

Тираж 783

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4