Устройство для одноканального синхронного фазового управления многофазным вентильным преобразователем Советский патент 1983 года по МПК H02P13/16 

сигналов временных интервалов анодных напряжений, соответствующим первому интервалу анодного напряжения данного вентиля, второй вход второго элемента И соединен с выходом того же формирователя, соответствующим второму интервалу анодного напряжения данно го вентиля, второй вход третьего и первый вход четвертого элементов И соединены с выходом того же формирователя, соответствующим третьему интервалу анодного напряжения данного вентиля.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью

упрощения, первая фазосдвигающая ячейка выполнена в виде формирователя опорного напряжения с ключом сброса, управляющий вход которого соединен с выходом генератора.синхронизирующих импульсов, компаратора сравнения опорного напряжения с напряжением управления, а формирователи импульсов ограничения выполнены в виде компараторов, первые входы которых соединены с выходом формирователя опорного напряжения первой фазосдвигающей ячейки, к вторым входам подключены источники напряжения задания ограничений.

1i УСТРОЙСТВО для ОДНОКАНАЛЬНОГО СИНХРОННОГО ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ .сс держа1цее генератор синхронизирующих импульсов, предназначенный для подключения к напряжению сети, последовательно соединенные фазосдвигаю цие ячейки, вход первой . из которых соединен с ёыходом генератора синхронизирующих импульсов, распределитель Импульсов, выполненный в виде кольцевой пересметной схемы, вход которого соединен с выходом последней фазосдвигающей ячейки, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности Преобразователя в работе путем ограВСЕСОЮЗНА 1 ATErtTfiO- .р-к ничения предельных углов открывания вентилей по минимуму и максимуму, оно снабжено формирователем импульсов ограничения минимального угла открывания и формирователем импульсов ограничения максимального угла открывания, синхронизирующие входы которых соединены с выходом генератора синхронизирующих импульсов, а управляющие, входы подключены к источник

Изобретение относится к электротехнике, а именно к одноканальному синхронному фазовому управлению многофазным вентильным преобразователем.

Известно устройство для одноканальнего синхронного фазового управления многофазным вентильным преобразователем, содержащее источник синх

ронизирующих импульсов, следующих с

напряжением, последовательно соединенные фазосдвигающие ячейки и распределитель импульсоа f 1 .

Недостотком этого устройства яаляется низкая надежность работы преобразователя из-за возможности пропуска управляющих импульсов вследствие их смещения за пределы разрешенного диапазона. ,

Известно устройство для управления статическим преобразователем на управляемых вентилях, содержащее комбинационные логические схемы и элементы памяти ,

Недостатком устройства является существенное усложнение технической реализации, так как в этом случае необходимо применение многоканального формирователя ограничивающих импульсов I

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство одноканального синхронного управления с последовательнымсоединением фазосдвигающих ячеек ЗХ

Недостатком устройства является то, что ограничение минимального и максимального углов открывания осуществляется путем ограничения величины напряжения управления,что приводит к частичной потере информации при кратковременном изменении напряжения управления за пределы допустимых значений, а следовательно, к некоторому дополнительному снижению быстродействия, к отсутствию однозначного соответствия между ограничением мгновенных значений напряжения управления и формируемым при этом некоторым усредненным значением угла открывания„

Цель изобретения - повышение надежности работы преобразователя при управлении по одноканальному синхронному способу с последовательно соединенными фазосдвигающими ячейками путем ограничения максимального и минимального углов открывания.

