Регулятор углов зажигания тиристоров

 

ОП ИСАпиЕ изовгктгния ""765978

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 26.07. 78 (21) 2649732/24-07 (53)M

Н 02 P 13/16 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 2309.80. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 2 5. 09. 80 (53) УДК 621. 316. . 727 (088. 8) (72) Автор изобретения

В. И. Эпштейн (71) Заявитель (54 ) РЕГУЛЯТОР УГЛОВ ЗАЖИГАНИЯ THPHCTOPOB

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления зависимым инвертором вентильного двигателя постоянного тока.

Известен регулятор углов зажигания тиристоров инвертора вентильного двигателя, содержащий датчики величин постоянного тока и скорости вращения двигателя, выходы которых соединены с функциональным построителем и фазо- 1р сдвигавшими устройствами, количество которых равно или в два раза меньше числа фаз инвертора (1).Фаэосдвигающие устройства регулятора соединены также с функциональным построителем и блоком выделения коммутирующих ЭДС за сверхпереходной реактивностью.

Недостатком данного регулятора яв-. ляется асимметрия угла управления.

Наиболее близким по технической сущностно к данному изобретению является регулятор угла зажигания тиристоров (2). Этот регулятор снабжен блоком логики, через который входы каЖдого преобразователя длительности 25 импульсов в амплитуду соединены с выходами измерителей рассогласования по углу погасания, входы которых подключены к датчикам фазных токов и линейных напряжений, а выходы преобра2 эователей через"последовательно соединенные формирователь закона регулиров-.íèÿ и фазоимпульсный преобразователь подключены к входам распределителя управляющих импульсов и к входам измерителей рассогласования соответствующих фаэ. Каждый измеритель рассогласования известного регулятора представляет собой раэностнологический блок, состоящий иэ одновибратора, длительность импульса на выходе кото-. рого равна заданному значению угла погасания, триггера и других логических элементов.

Недостатком данного регулятора яв-. ляется невысокая точность регулирования.

Цель изобретения - повышение точности работы регулятора в широком диапазоне скоростей.

Это достигается тем, что известный регулятор углов зажигания тиристоров снабжен реверсивным четчиком, цифроаналоговым преобразователем, операционным усилителем, датчиком скорости приводного двигателя с подключенной к нему дифференцирующей цепью и резисторами, причем выход операционного усилителя подключен к одному входу блока управления, инвертирующий вход

765978 подключенного к датчикам 26 величин фазных токов.

Входы изменения коэффициента преобразования фаэоимпульсного преобразователя 15 и преобразователя 2 длительности в амплитуду подклюЧены к ,выходу датчика скорости 12. Логические блоки 24 и 25 ° идентичны но структуре.

Угол погасания б тиристоров инвертора определяется как временной интервал между переходами через ноль соответствующих фазного тока и линейного

60 через резистор — к источнику управляющего напряжения, а прямой вход через резисторы - к выходам цифроаналогового преобразователя и преобразователя длительности в амплитуду, вход которого соединен с выходом младшего раз-, ряда реверсивного счетчика, выходы остальных разрядов которого подключены ко входам цифроаналогового преобразователя, вход сложения реверсивного счетчика подключен к.выходу первого логического блока, соединенного с датчиками фазных токов, а вход вычитания — к выходу второго логического блока, соединенного с датчиками линейных напряжений, фазоимпульсный пре.образователь и преобразователь дли- 15 тельности в амплитуду выполнен с иэменяемым коэффициентом преобразования, причем входы изменения коэффициента преобразования этих преобразователей подключены к выходу датчика скорости, д) а выходы дифференцирующих устройств через резисторы подключены к инвертирующему входу операционного усилителя.

На чертеже показана функциональная схема регулятора углов зажигания.

Регулятор состоит из реверсивного счетчика 1, выход первого разряда которого соединен с общим преобразователем 2 длительности в амплитуду, а выходы остальных разрядов — со входами цифроаналогового преобразователя 3.

Выходы преобразователей 2 и 3 через резисторы 4 и 5 соединены с неинверти. рующим входом операционного усилителя б, инвертирующий вход которого через резистор 7 подключен к источнику уп- З5 равляющего напряжения, пропорционального заданному значению угла погасания, а через резисторы 8 и 9 — к дифференцирующим цепям 10 и 11, первая иэ которых подключена к выходу датчи- 40 ка 12 скорости приводного двигателя

13, а вторая — к выходу датчика постоянного тока 14. Выход усилителя б подключен ко входу одноканального фазоимпульсного преобразователя 15, соединенного с распределителем 16 управляющих импульсов по фазам 17 — 22 зависимого инвертора. Датчики 23 линейных напряжений подключены ко входу логического блока 24, выход которого соединен с входом вычитания счетчика

1, вход сложения которого подключен к выходу второго логического блока 25, напряжения, т.е. как интервал между двумя последующими импульсами, последовательностей и 5 с выходов логических блоков 25 и 24.

Угол может изменяться от 0 до

180 эл.град. и определяться выражением где д „- -ный угол погасания, 1 =1,2,3 ° ... и -целое число, И =О, 1, 2; Д„- -ая часть угла погасания, удовлетворяющая условию

0< hg1<

Логические переменные, характеризующие состояния реверсивного счетчика, могут принимать значения, б,С э, при этом 9„=1, когда логическая переменная на выходе триггера младшего (-первого) разряда принимает значение 1; . Я =1, когда логическая переменная на выходе триггера младшего разряда принимает значение 0 и т.д.

