Устройство для управления @ -фазным мостовым вентильным преобразователем Советский патент 1983 года по МПК H02P13/16 

: Изобретение относится к электротфхнике и может быть использовано дйя стабилизации выходного напряжен я мостового вентильного преобразЬвателя переменного тока в постоянный. Известно асинхронное одноканальHicie устройство для управления выпрямителем, содержащее два попеременно 1: 1ботаю1дих интегратора, нуль-орган распределитель импульсов. Это уст5 йство обеспечивает высокую точност Стабилизации выходного напряжения вёапрямителя. Недостатком данного устройства фзляется его относительная сложность I Наиболее близким к предлагаемому технической сущности является стройство для управления тт -фазным вентильным преобразователем, содержа щее распределитель импульсов, интег атор, вход которого соединен с выхо дом для подключения к выходу преоЪра 4ователя, и одновибратор, выход которого соединен с входом распределителя импульсов и через диод - с входом интегратора, блок вьдеяения наибольшего напряжения, блок выделения йаименьшего напряжения, формировател импульсов, мультиплексор и m-порого вых детекторов, причем адресные шины «ультиплексора соединены с соответст ующими выходами распределителя импульсов, а информационные через пороговые детекторы - с клеммами для подключения к соответствукйцим фазам сети, выход мультиплексора соединен с п«-р&ьэл входом блока выделения наи меньшего напряжения и через формирователь импульсов с первым входом бло ка выделения наибольшего напряжения, выход которого подключен к входу одновибратора, При больших углах регулирования сигнал На выходе мультиплексора постоянно равен логической единице,и сигнал ограничения угла вырабатынаться не будет. Поэтому применение такого устройства в мостовом преобра гювателе неэффективно. Цель изобретения - повышение надежности работы мостового вентильног преобразователя. Поставленная цель достигается тем что устройство для управления тфазным мостовым вентильным п)еобразо «ателем, содержащее распределитель импульсов, выходы которого предназна чены для подключения вентильного преобразователя, инвертор, вход кото :РОГО предназначен для подключения к выходу преобразователя, одновибратор выход которого соединен с входом распределителя импульсов и через циод - с входом интегратора, блок выцеления наименьшего напряжения и блок выделения наибольшего напряжени форгмирователь синхронизирукадих импульсов, первый мультиплексор, выполненный на m элементах 2И, подключенных к входам элемента m ИЛИ, и m пороговых детекторов, причем адресные шины первого мультиплексора соединены с соответствующими выходами распределитeJJя импульсов, предназначенных для подключения к вентилям анодной группы, а информационные через пороговые детекторы - с клеммами для подключения к соответствующим синфазным напряжениям сети, первый вход блока выде-у ления Наименьшего напряжения соединен с выходом интегратораJ а выход - с первым входом блока выделения наибольшего напряжения, второй вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, а выход - к входу одновибратора, снабжено вторы л мультиплексором, структура которого аналогична первому мультиплексору, дополнительно ги пороговыми детекторами, элементом 2И и элементом 2ИЛИ, причем адресные шины второго мультиплексора соединены с соответствующими остальными выходами распределителя импульсов, предназначенных для подключения к вентилям катодной группы, а информационные через дополнительные пороговые детекторы - с клемма для подключения к соответствующим проти8oфaзны напряжениям сети, выходы каждого мультиплексора подключены к соответствующим входам элемектэ. 2И и элемента 2ИЛИр выход элемента 2ИЛИ соединен с вторым входом блока вьдаеления наименьшего напряжения, а выход элемента 2И через формирователь импульсов - с входом блока выделения наибольшего напряжения. На фигЛ представлена функциональная схема устйэйства; на фиг,2временные диаграммы, поясняющие ei-o работу. Устройство для управления пч-фазным мостовым преобразователем 1, питающим нагрузку 2, содержит интегратор 3, выполненный на операционном усилителе, выход которого соединен с первым входом элемента 4 выделения наименьшего напряжения, второй вход которого подключен к выходу элемента 2ИЛИ 5. Выход элемента 4 выделения наименьшего напряжения соединан с одним из входов элемента 6 вьзделения наибольшего напряжения, выход которого подключен к входу одновибратора 7. Выход одновибратора 7 соединен с входом распределителя 8 импульсов, представлянядего собой поразрядный регистр с обратными связями, обеспечивающими циркуляцию Б регистре двух смежных единиц, Входы элемента 2ИЛИ 5 подключены к выходам двух мультиплексоров 9 и 10, каждый из которзш. представляет собой т элементов 2И с открймтым кол лектором, соединенным Еыходами так.

