Устройство для импульсно-фазового управления преобразователем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 1771845 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 190678 (21) 2636141/24-07 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 15.1080. Бюллетень Ж 38 (5()М. К.

Н 02 Р 13/16

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 316. .727(088.8) Дата опубликования описания 151080

В.М. Берестов, М.Д. Горбатенков, A.Ã. Грабовецкий и A.Ï. Усачев (72) Авторы изобретен и я

Новосибирский электротехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления многофазными силовыми статическими реверсивными преобра- 5 зователями.

Известно устройство формирования отпирающих импульсов для противофазных силовых тиристоров (1), которое содержит генератор тактовых импульсов, генератор пилообразного напряжения, триггер, управляемый по счетному входу, два сумматора-компаратора, два формирователя длительности отпирающих импульсов, два усилителя отпи-1 рающих импульсов и источник напряжения управления. Недостатком такого устройства является пониженная ïîìåхоэащищенность, обусловленная наличием- элемента памяти (триггер управ- 20 ляемый по счетному входу).

Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является устройство импульсного фазового управления (2), предназначенное для управления одним вентилем и содержащее формирователь отпирающих импульсов, узел сравнения, генератор симметричного опорного напряжения. Выход генератора симметричного опорного напряжения подключен к одному из входов узла сравнения, а другой вход узла сравнения соединен с выходом входного устройства, вход которого предназначен для подключения управляющего сигнала. Вход формирователя отпирающих импульсов подключен к выходу узла сравнения.

Недостатком такого устройства является узкая область применения, вследствие того, что оно предназначено для управления одним силовым вентилем.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.

Укаэанная цель достигается тем, что известное устройство для управления преобразователем снабжено генератором прямоугольных симметричных импульсов и формирователем отпирающего импульса по отрицательному фронту,а узел сравнения — третьим входом,подключенным к выходу генератора прямоугольных симметричных импульсов,подключенного ко входу формирователя сиьглетричного опорного напря>.ения,а формирователь отпирающего импульса по отрицательному Фронту подключен к выходу узла сравнения.

771845

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - одно из возможных схемных решений устройства; на фиг. 3 диаграммы, поясняющие работу схемы, на фиг. 4 — реверсивный преобразователь, собранный по двухполупериодной схеме выпрямления.

Устройство импульсно-.фазового управления содержит генератор 1 прямоугольных симметричных импульсов,синхронизированный с сетью, выход которого соединен со входом формирователя 2 симметричного опорного напряжения, выход которого подключен к одному из входов узла 3 сравнения (3) .

К другому входу узла сравнения под-, ключен выход генератора 1 прямоугольных симметричных импульсов, а третий вход узла 3 (3 ) предназначен для подключения управляющего сигнала. Выход узла 3 (3 ) соединен со входами двух соответствующих формирователей 4, 5 (4,5 ) отпирающих импульсов.

Рассмотрим работу устройства на примере управления парами противофаэно работающих вентилей реверсивного преобразователя, собранного по двухполупериодной схеме выпрямления, который содержит трансформатор 6 со средней точкой, двигатель постоянного тока, вентили 7, 8, 9, 10 (фиг ° 4).

На вход генератора 1 прямоугоЛьиых симметричных импульсов подается синхрониэирующее напряжение синусоидальной формы, смещенное относительно питающего напряжения на 30 эл.градусов.

Генератор прямоугольных симметричных импульсов вырабатывает разнополярные импульсы (фиг. 36), равные по длительности и амплитуде и смещенные относительно питающего напряжения (фиг. За) на 30 эл.градусов.формирователь 2 симметричного опорного напряжения (фиг. 2), представляющий собой интегратор, формирует симметричное треугольное напряжение (фиг. Зв), которое поступает на вход каждого иэ двух узлов сравнения 3, I

3 . Отметим, что для управления парой противофаэно работающих вентилей 9-10 (7-8) используем узел 3 сравнения и формирователи 4-5, а для вентилей 7-8(9-10) — узел сравнения

Э и формирователи 4 -5 °

Суммарный сигнал на инверсном входе операционного усилителя, на базе которого реализован узел сравнения

3, представлен на фиг. 3ã.

