Устройство для фазового управлениявентильным преобразователем

 

О П И С А Н И Е ()853764

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12. 12. 79(21) 2850338/24-07 Ъ, (5! )М. Кл . с присоединением заявки №

Н 02 Р 13/16

Веударетеенныб камнтет

СССР . ню ленам нзебретеннй н аткрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 07,08.81. бюллетень ¹ 29

Дата опубликования описания 10. 08. 81 (53) УДК 621.314. .27(088.8) В.П. Сашкин, А.К. Авдонин и P.È.уДуханова

1-;.: ...j !

Пензенский политехнический институт ! (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ

ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах управления тиристорными преобразователями, требующих точной синхронизации управляющих сигналов с переменным напряжением питающей сети.

Известно устройство для фазового управления вентильным преобразователем gl) содержащее пороговый элет0 мент, генератор пилообразного сигнала, конденсатор, усилительно-клочевой элемент, блок отсечки, преобразующий элемент, элемент сравнения.

Известное устройство обладает низкой надежностью работы в условиях сильных искажений питающей сети.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство управления вентильным преобразователем 2, содержащее первый форевкрователь импульсов, соединенный о через первый вход фазового компаратора с фильтром, интегратор, выход ко-. торого соединен со входом порогового элемента и первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с источником управлякщего напряжения, а выход порогового элемента через второй формирователь импульсов соединен с первым входом интегратора и входом триггера, выход которого подключен ко второму входу фазового компаратора.

Недостатком известного устройства является низкая надежность работы при переходных режимах питающей сети.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства для фазового управления вентильным преоб разователем.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для фазового управления вентильным преобразователем, снабжено блоком допускового контроля, ключом, управляемым делителем напряжения, источником эталонного напряженйя, причем первый вход блока допускового

853764 контроля связан с выходом первого формирователя импульсов, второй вход подключен к выходу фазового компаратора, а выход соединен с управляемым делителем напряжения и с ключом, который соединен с выходом фильтра и вторым входом интегратора, источник эталонного напряжения связан с управляемым делителем напряжения, выход кото10

15 рого подключен к второму входу интегратора.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства, Устройство содержит формирователь 1 импульсов, блок 2 допускового контроля, фазовый компаратор 3, триггер 4, фильтр 5, ключ 6, интегратор 7, управляемый делитель 8 напряжения, источник 9 эталонного напряжения, элемент напряжения, второй формирователь 12 импульсов, пороговый элемент 13.

При незначительных расстройках между сигналом, поступакщим из сети, и выходным сигналом устройства оно работает следующим образом. С помощью формирователя 1 импульсов напряженые сети преобразуется в прямоугольные импульсы, которые поступают на вход

30 фазового компаратора 3. На второй вход фазового компаратора 3 поступают прямоугольные импульсы с триггера 4.

Выходное напряжение фазового компаратора 3 представляет собой последовательность прямоугольных импульсов, 35 скважность которых зависит от фазовых соотношений сигналов на входах фазового компаратора 3. С помощью фильтра 5 выделяется постоянная состав1 ляющая этого импульсного напряжения, которая поступает через открытый ключ Ь на вход интегратора 7.

В момент равенства выходного напряжения интегратора 7 заданному пороговому значению пороговый элемент 13 выдает сигнал, который запускает формирователь 12 импульсов с постоянной вольт-секундной площадью. За время действия этого импульса интегратор 7 возвращается в исходное состояние и цикл повторяется в прежнем порядке.

По заднему фронту импульсов с постоянной вольт-секундной площади переключается триггер 4. С его выхода снимаются прямоугольные импульсы, поступакщие на фазовый компаратор 3 °

Таким образом, на выходе интегратора 7 получается пилообразное напря55

10 сравнения, источник 11 управляющего 20 жение, частота которого зависит от постоянного напряжения на его входе.

При появлении рассогласования по фазе и частоте между сигналом, поступанщим из сети, и напряжением на выходе интегратора 7, напряжение на выходе фильтра 5 изменяется таким образом, чтобы скомпенсировать это рассогласование. С интегратора 7 напряжение пилообразной формы, нулевое значение которого совпадает с моментом пересечения нуля сетевым напряжением, поступает на элемент 10 сравнения, на второй вход которого подается напряжение, определякщее фазовый сдвиг импульса управления вентилями, который вырабатывается элементом 10 сравнения в момент равенства напряжений с выхода интегратора 7 и источника 11 управлякщего напряжения.

При значительных расстройках, вызванных, например, включением устройства, резкими скачками частоты в сети при питании от автономного источника энергии, устройство работает следующим образом. Если расстройка превышает допустимое (заранее заданное) значение, блок 2 допускового контроля выдает сигнал на ключ 6, Ключ 6 отключает фильтр 5 от входа интегратора 7, т.е. система в целом становится разомкнутой, параметры фильтра поэтому не влияют на быстродействие.

Блок 2 допускового контроля, определяет значение частоты входного сигнала. Причем определяется не абсолютное значение. Весь диапазон возможных частот входного сигнала разбит на несколько зон Блок 2 допускового контроля определяет лишь в какой зоне находится частота входного сигнала и в соответствии с этим изменяет коэффициент деления управляемого делителя

8 напряжения. Каждой зоне соответ" ствует свой коэффициент деления. Постоянное напряжение с выхода управляемого делителя 8 напряжения поступает на вход интегратора 7, причем величина его выбирается такой, чтобы частота выходного напряжения устройства соответствовала центру зоны.

Как только не выходе устройства установится такая частота, блок 2 допускового контроля выдает сигнал на ключ 6, он открывается и замыкает систему.

Небольшая расстройка частоты, вызванная разницей между центральной

5 85376 частотой зоны и истичнным зйачением

20 частоты сигнала на входе, устраняется с помощью петли обратной связи.

Так как устранение значительной расстройки происходит в разомкнутой системе, то параметры фильтра, имеющего наибольшую величину постоянной времени по сравнению с другими элементами системы, не влияют на быстродействие всей системы. 10

Данное изобретение позволяет повысить быстродействие устройства для фазового управления вентильным преобразователем и, следовательно, точность 1S синхронизации при переходных режимах.

В конечном итоге это приводит к повышению надежности управления вентильным преобразователем.

Формула изобретения

Устройство для фазового управления вентильным преобразователем, содержа- 5 щее первый формирователь импульсов, соединенный через первый вход фазового компаратора с фильтром, интегратор, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения и с входом по- З0 рогового элемента, второй вход элемента сравнения соединен с источником управляющего напряжения, выход поро.гового элемента через второй формирователь импульсов соединен с первым входом интегратора и входом триггера, выход которого подключен к второму входу фазового компаратора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено блоком допускового контроля, ключом, управляем|м делителем напряжения, источником эталонного напряжения, причем первый вход блока допускового контроля связан с выходом первого формирователя импульсов, второй вход подключен к выходу фазового компаратора,. а его выход соединен с управляемым делителем напряжения и с ключом, который соединен с выходом фильтра и вторым входом интегратора, источник эталонного напряжения связан с управляемым делителем напряжения, выход которого подключен к второму входу интегратора, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I, Авторское с,видетельство СССР

))- 368708, кл. Н 02 P 13/16, )968.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 27)5452/24-07, кл. Н 02 P 13/16, 1979.

Составитель В. Миронов

Редактор Т. Морозова ТехредС. Мигунова Корректор M. Шароши

Заказ 5693 31 Тираж 730 Подпис,ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4