Устройство для управления многофазным выпрямителем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик >780146 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2 12.78 (21) 2702738/24-07 (51)М. Кл.З

Н 02 P 13/24 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет (53) УДК 621 314 .27(088.8) Опубликовано 15118Ц Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 18,11.80

l! (> Т>;

j (72) Автор изобретения

Р.A. Ахмеров

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЫМ

ВЫПРЯМИТЕЛЕМ

Изобретение относится к электро- . технике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для управления многофазными выпрямителями.

Известны многоканальная и одноканальная схемы управления многофазными выпрямителями (1) . Многоканальная схема управления содержит число каналов управления, равное числу тиристоров многофазного выпрямителя, причем в каждом канале имеются устройства синхронизации с сетью, фазового сдвига, формирования и усиления управляющих импульсов. 1$

Недостатком многоканальной системы управления является большая асимметрия импульсов управления по фазам, доходящая до +3О, так как каждый канал такой структуры содержит синхро- 26 ниэирующее и фазосдвигающее устройства. Невоэмо>кность создания нескольких идентичных устройств и приводит к погрешности в отработке управляющего сигнала.

Более высокой точности в отработКе управля:ощего сигнала, а тем самым и более высокой симметрии управляющих импульсов по фазам можно добиться в одноканальной системе управления, 30 которая содержит одно синхрониэирующее и фазосдвигающее устройства, распределитель импульсов и выходные устройства.

К недостаткам одноканальной системы управления следует отнести сложность синхронизации ее с питающей сетью (необходимости формирования одноканальной последовательности кратной частоты) и осуществления ее фазового сдвига в широком диапазоне изменения угла управления.

Из известных систем управления наиболее близким по технической сущности является устройство, которое содержит фильтр, элемент сравнения, усилитель, задающий генератор, работающий с постоянной частотой, и распределитель импульсов f2).

Роль синхронизатора фазы управляющих импульсов в дискретной системе управления выполняет цепь обратной связи с фильтром.

Недостатком известного устройства является асимметрия импульсов управления по фазам, что приводит к появлению в кривой выпрямленного напряжения низкочастотной составляющей.

Асимметрия импульсов управления по фазам многофаэного выпрямителя возни780146

Формула изобретения,3 кает вследствие того, что не удается получить абсолютно точную многофазную систему напряжений по величине и фазе из трехфазной питающей сети с помощью ферромагнитных преобразователей числа фаз.

Целью изобретения является устранение асимметрии импульсов управления по фазам.

Поставленная цель достигается" тем, что в устройство для управления многофазным выпрямителем, содержащее фильтр, элемент сравнения, усилитель, задающий генератор и распределитель импульсов, введены на каждый выход распределителя импульсов двухвходовый элемент И и последовательно сое15 диненный диод и переменный резистор, а также постоянный резистор,конденсатор, пороговый элемент и управляемый ключ, причем каждый выход распределителя импульсов соединен с первым входом соответствующего двухвходового элемента И, а через диод и резистор — с первым выводом .постоянного резистора, второй вывод которого соединен с конденсатором и входом поро- 25 гового элемента, общая точка соединения которых соединена с нулевой точкой через управляемый ключ, первый управляющий вход которого соединен с задающим генератором, а второй 30 управляющий вход — с выходом порогового элемента, причем выход послед-него соединен также со вторыми вхо-, дами двухвходовых элементов И.

Па фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 показаны временные диаграммы, поясняющие его работу, Устройство содержит фильтр 1, элемент 2 сравнения, усилитель 3, задающий генератор 4, распределитель 5 им- пульсов, диоды б, переменные резис- 40 торы 7, постоянный резистор 8, конденсатор 9, пороговый элемент 10, двухвходовый ключевой элемент 11, двухвходовые элементы И 12.