В установившемся режиме частоты импульсных последовательностей " и E на входах реверсивного счетчика 1 равны, при этом состояние триггера первого разряда счетчика меняется 12 раз за период частоты коммутирующих

ЭДС, причем продолжительность состояния, характеризуемого 6, имеет величину, равную углу погасения эа вычетом и шестидесятиградусных его частей.

Число определяется предысторией системы, характеризуется значениями логических переменных Я2и Я3на выходах старших разрядов реверсивного счетчика и преобразуется в напряжение посредством цифроаналогового преобразователя 3. Преобразователь 2 длительности в амплитуду осуществляет безынерционное преобразование продолжительности состояния счетчика 1, характеризуемого значением логической переменной g<=1i в напряжение постоянного тока. Причем коэффициент преобразования изменяется посредством сигнала О,„ с выхода датчика скорости 12.

В результате напряжение на выходе преобразователя 2 оказывается пропорциональным произведению временного интервала на скорость вращения синхронного двигателя 13 или на частоту коммутирующих ЭДС, т.е. углу погасания в широком диапазоне изменения скорости двигателя 13. Операционный усилитель б суммирует напряжения с вы. ходов преобразователей 2 и 3. На нем же осуществляется сравнение суммарного напряжения, пропорционального

-ому углу погасания, и управляющегб . йапряжения U>>»a также Формирование сигнала ошибки. Сигнал ошибки„ воздействуя на вход фазоимпульсного преобра765978

1. Регулятор углов зажигания тиристоров зависимого инвертора вентильного двигателя, подключенный к блоку управления,. содержащий для каждой фазы датчики фаэных токов и датчики линейных напряжений, два логических блока, преобразователь длительности в амплитуду и датчик постоянного тока с подключенной к нему дифференцирующей цепью и источник управляющего напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования в широком диапазоне скоростей приводного двигателя, он снабжен реверсивным счетчиком, цифроаналоговым преобразователем, операционным усилителем, датчиком скорости приводного двигателя с подключенной к нему дифференцирующей цепью и резисторами, причем выход операционного усилителя подключен к одному входу блока управления, инвертирующий вход через резистор — к источнику управляющего напряжения, а прямой вход через резисторы — к выходам цифроаналогового преобразователя и преобразователя длительности в амплитуду, вход которого соединен с выходом младшего разряда реверсивного счетчика, выходы остальных разрядов которого подключены ко входам цифроаналогового преобразователя, вход сложения реверсивного счетчнка подключен к выходу первого логического блока, соединенного с датчиками фазных токов, а вход вычитания к выходу второго логического блока, .соединенного с датчиками линейных напряжений, выходы датчика скорости при водного двигателя подключены ко входу преобразователя длительности в амплитуду, к дифференцирующей цепи и второму входу блока управления, а выход дифференцирующей цепи через резистор подключен к инвертирующему входу операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 508892, кл. Н 02 Р 13/16, 1976. ,2. Авторское свидетельство СССР ,Р 337070, кл. Н 02 P 13/16, 1969. зователя 15, приводит к изменению угла зажигания таким образом, чтобы скомпенсировать измеренную ошибку.

Для инвариантности по отношению R частоте коммутирующих ЭДС (скорости вращения двигателя) Фазоимпульсный гереб.5разователь 15 также, как и преобразователь 2 длительности в напряжение, обладает переменным коэффициентом преобразования, для изменения которого пропорционально скорости вращения двигателя фазоимпульсный преобразователь 15 подключен к выходу датчика скорости 12. Управляющие импульсы с выхода одноканального фазоимпульсного преобразователя 15 распределителем 16 распределяются по фазам зависимого инвертора.

Заданное значение угла погасания в режиме инвертирования обычно составляет 10-12 эл.град. Но для инвертора в системе вентильного двигателя яв- Щ ляется характерным также и выпрямительный режим работы при Ю=Ю, Последний режим возникает при реверсе дви-. гателя или при рекуперативном торможении.

25 . Пусть, например, величина U» соответствовала 12 эл. град, при этом частоты последовательности и Е были равны, напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя было равно О, а,на выходе преобразователя 2 длительности в амплитуду соответствовало примерно 12 эл. град., В результате поступления команды "Реверс", величина

0„„ изменилась и стала соответствовать примерно 180 эл. град, на выходе усилителя 6 появилось рассогласование, частота управляющих импульсов возросла, в результате возросла частота импульсов последовательности у, а именно в промежутке между двумя последую- 40 щими импульсами последовательности Я пришло три импульса последовательности . Состояние счетчика измениться и будет характеризоваться следующими значениями логических переменных: 45

6-1. q2=1i Q3=1, что будет соответствовать числу и =2 и что отобразится преобразователем 3 в виде увеличения напряжения на его Я) выходе.

Аналогично устройство работает при уменьшении частоты импульсов Я .

Таким образом, введение новых элементов позволяет повысить точность у регулирования угла зажигания тиристоров инвертора в широком диапазоне из . менения скорости приводного двигатели.

Формула изобретения

765978

Составитель О. Парфенова

Редактор В. Фельдман Техред N. Левицкая Корректор Г. Решетник ак

Тираж 7 3 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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