Устройство для управления импульсным преобразователем

 

О П И С А Н И Е (и1983970

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сею» Советски н

Соцмапмстнчвскнн республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву -— (22)Заявлено 29.04.81 (2!) 3283195/24-07 (51)М. Кн. с присоединением заявки М—

Н 02 P 13/16 фкудэрстванный квинтет

СССР ню денни нзобретеннй н еткрытнй (23) Приоритет (53) Уд К621.316. .727(088.8) Опубликовано 23.12.82. Бюллетень М47

Дата опубликования описания 03.01.83

B. М. Алексеев, B. М.. Антюхин, А.. Будницкий, С. М. Гордюшкин, B. П. Феоктистов, О. Г. Чаусов:.;-

Московский ордена Ленина и ордена Ч фдрвого Kpacsovb;.

Знамени инотитут инженеров желевнолорожного тренсйеорта и Таллинский ордена Трудового КраЬцщо Зйаменти эаектрор технический завод им. М. И. Калйнййй (72) Авторы изобретения

f (7l ) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ИМПУЛЬСНЫМ ПРЕОВРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике, а точнее — к импульсным преобразователям.

Известно ус.тройство для управления, импульсным преобразователем, содержа5 шее задающий генератор и каналы генерации импульсов управления включением и выключением импульсного прерывателя.

По одному каналу осуществляется периодическое включение прерывателя, а по другому — его периодическое выключение.

При этом управляющие импульсы синхронизированы с задающим генератором автономного типа pl ) .

Недостатком этого устройства являеъ- 5 ся наличие пульсаций тока в питающей сети и ухудшение ее гармонического coi става.

Наиболее близким по технической cymности является устройство для управления 20 импульсным преобразователем, состоящим иэ последовательно включенных неуправляемого выпрямителя, фильтра и импульсного прерывателя, содержащее блок форми2 рования импульсов управления импульсного прерывателя, состоящий из двух каналов генерации импульсов управления открытием и закрытием импульсного прерывателя $2).

Недостаток известного преобразователя связан с возможностью- высокочастотной модуляции тока питающей сети и нагрузки.

Бель изобретения - снижение пульсаций тока в сети" и в нагрузке.

Поставленная пель достигаеп:я тем, что устройство для управления импульсным преобразователем снабжено двумя блоками временной задержки и двумя блоками синхронизации, один иэ которых состоит из трех датчиков нуля линейных напряжений и первого элемента ИЛИ, дру гой - из трех датчиков нуля фазных на- . пряжений и второго элемента ИЛИ, причем датчики. нуля линейных напряжений через первый элемент ИЛИ и первый вход соответствующего блока временной задержки подключены к каналу генерации импуль-. л Q

/ г 2.Π— з—

3 98397 сов управления открытием импульсного гтрерьгвателя, датчики нуля фазных напряжений через второй элемент ИЛИ и первый вход соответствующего блока временной задержки подключены к каналу генерации импульсов управления закрытием импульсного прерывателя, а вторые входы блоков временной задержки предназначены для подключения сигнала управления.

На фиг. 1 приведена принципиальная 0 схема, устройства . на фиг. 2 — принцип ° синхронизации импульсного преобразователя с питающейг сетью; на фиг, 3 — импульсная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит диодный выпрями- тель 1, подключенный входными клеммами к питаюшсй сети А, В, С переменного тока, а выходными - через фильтр 2 и импульсный прерыватель 3 - к нагрузке 4 постоянного тока, которая зашунтирована диодом 5.

Импульсный прерыватель 3 выполнен по лгобой из известных схем и имеет каналы 6 и ? управления для генерации имч пульсов управления соответственно откры- тием и закрытием прерьгвателя. Канал 6 содержит датчики 8 - 10 нуля напряжения, выходьг которых объединены при помощи элемента ИЛИ 11, подклгоченного к блоку времен юй задержки 12. Входы датчиков

8- 10 включены на линейные напряжения питающей сети переменного тока.