Синхронизацию фазы управляющих импульсов выполняет цепь обратной связи, которая включает в себя фильтр 1 для сглаживания выходного напряжения выпрямителя и выделения постоянной составляющей. Если сигнал обратной .связи отличен от задающего напряжения, то усиленный усилителем 3 раз= ностный сигнал с элемента 2 сравнения воздействует на фазу импульсов задающего генератора 4 таким образом, что выходное напряжение выпрямителя . возвращается к заданной величине.

Каждый очередной импульс с задающего генератора 4 (фиг. 2) открывает ключ

11 и устанавливает положительный по- тейцйал й»а» соответствующем выходе 60 распределителя 5 импульсов (фиг. 2б2д). Пусть в момент времени t3 положительный потенциал установился на втором выходе распределителя 5" (фиг. 2в), а все его остальные выхо- 65 ды имеют нулевой потенциал. Тогда по цепочке диод б, переменный резистор

7, постоянный резистор, конденса тор 9 и ключевой элемент 11 начинает протекать ток заряда конденсатора 9 . до напряжения срабатывания порогового элемента 10.

Остальные диоды находятся под отрицательным напряжением и по соответствующим переменйым резисторам токи не протекают и на работу схемы они не влияют.

В момент времени t4 напряжение на конденсаторе 9 достигает напряжения срабатывания порогового элемента 10, после чего положительный сигнал с

его выхода закрывает ключ 11 и одновременно поступает на вторые входы элементов И.

При этом конденсатор 9 разряжается через входное сопротивление порогового элемента 10, а выходной сигнал для управления силового тиристора многофазного выпрямителя снимается с соответствующего элемента.

Изменяя величину сопротивления переменного резистора 7, можно в широких пределах регулировать момент включения соответствующего силового тиристора многофазного выпрямителя, при это л минимальная выдержка времени (с4 -t ) от момента поступления импульса с задающего генератора 4 определяется величиной сопротивления резистора, а максимальная (с -йз ) суммар-. ным сопротивлением резисторов 7 и 8.

При поступлении следующего импульса с задающего генератора 4 в момент времени сб положительный потенциал установится уже на третьем выходе распределителя 5 импульсов (фиг. 2г) и работа схемы повторится.

Подстройка углов управления силовыми тиристорами путем изменения величины сопротивления переменных ре-, зисторов позволяет устранить асим- метрию импульсов управления по фазам, в результате чего силовые тиристоры многофазного выпрямителя буцут проводить ток одно и тоже время, а формы кривых анодных токов и их средние значения станут одинаковыми..

В кривой выпрямленного напряжения не будет низкочастотной составляющей, что позволит уменьшить индуктивность сглаживающего фильтра, а следовательно, его габариты н массу, Кроме того, равенство средних значений токов силовых тиристоров позволит уменьшить мощность трансформатора, многофазного выпрямителя.

Устройство для управления многофазным выпрямителем, содержащее последовательно соединенные фильтр, элемент сравнения, усилитель, задаю780146

6 щий генератор и распределитель импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью устранения асимметрии импульсов управления по фазам, оно снабжено двухвходовыми элементами И, диодами и переменными резисторами, число которых равно числу выходов распределителя импульсов, постоянным резистором, конденсатором пороговым элементом и управляемым ключом, причем каждый выход распредели-10 теля импульсов соединен с первым входом соответствующего двухвходового элемента И,а через диод и резистор— с первым выводом постоянного резистора, второй вывод которого соединен с конденсатором и входом порогового элемента, общая точка соединения которых соединена с нулевой точкой через управляемый ключ, первый управляющий вход которого соединен с выходом задающего генератора, а второй управляющий вход соединен с выходом порогового элемента и вторыми входами двухвходовых элементов И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Беркович Е,И. и др. Полупроводниковые выпрямители. М., "Энергия", 1978, с. 148, 2. Исаков Р.A. и др. Основы промнцпенной электроники. Киев, "Техника", 1976, с. 517 (прототип).

780146

Тираж 783 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ

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

Эакаэ 9341/22

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

Составитель В. Миронов

Редактор Г. Прусова Техред К.Гаврон Корректор A. Гриценко Г