В момент равенства суммарного сиг нала на инверсном входе операционного усилителя узла 3 нулю, он изменяет свое состояние (фиг. Эд) и формирователь 4 формирует отпирающий импульс, временное положение которого совпадает с положительным фронтом .(Фиг. Зм) выходного сигнала узла 3, а формирователь 5 — отпирающий импульс, временное положение которого совпадает с отрицательным фронтом (фиг. Зе) выходного сигнала узла 3.

Импульс с выхода формирователя 4 предназначен для управления вентилем 10 (7). Таким образом,для управления парой противофазно работающих вентилей используется генератор симметричного опорного напряжения, узел сравнения и два формирователя отпирающих импульсов.

Узел 3 сравнения, предназначенный для управления парой противафазно работающих вентилей 7-8(9-10),выполнен также на базе операционнОго усилителя, отличающийся от узла 3 тем, что суммирование сигнала с выхода генератора 1 с сигналом формирователя 2 производится на неинверсном входе операционного усилителя

2Q узла 3", Сумма этих сигналов на неинверсном входе эквивалентна сумме проинвертированных сигналов на инверсном входе, как это показано на фиг. Зз, где также показан и .управляющий сигнал, поступающий на инверсный вход.

В момент равенства сигналов на дифференциальных входах операционного усилителя, на базе которого выО полнен узел 3, нулю, он изменяет свое состояние (фиг. Зи). Формироваю тель 4 формирует отпирающий импульс (фиг. Зл), временное положение которого совпадает с положительным фронтом выходного сигнала узла 3, а формирователь 5 — с отрицательным фронтом выходного сигнала узла 3 (фиг.Зк).

Импульс формирователя 4 предназначен для управления вентилем 7(10),а импульс формирователя 5 — для управ40 ления вентилем 8(9). Таким образом, благодаря введению в известное устройство трех формирователей отпирающих импульсов, одного узла сравнения и соответствующих связей, удалось расширить функциональные возможности этого устройства эа счет обеспечения управления двумя парами противофазно работающих вентилей реверсивных комплектов.

Как видно из вышеизложенного,данное устройство также является одним из наиболее простых вследствие того, что для начального смещения отпирающих импульсов (то есть при напряжении управления, равном нулю) используется сигнал генератора симметричных прямоугольных импульсов, который является частью генератора симметричного опорного напряжения, и общий на оба вентиля узел сравнения. Следует

Щ} отметить, что для данного устройства в качестве источника управляющего напряжения не требуется источника с ,дифференциальными выходами, а в случае применения вентилей с оптронной фя развязкой цепей управления отпадает

771845 необходимость в формирователях отпн- ракщих импульсов, в качестве которых целесообразно использовать непосредственно сигнал с выходов узла сравнения.

Формула изобретения

Устройство для импульсно-фазового управления преобразователем, содержащее формирователь симметричного опорного напряжения, выходом подключенный к одному входу узла сравнения, второй вход которого служит для подключения управляющего сигнала, выход подключен ко входу формирователя отпирающего импульса по положительному фронту, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональ.нйх возможностей, оно снабжено генератором прямоугольных сиюютричных импульсов и формирователем отпирающего импульса по отрицательному фронту, а узел сравнения - третьим входом, подключенным к выходу генератора прямоугольных сивеаетричных импульсов, подключенного ко входу формирователя симметричного опорного напряжения, а формирователь отпирающего импульса пь отрицательному фронту подключен к выходу узла сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ГДР 9 110725, кл. Н 02 и 1/08, 1971.

2. Мипилло В.П., Булатов О.Г. Расчет нолупроводчиковых систем управления вентильными преобразователями.

И., "Энергия", 1966, с. 40.