что образовано монтажное ИЛИ. Адресные шины первого мультиплексора 9 соединены с выходами распределителя импульсов управляющими вентилями анодной группы. Адресные шины второго мультиплексора 10 подключен к выходам распределителя импульсов, управляющими вентилями катодной групы. Информационные шины мультиплексра 9 через пороговые детекторы 11 соединены с клеммами для подключения к источникам синхронизирукадего напряжения, синфазни с напряжением сети IB рассматриваемом случае трехфазного мостового преобразователя это напряжение ). Информацио ные шины мультиплексора 10 через пороговые детекторы 12 соединены с клеммами для подключения к источникам противофазного напряжения.

Выходы мультиплексоров 9 и 10 подключены к входам элемента 2И 13, выкод которого через формирователь 14 импульсов соединен .с вторым входом элемента б выделения наибольшего напряжения. Выход одновибратора 7 через диод 15 соединен с входом интегратора 3. На выходе каждого из пороговых детекторов 11 и 12 периодически следуют импульсы J , ,ширина котоЕ 1Х определяется шириной отсеченного пороговым напряжением i;,-, участка положительной полуволны синусоиды синхронизирующих напряжений, синфазных с сетью и.и ( противофазньтх ей (U ,{J ,(j),

Распределитель 8 импульсов представляет собой шестиразряДный последовательный сдвиговый регистр, выход 2-го, 3-го и 4-го разрядов которого через элемент 3 ИЛИ-НЕ соединены с входом первого разряда. В этом распределителе при поступлении каждого тактового импульса от одновибратора 7 происходит сдвиг на один разряд двух смежных единиц, так что в нечетных разрядах (управляющих вентилями катодной группыV и в четных разрядах (управляющих вентилями анодной группы ) формируются последовательности импульсов длительностью 120°, причем первая последовательность (Up UpgjUp) сдвинута относительно второй (Up2 , IJp , Up,) на 60 Если, например, сигнал на первом выходе распределителя импульсов равен логической единице, то состояние выхода мультиплексора 10 совпадает с состоянием первого порюгового дететора 12 Urn и т.д.

В номинальном режиме при угле регулирования об-сб ц задний фро импульса на выходе элемента 2ИЛИ 5 определяется задним фронтом импульса распределителя 8. Когда напряжение на выходе интегратора 3 приближается к порогу срабатывания одновибратора lU , напряжение на выходе элемента

2ИЛИ 5 положительно и больше C/j. , поэтому на выход элемента вьщеления 4 наименьшего напряжения, проходит выходное напряжение интегратора U и момент срабатывания одновибратора определяется только моментом выполнения равенства Уц (J

Если при работе в инверторном режиме напряжение задания таково, что соответствующий ему угол d. должен быть больше oC,t,c(KC , то в момент окончания импульса порогового детектора соответствующий ему сигнал распределителя 8 импульсов еще не закончен Сон заканчивается в момент срабатывания одновибратора 7). Сигнал на выходе одного из мультиплексоров 9 или 10 переходит из 1 в О и то же самое происходит на выходе элемента 2И 13. На выходе формирователя 14 импульсов появляется положительный импульс, величина которого больше, чем напряжение на выходе интегратора 3. Поэтому он проходит через элемент б выделения наибольшего напряжения на вход одновибратора 7 и запускает его. Импульс, генерируемы одновибратором 7, переключает распределитель импульсов в следующее состояние. У прототипа с одним мультиплесором вследствие того, что импульсы смежных разрядов распределителя 8 мостового выпрямителя перекрывают друг друга по времени, напряжение на выходе мультиплексора в этом режиме будет постоянным, равным единице и o j ограничиваться не будет.

