Устройство для управления коммутатором трехфазного источника напряжения для электрохимических установок

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистические

Республик

921030

° Ф (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (ы)м. (л. (22) Заявлено. 029780 (21) 2951115/24-07 с присоединением заявки РЙ (23)ПриоритетН 02 Р 13/16

Веуллрстеалаыб кемктет

СС.СР ае делам лзаеретеннк н етерыткк (53) УДК 621.316. .727(088;8) Опубликовано 1М482. Бюллетень М 14

1 Дата опубликования описания 150432 (72) Авторы изобретения (С.Ф.Золотых, Н.А, Михеев, В. С. Сальников, В.М. Степанов и В. ГЛ1ляков (71) Заявитель

Тульский ордена Трудового Красного Знаме политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КОММУТАТОРОМ

ТРЕХФАЗНОГО ИСТОЧНИКА НАПРЯЖЕНИЯ

ДЛЯ ЭЛЕКТгОХИМИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Изобретение относится к электро" технике и может быть использовано для источников технологического напряжения электрохимических установок.

Известны устройства для управлеаия тиристорами источника напряжения, которые содержат полупроводниковый коммутатор, вентильный трансформатор и орган управления, состоящий из логических элементов, синхронизатора и формирователя (if.

Недостатком известных устройств является низкая надежность, обусловленная переходными процессами вследствие нарушения очередности включе" ния фаз источника напряжения.

Наиболее близким к изобретению является устройство для управления . коммутатором трехфазного источника напряжения для электрохимических yc"" тановок, содержащее. трехфазный синхронизатор, выходы которого подсоединены через пофазно включенные дифференцирующие элементы с входами

2 суммирующего блока и одновременно ,через блоки преобразования синхроимпульсов, количество которых соответствует числу фаз, к одним входам трехфазных элементов И, выходы которых подсоединены через последовательно соединенные блоки памяти и фаз-.

we усилители-формирователи к клеммам для подключения управляющих входов управляемого коммутатора, другие

30 входы всех трехфазных элементов И подсоединены к выходу четвертого элемента И, один вход которого соединен с линией задержки, а другой вход - с клеммой для подключения

15 источника технологического тока 72).

Недостатком известного устройства является узкий диапазон регулирования выходного напряжения, обусловленный невозможностью осуществления временного сдвига последовательности управляющих импульсов на величину, большую периода их следования.

3 92

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено формирователем длительности импульсов, подключенным своим входом к выходу суммирующего блока и выходом - к входу линии задержки, а синхронизатор выполнен в виде пофазно включенных нуль-органов; а каждый блок преобразования синхроимпульсов выполнен на элементе И, двух элементах И-НЕ и инверторе, причем первые входы всех трех элементов подсоединены к одной из фаз, вторые входы элементов И-НЕ подсоединены соответственно к входу и выходу инвертора, вход которого одновременно соединен с входом линии задержки, третьи входы элементов И-НЕ подсоединены к двум другим фазам, а выходы элементов

И-НЕ связаны соответственно с вторым и третьим входами элемента И, выход которого соединен с входом соответствующего фазного элемента И.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для управления коммутатором трехфазного источника напряжения содержит трехфазный синхронизатор 1, клеммы для подключения управ" ляющего коммутатора 2, вь1ходы которого подсоединены к клеммам для подключения трехфазного вентильного трансформатора с выпрямительным блоком 3.

При выходе синхронизатор 1 подсоединен через дифференцирующие элементы 4, 5 и 6 и суммирующий блок 7 к

Формирователю длительности импуль" сов 8, который совместно с выходом синхронизатора подключен к трем блокам преобразования синхроимпульсов 9, 10 и 11. Так как структура и подключение всех трех блоков 9,10 и 1! идентичны для каждой из трех фаз, рассмотрим один из них, например блок 9. Одна из фаз синхронизатора 1 подключена к входу трехвходо" вого элемента И 12 и одновременно к первым входам трехвходовых элементов И-НЕ 13 и 14. К оставшимся двум входам одного из элементов И-HE 13 подключены опережающая фаза синхронизатора 1 и выход Формирователя длительности импульсов 8, а к оставшимся входам другого элемента И-HE 141030 4 го напряжения на выходах синхронизатора 1 формируются прямоугольные синхроимпульсы U p Uqg 11 длительностью 180 эл. град. йройдя через диф 5 ференцирующие цепочки 4, 5 и 6 и суммирующий блок 7, синхроимпульсы преобразуются в последовательность управляющих импульсов Uq малой длительности со сдвигом 120 эл. град., 0 которая преобразуется ФормироватЕлем длительности импульсов 8 в импульсы

00 длительностью С1.

55

3S

50 отстающая фаза и через инвертор 15 выход формирователя длительности импульсов 8. Выходы элементов И-НЕ 13 и 14 подключены к оставшимся двум входам элемента И 12. Выходы блоков

9, 10 и 11 подключены к первым входам двухвходовых элементов И !6, 17 и 18.

