Устройство для управления многофазнымстатическим преобразователем

 

(ц828362

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сева Севетских

Сециалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.06.79 (21) 2786797/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) M Клз

Н 02Р 13/16 уесудлретееиный иемитет (53) УДК 621.316.727 (088.8) ле делам изобретений и открытий (72) Авторы ттзобрететтия

А. С. Толстоухов, В. Х. Садыков и В. П. Войченко (71) Заявитель Киевский технологический институт легкой промышленности (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЫМ

СТАТИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления мкогофазными статическими преобразователями (СП).

Известно устройство для управления многофазным двухинверторным СП с выходным трансформатором, в которых используется периодический сигнал синхронизации, относительно которого сигналы управления инверторами сдвинуты на один и тот же угол,. зависящий от положения точек пересечения сигнала синхронизации с регулируемым управляющим напряжением постоянного тока, и содержащее генератор импульсов и фазосдвигающий блок (1).

Однако в таких устройствах диапазон управления угла зависит от фазности т и не превышает 0 — л/т.

Известно одноканальное устройство для управления многофазным СП, содержащее два фазорасщепителя (ФР), фазосдвигающий блок (ФСБ) и генератор импульсов (2). Недостатком такого устройства является ограниченный диапазон управления, который не превышает 0 — 2л/т.

Цель изобретения — расширение диапазона фазового управления (Π—:zr) независимо от фазности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления многофазовым

СП, содержащее два ФР, ФСБ и генератор импульсов (ГИ), снабжено д вумя делителями частоты, входы которых подключены к выходу генератора импульсов, эле5 ментами И и ИЛИ-HE и двумя функциональными блоками, каждый из которых имеет входной логический элемент НЕТ, подключенный к входу счетного триггера, выходы которого через другой элемент

10 НЕТ и элемент И соединены с двухвходовым элементом ИЛИ, который подключен к входу выходного делителя частоты, инвертирующий вход входного элемента НЕТ соединен с выходом ГИ, инвертирующий

15 вход другого элемента НЕТ и другой вход элемента И вЂ” с выходом первого делителя частоты, выход выходного делителя частоты соединен с входом ФР, причем неинвертирующий вход входного элемента НЕТ соединен с выходом ФСБ через элемент И у одного и через элемент ИЛИ-НЕ у другого функционального блока, а выход второго делителя частоты подключен к входу ФСБ и к вторым входам элементов И и ИЛИ25 НЕ.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы; на фиг. 3 — период пилообразного напряжения для пояснения зо работы устройства, 828362

Устройство содержит ФР 1, ФР 2, ФСБ 3, функциональные блоки 4, 5, ГИ 6, первый делитель 7 частоты с коэффициентом деления аь второй делитель 8 частоты с коэффициентом деления аг, элементы И 9, ИЛИ-НЕ 10.

Функциональный блок 4(5) имеет входной элемент 11(12) НЕТ, подключенный к входу счетного триггера 13(14), выходы которого через другой элемент НЕТ 15(16) и элемент И 17 (18) подключены к двухвходовому элементу ИЛИ 19(20), в свою очередь подключенного к входу выходного делителя 21(22) с коэффициентом деления аз.

ФР 1 (ФР 2) выполнен по кольцевой схеме, ФСБ 3 — с генератором 23 пилообразного напряжения (ГПН) и схемой 24 сравнения. К второму входу схемы 24 подключен источник управляющего напряжения Uy в виде схемы сравнения (не показана), которая образует сигнал рассогласования U между выходным напряжением

СП и его номиналом.

У функционального блока 4(5) инвертирующий вход элемента 11(12) соединен с выходом ГИ 6, инвертирующий вход элемента 15 (16) и другой вход элемента

17 (18) подключены к выходу делителя 7, а выход выходного делителя 21 (22) — к входу ФР 1 (ФР 2).

У блока 3 выход подключен к элементам

9 и 10, а вход — к выходу делителя 8, к которому подключены вторые входы элементов 9 и 10. Выход элемента 9 соединен с неинвертирующим входом элемента 11, выход элемента 10 — с неинвертирующим входом элемента 12.

Устройство работает следующим образом.

ГИ генерирует последовательность прямоугольных импульсов с частотой fo и скважностью а=2 (фиг. 2, U,), которая преобразуется в блоках 7 и 8 в импульсные последОВатЕЛЬНОСтн С ЧаСтОтаМИ fo/а4 (фИГ. 2, U7) и fo/аг (фиг. 2, Us) соответственно. Импульсы с частотой следования fo/às используют для запуска ГПН 23. Пилообразное напряжение с выхода ГПН (фиг. 2, Uss) поступает на схему 24, где сравнивается с управляющим напряжением Uy. В результате на выходе блока 3 формируется импульс, длительность которого изменяется от

0 до аг/fo в зависимости от величины Uy (фиг. 2, Us4). Импульс с выхода блока 3 поступает на элементы 9 и 10. На вторые входы этих элементов подается импульсная последовательность с частотой fo/às.

Длительность импульсов на выходе элементов 9 и 10 зависит от величины Uy, т. е. от положения точки А на рабочем ходе пилообразного напряжения (фиг. 2, Uss). Возможны три ситуации.

1. Точка А лежит выше уровня Uo (Уу )Uo) (фиг. 3). На выходе элемента 9 образуется импульс с длительностью

4

44=аз/2fo —. 0 (фиг. 2, Ug). На выходе элемента 10 импульс отсутствует.

