Многоканальное устройство для управления вентильным преобразователем Советский патент 1983 года по МПК H02P13/16 

I .,1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано ДЛИ упрааления вентильными преобразователями переменного и постоямнего тока, предусматривающими роЗ мокчиость включения вентилей как в диапазоне отстающих, так и опережающих углов управлений, к ко.торым относятся, например, тиристорные выпрямители с искусственной коммутацией или преобразоаатели, выполненные на полностью управляемых вентилях.

Известно многокзиаяьное устройство упрайяения вентильным преобразойателем, каждый канал которого содержит компаратор, служащий для сразиения управляющего сигнала с опорным сигналом косинусоидальной или треугольной формы, инвертирующий усил тель, дифференцирующую цепь и формлрователь управляющих импульсов 11 If.

Недостатком этого устройства являв ел низкое быстродействие, вызванное несимметричностью реакции выходной ЭДС преобразователя на быстрые изменения управляющего сигнала.

Наиболее близкое к предлагаемому многоканальное устройство для управления вентильным преобразователем содержит два блока формирователей 5-1мпу,г1Ьсоэ управления и в каждом-канале компаратор, зходы которого пред назначены для подачи управляющего и опорного напряжений, выход через неиН вертирующий усилитель и дифференцирующую цепь соединен с соответствующим входом первого блока формирователей импульсов управления, а через инвертирующий усилитель и ето-. рую дифференцирующую цепь соединен с соответствующим входом второго блока формирователей импульсов управления, соответствующие выходы блоков формирователей импульсов управления подключены к первым входам первого и второго элементов И в каждом канале, выходы элементов И через элемент ИЛИ соединены с выхсэдом канала, который предназначен для подключения к вентилю преобразователя L21

. Недостатком данного устройства является сложность реализации дифференцирующего блока для широкого диапазона частот и напряжений.управлякйцего сигнала, малая помехозащищенность и надежность, обусловлен ная тем,.что дифференцирующий блок

357732

срабатывает на любую импульсную пог меху проходящую по каналам управлеMtjfl или питания.

Цель изобретения - повышение на5 дежиости многоканального устройства ДЛИ управления вентильным преобразователем.

Поставленная цель достигается тем, что многоканальное устройство для

управления вентильным преобразователем, содержащее в каждом канале компаратор, соединенный с входами инвертирующего и неинэертирующего усилителей, выходы которых через со3 ответствующие дифференцирующие цепи подключены к соответствующим входам первого и второго блоков формирователей импульсов управления, соответствующие выходы которых соединены

20 .с первыми входами соответствующих элементов И в каждом канале, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого предназначен для соединения с управляющим электро-25 дом соответствующего вентиля преобразователя, снабжено П5-триггером, двумя элементами ИЛИ и двумя блоками временной селекции, каждый из которых содержит элемент И, элемент

30 И-НЕ,одновибратор и элемент НЕ, причем первые входы Элементов И и И-НЕ в блоке временной селекции объединены и являются вхоДом соответствующе;го блока временной селекции, выход

, |элемента И-НЕ через одновибратор соединен с вторым входом элемента И и с входом элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу элемента М-НЕ, выход элемента И является выJQ ходом блока временной селекции, входы каждого блока формирователей импульсов- управления через соответствующий элемент ИЛИ соединены с входом соответствующего блока временной селекции, выходы которых подключены к входам RS-триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с, вторыми входами первого и второго элементов И в каждом канале.

На фиг. 1 представлена функциональная схема многоканального устройства для управления вентильным преобразователем на полностью управляемых вентилях с двухсторонней проводимостью; на-фиг, 2 приведены временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит в каждом из шести каналов 1-6 компаратор 7, соединенный с входами инвертирующего 8

и неинвертирующ го 9 усилителей, дифференцирующие цепи ТО и П, подключанные к входам блоков 12 и 13 формирователей импульсов управления, выходы которых соединены с первыми входами элементов 1 и 15 И в каждом канале, элемент ИЛИ 16, соединенный с управляющим электродом соответствующего вентиля преобразователя, RS-триггер 17, два блока 18 и 19 временной селекции и два элемента 20 и 21 ИЛИ; причем каждый блок 13 и I содержит элемент 22 И-НЕ, одновибратор 23, элемент 2 НЕ и элемент 25 И. На фиг. 2 представлены кривая выходного напряжения 2б преобразователя, кривые линейных напряжений

27,кривая управляющего напряжения

28,кривые опорных напряжений 29, выходные импульсы 30 одного из компараторов 7 импульсы 31 на выходе цепи to, запускающие блок 12,импульсы 32 на выходе цепи 11, запускающие блок 13 опережающая последовательность 33 коротких импульсов управления; опережающие эталонные импульсы 3 одновибратора; отстающая последовательность 35 коротких импульсов управления; отстающие эталонные

импульсы 36, сигнал 37 на включение вентилей раньше точки естественной коммутации; сигнал 38 на включение вентилей позже точки естественной коммутации; управляющие импульсы 39 в диапазоне опережающих углов, управляющие импульсы 40 в диапазоне отстающих углов.