Указанная цель достигается тем, что устройство управления снабжено формирователями импульсов ограничения минимального и максимального углов открывания, синхронизирующие входы которых соединены с выходом генератора сихронизирующих импульсов, а управляющие входы подключены к источникам напряжения задания ограничений. Формирователем-логических сигналов временных интервалов анодных напряжений, входы которого подключены к источнику напряжения сети, 3. и дополнительным распределителем импульсов, состоящим из одинаковых яче ек по количеству управляемых вентилей, каждая.из которых содержит четы ре элемента И, элемент ИЛИ, входы ко торого соединены, с выходами элементов И, формирователем выходных импульсов, вход которого соединен с вы ходом элемента ИЛИ, а выход предназначен для соединения их с управляющим электродом вентиля, первые входы первого, второго и -третьего элементов И соединены с соответствующим этому вентилю выходом распределителя, третий вход четвертого элемента И соединен с выходом распределителя соответствующим предыдущему, по очередности работы, вентилю, второй вход первого элемента И соеди- нен с выходом формирователя импульса ограничения минимального yi- ла открывания, второй вход четвертого элемента И соединен с выходом формирователя импульсов ограничения максимального угла открывания, третий вход первого элемента И соединен с выходом формирователя сигнало временных интервалов анодных напря жений, соответствующим первому интервалу анодного напряжения данного вентиля, второй вход второго элемен та И соединен с выходом того же формирователя, соответствующим второму интервалу анодного напряжения данного вентиля, второй вход третье го и первый вход 4etBepToro элементов И соединены с выходом того же формирователя, соответствующим третьему интервалу анодного напряжения данного вентиля. Причем, с целью упрснцения, первая фазбсдвигающая ячейка выполнена в виде формирователя опорного напряжения с ключом сброса, управляющий вхо которого соединен с выходом генератора синхронизирующих импульсов, ком паратора сравнения опорного напряжения с напряжением управления, а форм рователи импульсов ограничения выпол нены в виде компараторов, первые входы которых соединены с выходом формирователя опорного напряжения первой фазосдвигающей ячейки, к вторым входам подключены источники на.пряжения задания ограничений. Нз фиг. 1 представлена функциональная схема устройства управления с использованием отдельных фазосдвигающих ячеек в качестве форми204рователей импульсов ограничения; на фиг. 2 - то же, узла системы управления с использованием Опорного напряжения первой фазосдвигающей ячейки для формирования импульсов ограничения; на фиг. 3 линейные диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство содержит генератор. 1 синхронизирующих импульсов, формирователь 2 логических сигналов временных интервалов анодных напряжений, первую, вторую и третью фазосдвигающие ячейки 3-5 распределитель 6 (кольцевое перес.четное устройство); формирователь 7 импульсов ограничения минимального угла открыванияJ формирователь 8 импульсов ограничения максимального угла открывания, дополнительный распределитель 9 импульсов, ячейки 10-15 дополнительного распределителя импульсЬв, четвертый, третий, второй и первый элементы И 16-19 ячейки дополнительного распределителя импульсов, элемент ИЛИ 20 ячейки дополнительного распределителя импульсов, формирователь 21 выходных импульсов управления ячзйки. Устройство работает следующим образом. При поступлении импульсов с генератора 1 синхронизирующих импульсов На входы фазосдвигающей ячейки 3, формирователей 7 и 8 формируются опорные напряжения в ячейке 3 формирователях 7 и 8 ограничений. Эти опо|эные напряжения формируются с частотой синхронизирущих импульсов, т.е. 6 f, где f f- частота питающей сетио Опорные напряжения сравниваются, соответственно, с напряжением управления t),j, с напряжением задания ограничения минимального угла открывания и.„-„и с напряжением задания ограничения максимального угла открывания Sv..rtx- моменты равенства опорных напряжений напряжениям U., Hn-in тих выходах ячейки 3, формирователей 7 и 8 появляются сигналы. На выходе ячейки 3 появляется узкий импульс, который поступает на вход второй фазосдвигающей ячейи /. Процессы формирования сдвинутых по .