Одноканальное устройство для управлениятиристорным преобразователем

 

ОП ИС АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 210979 (21) 2819376/24-07 (51) М

HP 13/16 с присоединением заявки Йо

Государственный комитет

СССР оо делам .изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150681. Бюллетень N9 22 (5З) ЮК 621 . 31 4.27 (088.8) Дата опубликования описания 150681 (71) Заявитель (54) ОДНОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления тиристорами в выпрямительных и инверторных установках.

Известны одноканальные асинхронные системы импульсно-фазового управления тиристорными преобразователями, которые содержат общий управляемый генератор, частота которого является функцией сигнала ошибки, и распределитель импульсов по фазам тиристорного преобразователя. Системы такого типа охватываются обратной связью по регулируемому выходному параметру !.5 преобразователя (напряжение, ток, скорость двигателя и т.д,), позволяющей осуществлять астатическое регулирование параметра без применения дополнительных регуляторов, В этих систе- 20 мах, являющихся разновидностью систем фазовой автоподстройки частоты, функцию фазового детектора, сравнивающего фазы синхрониэирующих и управляющих напряжений, выполняет объект регулирования, т,е. сам тиристорный преобразователь (11, Однако данное обстоятельство приводит к тому, что в некоторых режимах (например, режим прерывистых то- 30 ков) объект регулирования теряет способность выполнять функцию фазового детектора,:.в результате контур обратной связи размыКается и частота управляемого генератора. отклоняется от желаемого значения, Кроме того, замыкание системы фазового управления по регулируемому параметру не всегда желательно, так как это привязывает систему управления к конкретному типу преобразователя.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является одноканальное устройство для фазового управления тиристорным преобразователем, которое содержит общий управляемый генератор, фазовый детектор и распределитель импульсов, выходы которого связаны с цепями управления тиристоров, причем один из указанных выходов для осуществления обратной связи соединен со входом фазового детектора, второй вход которого подключен к соответствующей фазе питающего напряжения, а выход ко входу управляемого генератора (2).

Данное устройство осуществляет регулирование фазового сдвига между синхрониэирующим напряжением сети и последовательностью управляющих им839006 пульсов на выходе распределителя, т, е. угла управления (2), Однако быстродействие устройства ограничено тем, что измерение фазы управляющих импульсов производится один раз за период частоты питающей сети.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство, содержащее фазовый детектор и последовательно включенные элемент сравнения, одним из входов подключенный к источ. нику управляющего сигнала, общий управляемый генератор, подключенный к двум источникам сигналов смещения и распределитель импульсов, один из выходов которого подключен. к первому входу фазового детектора, второй вход которого соединен с соответствующей фазой питающей сети, снабжено интегратором с ключом сброса, днумя блоками запоминания, тремя ключами, элементом задержки, коньюнктором, инвертором сумматором и источником опорного сигнала, входы которого подключены соотнетственно к выходу элемента сравнения и его входу, подключенному также к выходу первого блока запоминания, вход которого через первый ключ соединен с выходом интегратора, а через второй ключ — c вы-. ходом нторого блока запоминания, вход которого соединен с выходом сумматора через третий ключ, вход управления которым подключен к выходу общего управляемого генератора и к первому входу коньюнктора, выход которого подключен к управляющему входу второго ключа через элемент задержки, а второй вход через инвертор соединен с управляющим входом первого ключа и первым входом фазового детектора, выход которого подключен к управляющему входу ключа сброса интегратора, вход которого подключен к источнику опорного сигнала, На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства! на фиг . 2 — временные диаграммы, Предложенное устройство содержит общий управляемый генератор 1, входом подключенный ко входу распределителя

2 импульсов, выходы 3-8 которого связаны с цепями управления тиристоров, причем один из указанных выходов 3 для осуществления обратной связи по углу управления с(.соединен со входом фазового детектора 9, второй вход которого подключен к соответствующей фазе питающего напряжения П .

Угол управления с(. тиристором, соединенным с шиной 3 распределителя, определяется как интервал (фиг, 2) между моментом tg соответствующим переходу через ноль напряжения UA, и моментом t появления управлякщего

7Г л„- =, лЛ„-, где

2, Для преобразования данного интер)вала в аналоговый сигнал используется интегратор 10, подключенный к источнику опорного сигнала Поп,, Сброс интегратора 10 осуществляется ключом

11, вход управления которого подключен к выходу фазового детектора, Далее сигнал, пропорциональный измеренному углу управления, с выхода 10 интегратора (фиг, 2) запоминается блоком

12 запоминания, причем момент запоминания определяется импульсом с выхода

3 распределителя, для чего указанный выход подключен к управляющему входу ключа 13, соединяющего выход интегра15 тора 10 со входом блока 12 запоминания. Напряжение с выхода блока 12 запоминания, имеющее ступенчатую форму (фиг, 2), подается на вход элемента

