Устройство для управления трехфазным вентильным регулятором напряжения

 

О П И С А Н И E 970624

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.07.80 (21) 2967873/24-07 (Ы)М. Кл .

Н 02 P 13/16 с присоединением заявки М рееударотвениый комитет

ССЕР (23) Приоритет ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.10 82 Бюллетень М 40

Дата опубликования описания 30. 10.82 (53) УД К621. .314«54 (088.8}

« «», ч (72) Авторы изобретения

О. П. Ильин, B. П. Беляев и О. А. Головфч ! .,; ; <

Белорусский ордена Трудового Красного Зна иени ... политехнический институт

«"» r l (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ

ВЕНТИЛЬНЫМ. РЕГУЛЯТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в системах управления вентильными преобразователями.

Известно устройство для фазового управления тиристорным регулятором напряжения, содержащее синхронизирующий трансформатор, амплитудные ограничители, дифференцирующие элементы, элементы сравнения, суммирующие элементы и формирователи импульсов управления (1) .

Данное устройство не обеспечивает управления трехфазным вентильным регулятором.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для управ- ° ления вентильным регулятором напряжения, содержащее синхронизатор, подключенный выходами через амплитудные ограничители по два на каждую фазу к диф» ференцируюшему блоку, выходами подключенному к сумматору, элемент сравнения;

2 формирователь импульсов управления, ключ и блок прямоугольных импульсов $2).

Недостатком известного устройства является ограниченная функциональная возможность, так как оно не обеспечивает управления трехфазным вентильным регулятором с широтно-импульсной модуляцией напряжения.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения управления трехфазным вентильным регулятором, напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено и цепочками из последовательно соединенных в каждой цепочке, начиная со второй, интегратора, дополнительных ключа, первого элемента сравнения и блока прямоугольных импульсов на входе интегратора и дополнительных второго элемента сравнения и формирователя импульсов управления на выходе интегратора, а первая цепочка снабжена дополнительным интегратором, включенным между выходом основного

Устройство работает следующим образом.

Трехфазная система напряжений, поступающая на вход синхронизатора 1 преобразуется в три линейных и три фазных сии -саидальных напряжений частотой

50 Гц, которые поступают на амплитудные ограничители 2.,преобразующие их в прямоугольные напряжения а тай же частоты. Последние подаются, в свою очередь, на дифференцирующий блок 3, на выходе которого в моменты времени, соответствующие положительным и отрицательныл фронтам прямаугальнага напряжения, появляются короткие импульсы

С выхода дифференцируюшега блока импульсы поступают на сумматор 4, с выхода которого снимается последовательность коротких импульсов б частотой

600 Гц, поступающих, в свою очередь, на вход основного формирователя прямоугольных импульсов 12 первой цепочки.

С ега выхода снимается прямоугольное переменное напряжение 6 частотой

300 Гц, поступающее на вход дополнительного интегратора 11 первой цепочки.

В результате на входе дополнительного интегратора получается напряжение треугольной формы частотой 300 Гц.

Дальнейшая работа системы управления определяется требуемой часто той ШИМ. При m 3 замыкается основ=ной ключ 13 в первой цепочке. При этол . напряжение треугольной, формы частотой

300 Гц поступает на вход основного элемента 14 сравнения, где оно сравнивается с напряжением управления. Им3 9706 формирователя прямоугольных импульсов, и последовательно соединенными основными ключом, элементом сравнения и формирователем импульсов управления, причем выход дополнительного интегратора первой цепочки подключен к входам дополнительных ключей остальных и -1 цепочек, выходы формирователей импульсов управления всех и цепочек соединены параллельно и предназначены длп подключения к "г вейтилям преобразователя, выход дополнительного первого элемента сравнения в каждой цепочке, начиная са второй., подключен к одному входу дополнительного блока прямоугольных импульсов, другой вход которого подключен к входу ос-= новнога блока прямоугольных импульсов первой цепочки и выходу сумматора, пер- вые дополнительные элементы сравнения в каждой цепочке, начиная са второй, вы= полнены с числом входов, равным номеру цепочки, и предназначены для подключения к соответствующему напряжению сравнения.

На фиг. 1 представлена схема устрой- ства, "на фиг. 2 — диаграммы напряжений на элементах схемы.

Устройство для управления трехфазным вентильньгм регулятором напржкения содержит синхронизатор 1, выходами подключенный через амплитудные.аграчичители 2 к последовательна соединенным дифференцирующему блоку З.и сумматору

4, выходом подключенному к и цепочкам из последовательно соединенных, начиная со второй, интегратора 5, дополнительных " . ключа 6, первого элемента 7 сравнения и блока 8 прямоугольных импульсов на входе интегратора и дополнительных второго элемента 9 сравнения и фармиравалй теля 10 прямоугольных импульсов на вы- " ходе интегратора. Первая цепочка содержит дополнительный интегратор 11 входом через основной блок 12 прямоугольных импульсов подключенный к сумматору, Выход дапалнительнога интегратора подключен к последовательно соединенным основным ключу 13, элементу 14 сравнения и формирователю 15 импульсов управления. Выходы формирователей импульсов управления каждой цепочки сае- = динены параллельно и предназначены для подключения к вентилям преобразователя.

