Устройство для импульсно-фазового управления преобразователем

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К, АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Соцнапнстнческик респубпик (tti 942240 (6! ) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 17.1 2.80(2! ) 3220682/24-07 с присоединением заявки,%— (23) Приоритет

Опубликовано 07,07.82. Бюллетень М 25

Дата опубликования описания 09,07.82 (53)M. Кл.

Н 02 Р 13/16

9юудврстеевык квинтет

CCCP

lo ймвм И3вврэтвкй» в вткрытвв (53) УДК 62l.3169

:727 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л.P. Волков, C.Ã. Забровский н А.Г. Придатков

Ь

Государственный научно -исследовательский энергетический институт нм. Г. М. Кржижановского (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электронике„ а именно к силовой преобразовательной технике, и может быть использовано в ,системах управления статннескими преобразова гелями.

Известно устройство импульсно-фазо5 вого управления, содержащее блок из шести ключевых элементов, управляемых распределителем импульсов, два компаратора и два потенциомегра, цодключеных .к источнику постоянного напряжения (1).

Недостатком этого устройства является низкая стабильность диапазона углов регулирования при иэмененйях величины питающего напряжения сети.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее датчик многофазного переменного напряжения питающей сети, к выходу которого подключены три блока ключевых элементов с 20 числом ключевых элев»ентов, равным числу фаз преобразователя в каждом из блоков, два потенциометра, включенных меж» ду выходами блоков ключевых элементов„ два компаратора, блок формирования угла управления вентилями. преобразователя, логические элементы И и ИЛИ первые входы которых подключены к выходам

: компараторов формирователь импульсов, выход которого подключен к входу распределителя импульсов (2 ).

Недостатком известного устройства является то, что эти углы подвержены влиянию формы кривой питающего напряжения. А так как при работе преобразователя в питающей сец», к которой он подключен, i возникают. искажения, то исполь-. зование известного устройства, работаю.пего с предельным, уйтом управления, приводит к нарушению работы цреобразователя, Бель изобретения — повышение точ ности и надежносгя работы системы управления преобразователем.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, имйульсно-фазовогб=Яфйв,ления преобразователем, снабжено выпрямителеМ многофаэного напряженйя и

2240

S !

1S

3 94 двумя интеграторами, каждый нз которь!х, снабжен блоком обнуления, причем входы выпрямителя подключены к выходам, датчика многофазного напряжения, а вы- ход подключен к входам интеграторов и первым входам компараropoa, входы интеграторов также подключены к движкам соответствующих потенциалов, выходы интеграторов подключены ко вторым входам компараторов, выход блока формирования угла управления вентилями преобразователя включен через элемент

ИЛИ на вход элемента И, выход которого подключен к второму входу формирова. теля;импульсов, а выход формирователя импульсов — к управляющим входам блоков обнуления.

На фиг. l представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — диаграмма его работьг, на которых представлены кривые выходного напряжения на отдельных элементах устройства, работающего в режиме формирования максимального угла управления.

Устройство содержит датчик 1 многофаэного переменного напряжения (фиг. 1), три блока ключевых элементов 2 — 4 с шестью управляемыми ключами в каждом из ннх, два потенциометра 5 и 6, два компаратора 7 и 8, блок 9 формирования угла управления вентилями преобразователя, логические элементы И и ИЛИ 10 и 11, формирователь 12 импульсов, распределитель 13 импульсов, выпрямитель 14 многофазного напряжения, два интегратора 15 и 16, блоки 17 и 18 обнуления, напряжение 19-21 на выходе каждого блока ключевых элементов в данный момент времени (фиг. 2), напряжение 22 на выходе выпрямителя, напряжение 23 на движке потенциометра, напряжение 24 на выходе интегратора, импульсы 25 на выходе формирователя.

Устройство работает следующим образом.

С помощью датчика многофазного переменного напряжения формируется шестифаэная система синусоидальных напряжений, пропорциональных фазным напряжениям питающей сети. Шестнфаэная система напряжений поступает на вход блоков ключевых элементов с шестью управляемыми ключами в каждой из них, причем подключение этих блоков or.ymeствляется так, что фазовый сдвиг между входными переменными напряжениями каждого блока составляет 120 эл.грац.