Устройство работает следующим образом.

В каждом из шести каналов 1-6 компаратор 7 путем сравнения опорного 29 и управляющего напряжения 28 формирует модулируемое по ширине прямоугольное напряжение (импульсы 30 . напряжение инвертируется усилителем 8, повторяется усилителем 9 и после дифференцирования цепями 10 и 11 поступает на входы блоков 12 и )3 в виде коротких запускающих Импульсов 32 и 31. В результате на- входах блока выделяются кратковременные положительные импульсы 32, формирующиеся позднее точек естественной коммутации.в моменты, когда управляющее напряжение 28 сравнивается с убывающим по величине опорным напряжением 29. На вхоах блока 13 запускающие импульсы 31

формируются раньше- точек естественной коммутации в моменты равенства управляющего напряжения 2В с возрастающими опорными напряжениями 29.При этом,на выходах блока 12 образуются широкие управляющие импульсы 39. действующие в диапазоне отстающих углов управления, на выходах блока 13 управляющие импульсы О формируются в диапазоне опережающих углов управления. При постоянстве управляющего напряжения 28 абсолютные величины углов управления oig равны между собой, поэтому в установившемся режиме работы преобразователя управляющие импульсы на вен- . тили можнр подавать с входа любого из блоков 12 и 13, например с выхода блока 12, как это показано на Лиг.2. С блоков 12 и 13 импульсы 32 и 31 поступают на входы элементов 20 и 21 соответственно, на выходе которых формируются две последовательности коротких импульсов 33 и 35 соотвётственно, поступающие на входы соответствующих -блоков 18 и 19. При изменении управляющего напряжения 28, например, в сторону уменьшения длительность временных интервалов между импульсами последовательности импульсов 33 на выходе элемента ИЛИ 21 становится меньше эталонного временного интервала ( длительности импульсов 3 )f что фиксируется блоком 19 следующим образом. Первый короткий импульс из последовательности 33 инвертируется элементом 22, импульсом которого запускается одновибратор 23, который формирует эталонный импульс З. С выхода одновиб ратора 23 этот импульс поступает на второй вход элемента .25 как разрешающий и через элемент 2Ц на первый вход элемента 22 как запрещающий. Следующий импульс из последовательности 33 поступает на первый вход элемента 25 в течение действия разрешающего импульса 3 и на выходе элемента 25 формирует-ся импульс управления триггером. Триггер 17 формирует сигнал 37 на включение вентилей раньше точки естественной коммутации, поступающей на вторые входы элементов 15 в каждом канале 1-6. При этом длительность временных интервалов между импульсами последовательности 35 увеличивается и на выходе блока 18 импульсов нет. В случае увеличения управляющего напряжения длительность

временных интервалов между импульсами последовательности 35 уменьшается, срабатывает блок 18 и триггер 7 подает сигнал 38 на выключение вентилей преобразователя позже точки естественной коммутации.

Устройство для управления вентильным преобразователем позволяет повысить помехоустойчивость и надежность систем фазового управления тиристорными преобразователями с искусственной коммутацией или преобразователями, выполненными на полностью управляемых вентилях за счет замены аналоговой операции дифференцирования управляющего напряжения, представляющей известную сложность в большом диапазоне частот управляюще го напряжения и являющейсяв цепи операций управления звеном пониженной помехоустойчивости, на помехоустойчивую дискретную операцию сравнения временных интервалов, простую в реализации.

Предлагаемое устройство может найти применение в частоторегулируемом электроприводе переменного тока и быстродействующем электроприводе постоянного тока.

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее два блока формирователей импульсов управления и в каждом канале компаратор, входы которого предназначены для подачи управляющего и опорного напряжений, выход через неинвертирующий усилитель и дифференцирующую цепь соединен с соответствующим входом первого блока формирователей импульсов управления, а через инвертирукщий усилитель и вторую дифференцирующую цепь соединен с соответствующим входом второго блока формирователей импульсов управления, соответствующие выходы блоков формирователей импульсов управления подключены к первым входам первого и второго элементов И в каждом канале, выходы элементов И через элемент ИЛИ соединены с вцходом канала, который предназна «ен для подключения к вентилю преобразователя, отлкчающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено RS-триггером, двумя элементами ИЛИ и двумя блоками временной селекции, каждый из которых содержит элемент И, элемент И-НЕ, одновибратор и элемент НЕ, причем первые входы элементов И и И-НЕ в блоке ере- g менной селекции объединены и явля(Л ются входом соответствующего блока временной селекции, выход элемента И-НЕ через одновибратор соединен с вторым входом элемента И и с входом элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу элемента И-НЕ, выход элемента И является выходом блока временной селекции, входы кажОР дого блока формирователей импульсов ел управления через соответствующий элемент ИЛИ соединены с входом соответ N| ствующего блока временной селекции, 00 выходы которых подключены к входам RS-триггера, прямой и инверсный вы;ходы Которого соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И в каждом канале.

И rr-ir-1 г-м-1 г-1 {-I f-1 55{ я п я п п Bin пя п п . 36 ( -t If11 МПf } I-1 I-11-i