Устройство для управления преобра-зователем ha полностью управляе-мых вентилях

 

(ц 824396

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцналистическмх

Реслублмк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.07,79 (21) 2792458/24-07 с. присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл.

Н 02P 13/16

Гаеудлрстеенный кемнтет

СССР ле делам наебретеннй

Н NXPblTNII (53) УДК 621.316..727 (088.8) Опубликовано 23.04.81. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 28.04.81 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

НА ПОЛНОСТЬЮ УПРАВЛЯЕМЫХ ВЕНТИЛЯХ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления преобразователями на полностью управляемых вентилях.

Известно устройство, содержащее генератор импульсов и блок, управляющий частотой генератора в функции разности между действительным и заданным значениями регулируемой величины (1).

Недостатком известного устройства является ненадежная работа в динамических режимах, а также малое быстродействие при ,работе преобразователя в режиме компенсатора.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее бистабильный блок, выход которого подключен к управля 1 ющим электродам вентилей, узел сравнения, выходного тока преобразователя и тока задания, блок синхронизации, входы которого подключены к клеммам для подключения к сети переменного тока (2).

Недостатком устройства является малое быстродействие при сбросе тока нагрузки,, так как преобразователи, нагруженные на реактор, имеют большую постоянную времени.

Цель изобретения — увеличение быстродействия при сбросе нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство снабжено блоком форсирования спада тока, выполненным на триггере, четырех элементах И, двух элементах

ИЛИ и элементе ИЛИ с инвертирующим выходом, причем выходы двух элементов

ИЛИ подключены к раздельным входам бистабильного блока, а входы — к выходам элементов И, первые входы которых попарно подключены к выходам блока синхронизации, а вторые также попарно к выходам триггера, один из входов которого непосредственно, а другой — через элемент ИЛИ с инвертирующим выходом подключены к выходу узла сравнения выходного тока преобразователя и тока задания и к счетному входу бистабильного блока.

На фиг. 1 изображена. схема предлагаемого устройства для управления преобразователем; на фиг. 2 — диаграммы токов и напряжений, иллюстрирующие принцип работы преобразователя в области опережающих углов а; начиная с момента запуска до установившегося режима и от установившегося режима,до сброса нагрузки.

824396

Устройство содержит бистабильный блок

1, выполненный, например, в виде триггера с раздельными входами, счетный вход Т которого подключен к узлу 2 сравнения и к выходам R u S триггера 3, к одному из них S непосредственно, а к другому R — через элемент ИЛИ 4. Раздельные входы R u S подключены к выходам элементов ИЛИ 5 и 6, входы которых подКлючены к выходам элементов И 7 — 10.

Первые входы элементов И 7 и 10 подключены к одному из выходов блока 11 синхро1О низации, а первые. входы логических элементов И 8 и 9 — к другому выходу блока

11 синхронизации, вторые входы логических элементов И 7 и 9 — к одному из выходов триггера 3, а вторые входы элемен- 15 тов И 8 и 10 — ко второму выходу триггера 3. Входы блока 11 синхронизации подключены к клеммам для подключения к сети переменного тока.

Устройство работает следующим образом.

2О

После подключения преобразователя, силовая часть которого выполнена по двухполупериодной схеме, напряжение с выхода узла 2 сравнения имеет нулевой уро45

50 ние. 55

После коммутации тока 3q его величина сначала уменьшается, а затем в области положительного значения напряжения увевень. При этом триггер 3 устанавливается в такое состояние, при котором единичный уровень напряжения с его выхода разре- шает прохождение импульсов напряжения

U q u U соответствующих моменту прохождения синусоидального напряжения через ноль .через элементы И 7 и 9 соответственно, и элементы ИЛИ 5 и 6 на входы R и $ бистабильного блока 1; В зависимости от фазы переменного напряжения первый импульс U1 поступает на один из входов бистабилъного блока 1, например на вход R. Тогда триггер устанавливается в положение, при котором открывается вентиль 12. К коммутирующему дросселю 13 прикладывается положительная полуволна напряжения U, вследствие чего ток через него резко возрастает.