П. Точка А лежит ниже уровня Uo (Uy"(Uo), На выходе элемента 9 импульс отсутствует. На выходе элемента 10 образуется импульс с длительностью 4=0 —:аг/2 1о (фиг. 2, 1/4о).

Ш. Точка А лежит на середине рабочего хода Uy=Uo. Импульсы отсутствуют одновременно на выходах элементов 9 и 10.

Импульсы с выходов элементов 9 и 10 поступают на входы блоков 4 и 5 соответственно, в которых производится формирование первой и второй импульсных последовательностей с частотой fo/а аз и фазовым сдвигом между ними, зависящим от

Uyp также ni, аг, аз.

Рассмотрим ситуацию 1.

В ситуации 1 (Uy ) Uo) первая импульсная последовательность формируется в блоке 4. С помощью элемента 11 интервал

t> заполняется пакетом инвертированных импульсов с частотой fo (фиг. 2, U <). Триггер 13 переключается по передним фронтам импульсов пакета (фиг. 2, к). По сигналам с выходов триггера 13 и делителя 7 посредством элементов 15, 17, 19 на вход делителя 21 поступает последовательность импульсов с частотой fo в интервале 44 и частотой /о/а4 вне указанного интервала (фиг. 2, U„). С выхода делителя 21 импульсы с частотами fs=folns и fz=folni аз (фиг, 2, Ug4) подаются на вход ФР 1, который запускается по передним фронтам этих импульсов.

Вторая импульсная последовательность в той же ситуации формируется в блоке 5.

Так как на выходе элемента 10 и соответственно на выходе элемента 12 импульс отсутствует, то триггер 14 держит открытым элемент 18 и закрытым элемент 16.

В результате на делитель 22 проходит последовательность импульсов с частотой

fo/аь После делителя 22 импульсы с частОтОй fz=fo/a4ns ПОСтуПаЮт иа ВХОД ФР 2.

Фазовый сдвиг за время 4 между первой и второй импульсными последовательностями может изменяться от 0 до Кл.

В ситуации П (Uy"(Uo) в блоке 4 образуется вторая последовательность импульсов с частотой fs=fo/à ns, так как на выходе элемента 9 и соответственно на выходе элемента 11 импульсы отсутствуют, триггер 13 открывает элемент 17, закрывает элемент 15, и импульсы с частотой fo/а4 проходят на вход делителя 21, где путем деления на аз они преобразуются в последовательность с частотой /г=fo/à4аЗ.

Первая последовательность импульсов в этой же ситуации формируется в блоке 5.

Сформированный на выходе элемента 10 интервал 4 заполняется инвертированными импульсами с частотой fo (фиг. 2, У4г).

Триггер 14 переключается по передним фронтам этих импульсов (фиг. 2, У44). По

828362 сигналам с выходов триггера 14 и делителя 7 с помощью элементов 16, 18, 20 на вход делителя 22 поступает последовательность импульсов с частотой fo в интервале

4 и частотой fo/n вне этого интервала 5 (фиг. 2, Ugp) В делителе 22 она преобразуется в последовательность с частотой

fi — /о/аз и частотой / =/о/а аз (фиг. 2, Usa), которая поступает на вход ФР 2.

Фазовый сдвиг за время 4 между первой 1О и второй импульсными последовательностями может изменяться от Кл до О.

В ситуации Ш (U =Uo) устройство формирует две последовательности импульсов с частотой / =/О/ai а без фазового сдвига 15 между ними.

Таким образом, данное устройство выдает на выходах блоков 21, 22 две импульсные последовательности с равными частотами, но разными фазовыми сдвигами меж- 2р ду ними. Любое изменение фазового сдвига между последовательностями импульсов приводит к изменению угла между инвертируюшими напряжениями и в итоге к изменению выходного напряжения СП.

Таким образом. при любом изменения питающего напряжения или другом внешнем дестабилизирующем факторе, приводящем к увеличению или уменьшению выходного напряжения СП относительно номинала, устройство удерживает величину выходного напряжения на уровне номинала.

Формула изобретения

Устройство для управления многофазным стагическим преобразователем, содержащее два фазорасщепителя, фазосдвигающий блок и генератор импульсов, о т л и ч а юще ес я тем, что, с целью расширения диапазона фазового управления (Π†: л) независимо от фазности преобразования, оно снабжено двумя делителями частоты, входы которых подключены к выходу генепатора импульсов, элементами И и ИЛИ-НЕ и двумя функциональными блоками, каждый из которых имеет входной элемент НЕТ, подключенный к входу счетного триггера, выходы которого через другой элемент

НЕТ и элемент И соединены с двухвходовым элементом ИЛИ, который подключен к входу выходного делителя частоты, инвертирующий вход входного элемента НЕТ соединен с выходом генератора импульсов, инвертирующий вход другого элемента

НЕТ и другой вход элемента И вЂ” с выходом первого делителя частоты, выход выходного делителя частоты соединен с входом фазорасщепителя, причем неинвертирующий вход входного элемента НЕТ соединен с выходом фазосдвигаюшего блока через элемент И у одного и через элемент ИЛИ-HE у другого функционального блока, а выход второго делителя частоты подключен к входу фазосдвигающего блока и вторым входам элементов И и ИЛИНЕ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 2231936, кл. Н 02Р

13/18, 1970.

2. Патент Великобритании № 1371703, кл. Н 02М 1/08, 1971.