14 сравнени я, другой вход которого

Щ подключен к источнику управляющего сигнала U >>, а выход ко входу управляемого генератора 1, на выходе которого формируется последовательность управляющих импульсов, показанная на временной диаграмме (фиг. 2), Для повышения быстродействия устройства в него вводится дополнительный контур местной отрицательной обратной связи, образованный последовательно включенными сумматором 15, ключом 16 и блоком 17 запоминания. Причем выход блока 17 запоминания через ключ 18 соединен со входом блока 12 запоминания, выход которого подключен к входу сумматора 15, другой вход которого подЗS ключен к выходу элемента 14 сравнения, Управляющий вход ключа 16 соединен с выходом управляемого генератора l,выходные импульсы которого определяют моменты перезаписи сигнала с выхода

40 сумматора 15 н запоминающее устройство 17, Моменты перезаписи сигнала с выхода блока запоминания 17 (фиг, 2) в блок 12 запоминания посредством клю45 ча 18 определяются логической цепочкой, состоящей из инвертора 19,коньюктора 20 и элемента 21 задержки„ вЂ” ый интервал Л между импульсами на выходе управляемого генератора

1 определяется в соответ ствии с выракением

839006

Предлагаемое устройство при произвольно заданном изменении управляющего сигнала Vypp (показано пунктирно@ линией на временной диаграмме (фиг г2) относительно изменений сигнала на выходе блока запоминания 12) работа5 ет следующим образом.

Угол управления тиристором, цепь управления которым связана с выходом

3 распределителя 2, измеряется и пре- 10 образуется в информативный сигнал

О(. посредством элементов 9 — 11 °

Данный сигнал запоминается блоком 12 °

Сигнал ошибки b,U на выходе элемента

14 сравнения воздействует на вход генератора 1, вызывая приращение интервала между двумя последующими импульсами на угол АХ„-, что приводит к изменению угла управления g< преобразователем. Каждый управляющий импульс, появляющийся на выходе генератора 1, воздействуя на управляющий вход ключа 16, вызывает перезапись сигнала с выхода сумматора 15 в блок 17 запоминания, сигнал на выходе которого представляет собой алгебраическую сумму сигнала с выхода блока 12 запоминания, пропорционального значению предыдущего угла управления n „. — 1 и сигнала аЧ„. с выхода элемента 14 сравнения, обусловленного изменением управ3() ляющего сигнала У яР íà i — ом интервале управления (to, фиг, 2), точнее сигнала ошибки, который имеет место на выходе элемента 14 в момент (фиг, 2). После окончания процесса 35 перезаписи сигнала с выхода сумматора 15 в блок 17 запоминания, на выхо— де элемента 21 задержки формируется импульс (фиг. 2), который, воздействуя на управляющий вход ключа 18, обеспечивает перезапись сигнала из промежуточного блока 17 запоминания в блок 12. Сигнал с выхода последнего сравнивается с управляющим сигналом

0„„Р,. а образованный в результате сравнения сигнал ошибки h U, опреде- 45 ляет соответствующее приращение угла управления на величину АХ;+, изменяя посредством управляемого генератора 1 интервал АА„ „„между последующими управляющими импульсами. Аналогич- 50 но устройство работ-ает и при других изменениях управляющего сигнала U>>>, изменяя интервалы между последующиии управляющими импульсами так, чтобы обеспечить. условие 6U< -— О, т,е. 55 4 "NP

Введение новых элементов „- двух блоков запоминания сумматора, ключей и интегратора и др., повышает быстро-. действие известного устройства в 6 раз, за счет осуществления измерения угла управления 6 раз за период вместо одного. Кроме того, в результате введения новых, перечисленных выше элементов, предлагаемое устройство позволяет осуществить измерение и регулирование углов управления во всем возможном диапазоне их изменения 0-180 эл. град. в одном канале. Последнее обстоятельство Особенно ценно, так как . позволяет решить задачу создания одновременно быстродействующей, точной и универсальной системы управления, Последняя очень удобна для реализации как в цифровом виде, так и на базе микро- В 4, Формула изобретения

Одноканальное устройство для управления тиристорным преобразователем, содержащее фазовый детектор и последовательно включенные элемент сравнения, одним из входов подключенный к источнику управляющего сигнала, управляемый генератор, подключенный к двум источникам смещения и распределитель импульсов, один из выходов которого подключен к первому входу фазового детектора, второй вход которого соединен с соответствующей фазой питающей сети, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения быстродействия, оно дополнительно снабжено интегратором с ключом сброса, блоками запоминания, тремя ключами, элементом задержки, коньюнктором, инвертором, источником опорного сигнала и сумматором, входы которого подключены к выходу элемента сравнения и его входу, подключенному также к выходу первого блока запоминания, вход которого через первый ключ соединен с выходом интегратора, а через второй ключ — р.выходом второго блока запоминания, вход которого соединен с выходом сумматора через третий ключ, вход управления которым подключен к выходу общего управляемого генератора и к первому входу коньюнктора, выход которого подключен к управляющему входу второго ключа через элемент задержки, а второй вход через инвертор соединен с управляющим входом первого ключа и первым входом фазового детектора, выход которого подключен к управляющему входу ключа сброса интегратора,. вхо4 которого подключен к источнику опорного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

9 440758 кл, Н 02 P 13/16, 1975, 2, Авторское свидетельство СССР

9 218289, кл, Н 02 М 1/28, 1968, 839006

Х

67

Фиг.!

Фи.г

ВНИИПИ Заказ 4177/1 Тираж 730 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4