В момент времени t, (фиг. 2) проходит следующий импульс напряжения Uq с блока 11 синхронизации через элемент И 9 и элемент ИЛИ 6 на вход S бистабильного блока 1, перебрасывает его в состояние, при котором открывается вентиль 14. Ток, протекающий через дроссель, продолжает возрастать. В момент времени t q ток, снимаемый датчиком 15 тока, достигает величины тока уставки 3>, при этом срабатывает узел 2 сравнения и импульс напряжения, поступающий на счетный вход бистабильного блока 1 перебрасывает его в другое состояние, открывая вентиль 12, к которому приложено отрицательное напряже25 зо

35 о личивается. При достижении током Р установившегося значения, которому соответствует определенная величина тока уставки З в момент времени t3, узел 2 сравнения снова срабатывает, вызывая запирание вентиля 12 и отпирание вентиля 14. В преобразователе наступает установившийся режим, характеризующийся искусственной коммутацией вентилей, когда ток через вентиль и соответственно ток сети 3 начинают протекать с опер жением на 90 по отношению к напряжению сети. Импульсы U и U q с выходов элементов ИЛИ 5 и 6, соответствующие импульсам U и U поступающие на входы R u S бистабильного блока 1 подтверждают состояние бистабильного блока.

При сбросе тока нагрузки преобразователя до нуля (выключение) или до другого установившегося значения путем уменьшения тока уставки, на выходе узла 2 сравнения в момент времени 1з появляется положительный уровень напряжения, который переводит триггер 3 в другое состояние.

Единичный уровень напряжения, снимаемый с другого выхода триггера 3, разрешает прохождение импульсов Uq с блока синхронизации через элемент И 10, элемент ИЛИ 6 на вход $ бистабильного блока 1 и импульсов U q через элемент И 8, элемент

ИЛИ 5 на вход R бистабильного блока 1.

Одновременно положительный уровень напряжения с выхода узла 2 сравнения переводит бистабильный блок 1 в другое состояние, т. е. запирается вентиль 12, горящий с момента времени t4 и отпирается вентиль

14, к которому в данный момент прикладывается отрицательное напряжение. В момент времени t q импульс управления с блока 17 синхронизации поступает на элемент И 8, элемент ИЛИ 5 и на вход R бистабильного блока 1, а с него — на отпирание вентиля 12, к которому в данный момент также прикладывается отрицательное напряжение.

Отпирание каждого вентиля в этом случае происходит в момент начала отрицательной полуволны напряжения трансформатора относительно анода вентиля, т. е. происходит сдвиг напряжения управления вентилями на угол а(= —.180 эл. град. Это означает, что с момента 15 ЭДС самоиндукции дросселя 1., начинает работать напротив ЭДС сети, что приводит к форсированному спаду тока. Быстродействие устройства существенно возрастает.

Предлагаемое устройство повышает надежность и увеличивает быстродействие при сбросе и набросе нагрузки преобразователей, работающих в режиме принудительной коммутации.

Формула изобретения

Устройство для управления преобразователем на полностью управляемых венти824396 лях, содержащее бистабильный блок, выход которого подключен к управляющим электродам вентилей, узел сравнения выходного тока преобразователя и тока задания, блок синхронизации, входы которого подключены к клеммам для подключения к сети переменного тока, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия при сбросе нагрузки, оно снабжено блоком форсирования спада тока, выполненным на триггере, четырех элементах И, двух элементах ИЛИ и элементе ИЛИ с инвертирующим выходом, причем выходы двух элементов ИЛИ подключенм к раздельным входам бистабильного блока; а входы к выходам элементов И, первые входы которых попарно подключены к выходам блока синхронизации, а вторые также попарно — к выходам триггера, один из входов которого непосредственно, а другой — через элемент ИЛИ с инвертирующим выходом подключены к выходу узла сравнения выходного тока преобразователя и тока задания и к счетному входу бистабильного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Писарев А. Л. и Деткин Л. П. Управление тиристорами преобразователями. М., «Энергия», 1975, с. 105.

2. Авторское свидетельство СССР № 668059, кл. Н 02 P 13/16, 1979.

824396

Фиг. Z

Составитель Г. Иванова

Редактор И. Николайчук Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая

3аказ 2143/81 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4