Выход даполнитетьнага интегратора 11 первой цепочки подключен к входам дополнительных ключей 6 остальных е> -1 цепочек. Выход дополнительного первого элемента 7 сравнения в каждой цепочке, начиная са второй, подключен к одному входу дополнительного блока 8 прямоугольных импульсов, другой вход которога падключен к входу основного блоха

12 прямоугольных импульсов первой цепочки и выходу сумматора 4. Первые дополнительные элементы 7 сравнения в каждой цепочке; начиная са второй, выполнены с числом входов, равным номеру цепочки. Одними входами первые дополнительные элементы 7 сравнения в каждой цепочке, начиная са второй, подключены к выходу дополнительных ключей 6 соответственно, остальные вхо-ды предназначечы для подключения соответствующих источников напряжения.

Числа цепочек и из последовательно включенных элементов в три раза меньше числа иглпульсав широтно-импульсной модуляции в палупериаде питающего на-. пряжения m, т,е. и=а 3 (где rr. = 3, 6, 9„12 ...).

5 970 пульсы, соответствующие моментам равенства треугольного напряжения и напряжения управления, с выхода основного элемента 14 сравнения поступают на вход основного формирователя импульсов 15 управления, который формирует импульсы управления силовыми тиристорными ключами, Промодулированное напряжение д с глубиной модуляции, соответствующей величине напряжения управления, поступает 16 на нагрузку. При m= 6 замыкается дополнительный ключ 6 во второй цепочке.

При этом напряжение треугольной формы дополнительного интегратора 11 первой цепочки поступает на вход дополнитель- 15 ного первого элемента 7 сравнения второй цепочки и сравнивается с постоянным напряжением е, равным половине амплитуды треугольного напряжения. С выхода дополнительного первого элемента 7 сравнения снимаются короткие импульсы частотой 600 Гц, сдвинутые по фазе на полпериода относительно импуль« сов на выходе сумматора 4. Выход дополнительного первого элемента сравнения подключен к одному из входов дополнительного блока прямоугольных импульсов второй цепочки, на второй вход поступают импульсы с выхода сумматора 4.

В результате на выходе дополнительного блока прямоугольных импульсов 8 второй цепочки появляется переменное прямоугольное напряжение w частотой 600 Гц, поступающее на вход основного интегратора 5, формирующего треугольное напряжение 3 частотой 600 Гц. В дальней35 шем работа аналогична первой цепочке.

При m= 9 замыкается дополнительный ключ 6 в третьей цепочке. Работа схемы управления аналогична работе при е 6, CO но на вход дополнительного первого элемента сравнения третьей цепочки подаются три напряжения: напряжение треугольной формы дополнительного интегратора первой цепочки 1 1 и два постоянных напряжения и, равных 1/3 и 2/3 амплитуl5 ды треугольного напряжения. В результате формируется напряжение прямоугольной формы к, в третьей цепочке формируется треугольное напряжение и частотой

900 Гц.

56

Применен ие изобретения позволяет расширить функциональные . возможности

k устройства управления вентильным регулятором напряжения с широтно-импульсной модуляцией выходного напряжения.

4 . В

Формула изобретения

Устройство для управления трехфазньпь вентильным регулятором напряжения, содержащее синхронизатор, подключенный выходами через амплитудные ограничители по два на каждую фазу к дифференцирующему блоку, выходами подключенному к сумматору, элемент сравнения, формирователь импульсов управления, ключ и блок прямоугольных импульсов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения управления трехфазным вентильным регулятором напряжения, оно снабжено и цепочками из последовательно соединенных в каждой цепочке, начиная со второй, интегратора, дополнительных ключа, первого элемента сравнения и блока прямоугольных импульсов на входе интегратора и дополнительных второго элемента сравнения и формирователя импульсов управления на выходе интегратора, а первая цепочка снабже» на дополнительным интегратором, включенным между выходом основного формирователя прямоугольных импульсов и последовательно соединенными основными ключом, элементом сравнения и формирователем импульсов управления, причем выход дополнительного интегратора первой цепочки подключены к входам дополнительных ключей остальных н -1 цепочек, выходы формирОвателей импульсов управления всех н цепочек соединены параллельно и предназначены для подключения . к вентилям преобразователя, выход дополнительного первого элемента сравнения в каждой цепочке, начиная со второй, подключен к одному входу дополнительного блока прямоугольных импульсов, другой вход которого подключен к входу основного блока прямоугольных импульсов первой цепочки и выходу сумматора, первые дополнительные элементы сравнения в каждой цепочке, на иная со второй, выполнены с числом входов, равным номеру цепочки, и предназначен для подключения к соответствующему источнику напряжения сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 521638, кл. Н 02 М 1/03, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

М 604100, кл. Н 02 М 1/08, Н 02 P 13/16, 1978.

970624

Составитель Ю. Бояринов

Редактор Л. Пчелинская ТехредЖ.Кастелевич . Корректор,М. 1 аро пи

Заказ 8419/73 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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