Ко вторым входам элементов И 16, !

7 и 18 подсоединен через линию задержки 19 и схему совпадения 20 выход. Формирователя длительности импульсов 8. Выходы элементов И 16, 17 и 18 через блок памяти 21 и усилители-формирователи 22, 23 и 24 подключены к клеммам для подсоединения полупроводникового коммутатора 2.

Устройство работает следующим образом.

При подаче в устройство трехфазноВ блоках преобразования синхроимпульсов 9, 10 и 11 осуществляется уменьшение длительности синхроимпульсов 11.1д, U 1 и U 1 до величины

120 эл. град. путем укорачивания их со стороны переднего и заднего фронтов в зависимости от величины длительности Ч „импульсов Ц с формирователя длительности импульсов 8.Длительность импульсов не превышает периода следования управляющих импульсов. Это необходимо для однозначного определения режима работы источника питания для исключения сбоя блока памяти 21 при диапазоне регулирования угла отсечки тиристоров.полупроводникового коммутатора 2 от 0 до 180 эл. град.

Фаза новых синхроимпульсов ЦВ,И„ и О.1„ зависит от длительности импульсов Us т.е. от величины „. Это необходимо для обеспечения диапазона регулирования угла отсечки тиристоров от 0 до 180 эл. град, при постоянной длительности синхроимпульсов, составляющей 120 эл. град.

5 921030

Импульсы (3, Ц,1, и !+, являются импульсами разрешения для элемен" тов И 16, 17 и 18.

Импульсы Ug поступают также на линию задержки 19, .где по их заднему фронту формируются и сдвигаются на, величину Т относительно П т импульсы малой длительности У ., которые поступают на схему совпадения

20.

Величина 7 определяет угол отсечки тиристороя полупроводникового коммутатора 2.

При подаче команды на включение технологического тока Б тт управляющие импульсы Ugq поступают на элементы И 16, 17 и 18 распределителя импульсов и при наличии импульсов раз" решения ц9, U g и ц„„проходят на соот ветствующйе каждой Фазе входы блока памяти 21, откуда усиленные усилителями-формирователями 22, 23 и 24 они поступают на входы управления полупроводникового коммутатора 2, что обеспечивает появление импульсов напряжения U определенной длительности на выходе вентильного трансФорматора с выпрвмительным блоком 3.

Таким образом, в зависимости от длительности импульсов Формировате.ля 8 и параметров линии задержки 19 величина технологического напряжения может плавно меняться от нуля до номинального значения. Ф

Применение изобретения в источниках питания для размерной электрохимической обработки позволяет повысить гибкость управления этим процессом и эффективно использовать его в автоматизированных системах управления. В частности, использование таких источников в многостадийных схемах обработки дает возможность повысить производительность этого прогрессивного метода обработки.

Формула изобретения

Устройство для управления коммутатором трехфазного источника напряжения для электрохимических установок, содержащее трехфазный синхронизатор, выходы которого подсоединены через пофазно включенные диффе" ренцирующие элементы с- входами суммирующего блока и одновременно через блоки преобразования синхроимпульсов, 5 количество которых соответствует числу фаз, к одним входам трехфазных элементов И, выходы которых подсоединены через последовательно соединенные блок памяти и Фазные усилите1В ли-формирователи к клеммам для подк: лючения управляющих входов управляе" мого коммутатора, другие входы всех трехфазных элементов И подсоединены к выходу четвертого элемента И, один вход которого соединен с линией за- . держки, а второй вход - с клеммой для подключения источника технологического тока, о т л и ч а ю щ е ес я тем; что, с целью расширения ди"

20 апазона регулирования выходного напряжения, оно снабжено формирователем длительности импульсов, подключенным своим входом к выходу суммирующего блока и выходом - к входу линии за ® держки, а синхронизатор выполнен в виде пофазно включенных нуль-органов.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в нем каждый блок преобразования синхроимпульЗО сов выполнен на элементе И, двух элементах И-НЕ и инверторе, причем первые входы всех трех элементов подсоединены к одной из фаз, вторые входы элементов И-НЕ подсоединены соответственно к входу и выходу инвертора, вход которого одновременно соединен с входом линии задержки, тре-, тьи входы элементов И-HE подсоединены к двум другим фазам, а выходы

4в элементов И-НЕ связаны соответствен° но с вторым и третьим входами элемента И, выход которого соединен с входом соответствующего фазного элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. "Электротехническая промышлен ность". Сер. "Преобразовательная техника", вып. 7, 1970.

2. Седыкин Ф.В. Размерная элект.рохимическая обработка деталей ма-. шин, И,, "Иашиностроение", 1.976, с. 165-167.

921030 fA

Р

u1g

pv

Vg

Й2 1Я 1ф

Оу

У10

ff от и,„

ll)

®

Составитель В.Костюхин

Редактор М.Петрова Техред E.Õàðèòîí÷èê Корректор Н. Стец

Закаэ 2375/71 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал flflfl "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4