Канал 7 содерыгт датчики 13 - 15 нуля напряжения, выходы которых объединены при помоиги элемента ИЛИ 16, подключенного к блоку 17 временной задержки, Датчики 13 — 15 подключены на фазные напряжения. Управляющие входы блоков

12 A,è 17 A блоков временной задержки

12 и 17 подключены к каналу 18 регу40 лирования длительности включенного состояния импульсного прерывателя, т. е. ширины его выходных импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Переменное напряжение питающей сети

А, В, С вначале выпрямляется выпрямителем 1, на выходе которого имеется пульсирующее напряжение (фиг. 2), причем эти пульсации сглаживаются затем фильтром 2. Дальнейшее преобразование

10 осуществляется импульсным прерывателем 3, который включается синхронно с питающим переменным напряжением, как показано на.фиг. 2. При такой синхронизации имеют место наименьшие пульсации тока нагрузки и, что самое важное, наименьшая модуляция тока питающей сети.

Причина этого состоит в том, что для

0 . 4 увеличения сглаживающей способности фильтра 2 необходимо потреблять импульсы энергии с его выхода именно в момен ты наибольшего ее поступления, т. е. на максимумах пульсаций временного напряжения, как это показано на диаграмме напряжений, реализующей этот принцип (фиг. 2), схеме устройства для управления прерывателем 3 (фиг. 1) и диаграмме его работы (фиг. 3).

Канал 6 системы управления вырабатывает сигнал для включения прерывателя

3. Для этого используются импульсы с выходов датчиков 8- 10, вЫрабатываемые ими в моменты времени О, 30, 90, 150, 210, 270, 330 эл. град, т. е. в моменты равенства нулю соответствующих линейных напряжений сети. Эти импульсы объединяются элементом ИЛИ 11 и затем проходят через временную задержку в блоке

12, причем эта задержка может регулироваться в пределах 0-Т/2, где Т вЂ” период работы импульсного прерывателя 3.

Аналогичным образом формируются импульсы в канале 7 на основе фазных напряжений сети.

Элементы 12 и 17 задержки устроены так, что при нулевом сигнале 18 элемент

12 реализует максимальную задержку, равную Т/2, а элемент 17 — минимальную, равную О. По мере, увеличения сигнала 18 имеем: в результате чего импульсный прерыватель 3 формирует прямоугольный импульс напряжения длительностью в пределах

0 - Т, ось симметрии 00 которого совпадает с максимумом выпрямленного напряжения.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства определяется тем, что благодаря синхронизации прерывателя с питающей сетью обеспечивается улучшенное сглаживание пульсаций первиче ° ного тока, исключается мешающее взаимное влияние частот питающей сети и:прерывателя, упрощается система управления.

Формула изобретения

Устройство для управления импульсным преобразователем, состоящим из последовательно включенных неуправляемого выпрямителя, фильтра и импульсного пре5 9839 . рывателя, содержашее блок формирования импульсов управления импульсного прерывателя, состояший из двух каналов генерации импульсов управления открытием и закрытием импульсного прерывателя, о т- л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения пульсаций тока в сети и нагрузке, оно снабжено двумя блоками временной задержки и двумя .блоками синхронизации, один из которых состоит из трех датчиков10 нуля линейных напряжений и первого элемента ИЛИ, другой - из трех датчиков нуля фазных напряжений и второго элемента ИЛИ, причем датчики нуля линейных напряжений через первый элемент ИЛИ и 15 первый вход соответствуюшего блока временной задержки подключены к каналу r енерации импульсов управления открытием импульсного прерывателя, датчики нуля фазных напряжений через второй элемент щ

ИЛИ и первый вход соответствуюшего блока временной задержки подключены к ка70 d налу генерации импульсов управления закрытием импульсного прерывателя, а вто-. рые входы блоков временной задержки предназначены для подключения сигнала управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зайцев А. П., Подлягин В. А. и др.

Релейная система автоматического регу лирования тока тяговых электродвигате лей с постоянной частотой переключения и изменяемой структурой. - Сб. Электротехническая промьппленность, сер. Тя говое и подъемно-транспортное электрооборудование, 1975, вып. 2/35, с. 5-6, рис. 1-2.

2. Современные задачи преобразовательной техники. - Сборник тезисов и докладов. Киев, Институт электротехники

АН СССР, 1975, т. 5, с. 34 -44, рис. 5. д

1 даевом

ЮэиюФУ

АиаУЮ даик fJ

8мкюУ O

ФюиаФ4Г !

ЬиеУ ff

МмчУ Ф

Составитель Г. Ефимов

Редактор Н. Егорова Техред Е.Харнтончнк Корректор С. Шекмар

Заказ 9952/72 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4