Ьазе импульсов управления на вы)оде ячейки ,-а затем навыходе ячейки 5 аналогичны процессам а ячейке . Зб На выходах формирователей 7 и 8 формируются широкие импульсы - от моментов равенства опорных напряжеНИИ напряжением 1.,-„и по момента поступления очередного синхронизирующего импульса на входы формирователей 7 и 8, и ирокие импульсы с выходов формирователей 7 и 8 поступают на входы дополнительного рас пределителя 9 импульсов. Импульсы с последней фазосдвигающей ячейки 5 поступают на распределитель 6, При этом на одном из выходов распределителя появляется логический сигнал 1, который сохраняется до момента поступления на вход очередного сдвинутого по фазе импульса. На остальны; выходах в это время имеется логический сигнал О Предположим, что с выхода ячейки 5 на вход распределителя 6 поступил сдвинутый по фазе синхронизирующий импульс вентиля катодной группы фазы А В этом случае на первом выходе распределителя 6 появляется логический сигнал Этот сигнал посту пает на вход первой ячейки 10 дополнительного распределителя Э соответствующей томуже вентилю преобра зователя Формирователь -2 логических сигналов зpe eнныx интервалов анодных напряжений в любой момент времени имеет логический сигнал М только ма одном из шести выходов. Длительность существования логической 1 на выходе - промежуток времени между двумя следующими друг за другом И п-льсами синхронизации или, что тоже , промежуток между двумя соседними точками- ес тес-аенного открывания вентилей преобразователя, С момента поступле . ниь rf-нераторз 1 синхронизирук)щегг, импульса, соответствующего началу рабочего диапазона вентиля фаз А катодной группь, на входы ячейки 10 по порядку могут поступить сигна лы с второго, первого и шестого- вых дов формирователя 2, Сигнал с второ го выхода соответствует первому вре менному интервалу анодного напряжения вентиля фазы А катодной группы и имеет длительность, примерно,60°. Если сигнал на первом выходе распре делителя б появится на этом интерва ле, то при наличии еще сигнала с вы хода формирователп 7 на входе элеме та И 19 будут присутствовать все трм сигнала:С распределителя б, формирователя 2 и с формиро ателя 7« При этом на выходе элемента И 13 который через появится Сигнал 06 элемент ИЛИ 20 поступит на формирователь выходного импульса управления 21, с выхода которого импульс управления поступит на управляющий электрод вентиля фазы А катодной группы. Если сигнал на первом выходе распределителя б появится на втором временном интервале анодного напряжения того же вентиля, то на входе элемента И 18 будут присутствовать оба сигнала (сигнал с первого выхода распределителя 6 и сигнал с первого выхода формирователя 2) и на выходе элемента 18 появится сигнал 1, который через элементы 20 и 21 обеспечит формирование импульса управления вентилем катодной группы фазы А. Если сигнал на первом выходе распределителя б появится на третьем временном интервале анодного напряжения того же вентиля, то на входе элемента И 17 будут присутствовать сигналы с первого выхода распределителя 6 и с шестого выхода формирователя 2. На выходе элемента 17 появляется сигнал Т который через элементы 20 и 21 обеспечивает открывание вентиля катодной группы фазы А. Если на третьем интервале до момента появления сигнала с выхода формирователя 8 сигнал на первом выходе распределителя 6 не появился, то на выходе элемента И 1 б формируется логический сигнал 1 в момент появления сигнала с выхода формирователя 8. В этом случае на входе элемента 16 будут присутствовать: сигнал ограничения максимального угла с выхода формирователя 8, сигнал третьего временного интервала анодного напряжения с выхода формирователя 2 и сигнал о предыдущем распределении импульса с шестого выхода распределителя б. Как и в предыдущих случаях, сигнал с выхода элемента 1б через элементы 20 и 21 преобразуется в импульс управления вентилем кзтодной группы фазы А. Аналогично выполнены и работают остальные ячейки 11-15 дополнительного распределителя 9 импульсов. Причем каждый из сигналов на выходе формирователя 2 используется в трех ячейках дополнительного распределителя: для одной ячейки он является сигналом второго временного интервала, для предыдущей (по порядку работы вентилей) ячейки сигналом третьего временного интервала, для последующей ячейки - сигналом первого временного интервала. На фиг. 2 обозначены генератор 1 синхронизирующих импульсов, формирователь 2 логическихсигналов временных интервалов анодных напряжений, первая 3, вторая и третья 5 фазосдвигающие ячейки,компараторы 7 и 8 формирования импульсов ограничения, cooTBetcTBeHHO, минимального и максимального углов открывания, формирователь 22 опорного напряжения первой фазосдвигающей ячейки, компаратор 23 первой фазосдвигающей ячейки, ключ 2k сброса опорного напряжения первой фазосдвигающей ячейки. На фиг. 2 входы генератора 1 синх ронизирующих импульсов и формирователя 2 логических сигналов временных интервалов анодных напряжений подклю мены на напряжение питающей сети. Вы ход генератора 1 синхронизирующих им пульсов соединен с управляющим входо ключа 2k сброса опорного напряжения первой фазосдвигающей ячейки 3. Вход и выход ключа 2k подключены на .