Управление ключами производится импульсными сигналами длительнос тью

60 эл.град., получаемых на выходе распределителя импульсов. При этом фазовый сдвиг между управляющими сигналами двух соседних ключей блока составляет 60 эл,град. Управляющие сигналы на одноименные ключи каждого из трех блоков подается синхронно. В результате при работе устройства на выходе каждого блока ключевых элементов в данный момент времени оказывается подключенным одно из фазных напряжений, причем в сумме они образуют трехфазную систему напряжений 19 — 21. Следовательно, напряжение на движке потенциометра, включенного между выходами двух блоков ключевых элементов, имеет фазу, промежуточную между фазами напряжений этих блоков и изменением положения движка плавно регулируюший эту фазу напряжения в пределах 120 эл.град.

Иными словами, соответствующим подключением потенциометра и перемещением его движка, фазу напряжения, подаваемого на один иэ входов интегратора, можно установить любой желаемой величиной - диаграмма 2З.

На вход каждого интегратора посгупает разность между напряжением, снимаемым с движка соответствующего потенциометра, и выходным напряжением выпрямителя многофазного напряжения (фиг.3) - диаграмма 22. Проинтегрированная разность этих напряжений поступает на вход компаратора — диаграмма

24. В момент времени, когда интеграл

35 разности между напряжением на движке потенциометра и напряжением на выходе выпрямителя, станет равным порогу компарирования, срабатывает компаратор, на

40 его выходе формируется импульс, момент времени появления которого соответствует величине предельного угла диапазона регулирования угла управления вентнльным преобразователем. Минимальный угол.

45 управления вен тильным преобразова телем формируется в устройстве с помощью потенциометра 6, интегратора 16, компаpampa 8, максимальный угол — с помощью потенциометра 5, интегратора l5, компаратора 7. На один вход логическо50 го элемента ИЛИ поступают импульсные сигналы, соответствующие максимальному углу управления, на другой — сигналы с выхода блока формирования угла управления. С выхода элемента ИЛИ сигнал поступает на вход логического элемента И, на другой же вход этого элемента поступают импульсные сигналы, соответствующие минимальному углу

5 9422 управления. В итоге, на выходе . логического элемента И формируется имйульсный сигнал, фаза которого соответ" ствует углу управления преобразователем, иэменяюшегося в проне=се регу«<л пирования в пределах Ымин «Ы КмОкс

Причем значения ф.„„„„, и с . определяются моментами равенства на пряжений на выходах интеграторов порогом компарирования, а эти моменты за- 10 висят в свою очередь or положения движков потенциометров и не зависят от изменения величины напряжения питаюшей cern.

Импульсы управления работой блока 13 обнуления поступают с выхода формирователя импульсов - диаграмма 25.

Эти же импульсы являются входным управляюшим сигналом для распределителя импульсов, преобразуюшего вход ную одноканальную последовательность импульсов в шестиканв льную, с относительным фазовым сдвигом между каналами, равным 60 эл.град. Выходные импульсные сигналы распределителя импульсов, уси- д ливаясь, постуйают на управляюшие электроды тирйсторов шестифазного преобра- . зователя..

Использование изобретения повышает точность и надежность работы системы импульсно-фазового управления преобразователем за счет увеличения стабильности предельных углов управления.

3$

Формула изобретения

Устройство для импульсно-фазового управления преобразова телем, содержашее датчик многофазного переменного

40 6 напряжения питаюшей сети, к выходу которого подключены три блока ключевых. элементов с числом ключевых элементов, равным числу фаз преобразователя в каждом из блоков, два потенпиометра, включенных между выходами формирования угла управления вентилями преобразователя, логические элементы И и ИЛИ первые входы которых подключены к выходам компараторов, формирователь импульсов, выход которого подключен к входу распределителя импуль - сов, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежносm, оно снабжено выпрямителем многофазного напряжения и двумя интеграторами, каждый из котрых снабжен блоком обнуления, причем входы выпрямителя подключены к выходам датчика много.фазного напряжения, а выход подключен к входам интеграторов и первым входам компараторов, входы интеграторов также подключены к движкам соответствуюших потенциоме тров, выходы интеграторов подключены ко вто-рйм входам компараторов, выход блока формирования угла управления вентилями преобразователя включей через элемент

ИЛИ на вход элемента И, выход которого щщключен к входу формирователя импульсов, а выход формирователя импульсов — к управляюшим входам блоков обнуления.

Источники иноформации, принятые во внимание при экспертизе

1 Патент Швеции ¹ 16515/67 кл. Н 02Р 13/ l6, 1977..

2. Авторское свидетельство СССР по заявке„ № 2404659/24-07, л Н 02 Р 13/16 1976

942240

ВНИИПИ Заказ 4861/50 Тираж 721 Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектнаи, 4