При также возможно появление импульсов на выходе формирователя 14. Однако они появляются уже после срабатывания одновибратора 7 и поэтому не влияют на работу вентильного преобразователя.

Если напряжение задания Uo, чрезмерно велико , так что соответствующий этому напряжению угол регулирования должен быть меньше -d. лин то напряжение на выходе интегратора достигнет величины ( раньше, чем появится очередной импульс с порогового детектора 11. Поэтому напряжение на выходе элемента 2ИЛИ 5 остается равным нулю, а напряжение на выходе элемента выделения наименьшего напряжения тоже равно нулю. Одновибратор 7 остается в ждущем режиме. И только при появлении очередного импульса напряжение на выходе элемента 2ИЛИ 5 скачком достигнет максимального значения, напряжение На выходе одновибратора 7 превысит УС , Одновибратор сформирует очередной импульс, который переключит распределитель 8 импульсов в результате чего напряжение на выходе элемента 2ИЛИ 5 вновь упадет до нуля.

В обоих режимах ограничения углов система управления вентильным преобразователен оказывается разомкнутой. Поэтому интегратор в этих режимах будет находиться в положительном насыа,ении при ot У. и отрицательном при .е(.г c,otkf

Таким.образом, предлагаемое уст- ройстве при использовании в мостовом

вентильном преобразователе обеспечивает ограничение максимального угла регулирования, что в свою очередь обеспечивает повышение быстродействия преобразователя примерно в 1,52 раза и защиту его опрокидывания„

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ И-ФАЗНЬМ МОСТОШМ ВЕНТИЛЬНЬ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее распределитель импульсов, выходы которого предназначены для подключения вентильного преобразователя, интегратор, вход которого предназначен для подключения X выходу преобразователя, одновибратор, выход которого соединен с входом распределителя импульсов и через диод - с входом интегратора, блок вьшеления наименьшего напряжения к блок выделения наибольшего напряжения, формирователь синхронизирующих импульсов, первый, мультиплексор, выполненн1 на m элементах 2 И,, подключенных к входам элемента m ИЛИ, и m пороговых детекторов, причем адресные шины первого мультиплексора соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, предназначенными для подключенияк вентилям анодной группы, а информационные через пороговые детекторы - с клеммами для подключения к соответствующим синфазным напряжениям сети, первый вход блока вьщеления наименьшего напргохения соединен с выходом интегратора, а выход - с первым входом блока вьвделения наибольшего Напряжения, второй вход которого подключен к выходу формирователя импульсов а выход - к входу одновибратора, отличающее с я тем, что, с целью повышения надежности работы путем ограничения максимального угла регулирования, оно снабжено вторым мультиплексором, структура которого аналогична первому мультиплексору, дополнительно m пороговыми детекторами, элементом 2 и и элементом 2 ИЛИ, причем адресные шины второго мультиплексора соединены с соответствующими остальными выходами распределителя импульсов, пред(Л С назначенными для подключения к вентилям катодной группы, а информационные через дополнительные пороговые детекторы - с клеммами для подключения , к соответствующим противофазным напряжениям сети, выходы каждого мультиплексора подключены к cooTBeTCTBjnoщим входам элемента 2 И и элемента 2 ИЛИ, выход элемента 2 ИЛИ соединен с вторым входом блока выделения наи-. меньиюго напряжения, а выход элемента 2;.И череэ формирователь илтульсовс вторым входом блока вьаде- ления наибольшего напряжения.