входы формирователя 22 опорного напряжения первой фазосдвигающей ячейки 3- Выхо формирователя 22 опорного напряжения первой фазосдвигающей ячейки 3 соединен с первыми входами компаратора 23 первой фазосдвигающей ячейки 3, компаратора 7 минимального и компара тора 8 максимального ограничения yi- лов. На вторые входц.компараторов 23, 7 и 8 соответственно подаются: ;напряжение управления Uy, напряжение задания ограничения минимального и. угла открывания и напряжение задания максимального yj открывания. Дальнейшие соединения элеиентов устройства управления соответствуют описанному по фиг. 1. При поступлении узкого импульса с генератора 1 синхронизируюс их импульсов на управляющий вход ключа2 4 сброса опорного напряжения первой фазосдвигаю1цей ячейки 3 ключ 2k замыкается и происходит сброс опорного напряжения формирователя 22. При исчезновении синхронизир-ующего импульса ключ 2k размыкается и проис ходи формирование опорного напряжения формирователем 22. Опорное напряжение с выхода формирователя 22 поступает на первые входы компаратора 23 первой фазосдвигающей ячейки 3 компаратора 7 формирования импульса ограничения минимального угла открывания и компаратора 8 формирования импульса ограничения максимального угла открывания. На компараторах 23I 7 и 8 опорное напряжение сравнивается, соответственно, с напряжениями U, , U. В моменты равенства опорного напряжения , у гяс4л °Р РУ° соо ветственно, импульсы управления, ограничения максимального и минимального углов открывания. Дальнейшая работа системы управления аналогична описанной по фиг. 1. Таким образом, изобретение позволяет упростить систему управления за счет использования одного опорного напряжения одновременно для первой фазосдвигающей ячейки, для формирования импульса ограничения минимального угла открывания и для формирования импульса ограничения максимального угла открывания. На фиг. 3 обозначено: Уд, U, UQфазовые напряжения питающей сети; И -импульсы синхронизации; U o-i опорное напряжение первой фазосдвигающей ячейки и формирователей импульсов ограничения минимального и максимального углов открывания; min- Р напряжение управления; женив, задания ограничения минимального угла открывания; Uj,(- напряжение задания ограничения максимального угла открывания; U Q опорные .напряжения второй и третьей фазосдвигаю115их ячеек; И - импульсы на выходе третьей фазосдвигающей ячеЙ7 ки; Ир(,5 импульсы на шестом и первом выходах распределителя; .„/ импульсы ограничения максимального угла открывания; т- импульсы oi ранимен/i,-, минимального угла открывания; Иф., Иф., Иф,- импульсы на втором, первом и шестом выходах формирователя логических сигналов временных интервалов анодных напряжений, соответствующие первому, второму и третьему интерваламанодного напряжения вентиля катодной группы фазы А; И - импульсы управления вентилем катодной группы фазы А. Линейные диаграммы отражают три характерных случая формирования импульсов управления вентилем катодной группы фазы А. Из опорных напряжений жирной линией выделены опорные напряжения, относящиеся к формированию импульсов управления вентилем кагодной группы фазы А. Первый выходно импульс Ид формируется на третьем участке анодного напряжения при действии ограничения максимального угла открывания. Импульс формируется по переднему фронту импульса И так как импульс отсутствует, а имеется импульс Ыр предыдущего срабатывания распределителя. Если бы на этом участке (интервале) первым появился импульс , то выходной импульс формировался бы по переднему фронту Ир.|ПрИ отсутствии )С

Второй выходной импульс Ид формируется на втором интервале анодного напряжения данного,вентиля при появлении импульса К.,.,без влияния импульсов ограничения i., tnciAТретий импульс И. формируется на первом интервале анодного напряжения данного вентиля при налимий

1р,1. Если бы фронт

и И„

и

импульсов

РЧ

Ир появлялся позже фроняле

импульса „, то импульс Йд форта импульса И

мировался бы по переднему фронту импульса Мр.

Рассмотренные диаграммы подтверждают работоспособность устройства управления и достижение поставленной цели - повышение надежности работы преобразователя путем ограничения минимального и максимального углов открывания. Эта цель достигается применением одноканальных систем формирования импульсов ограничения минимального и максимального углов открывания с наложением импульсов ограничения с помощью дополнительного комбинационного распределителя импульсов.

Данное устройство для одноканалиного синхронного фазового управления вентильным преобразователем.-.позволяет повысить надежность управления преобразователями простыми средствами и без существенных искажений в отработке сигнала управления.

Фиг.1

;v

II

В С

f9

ФФууYФ

т

WA

(Лтт

5

Т

Й/г.2