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

Изобретение относится к преобразовательной технике к может .быть использовано а системе управлення вентильным преобразователем с естественной коммутацией (управ ляемые вьшрямители, тиристорные цнклоконверторы). Известно устройство управления вентильным преобразователем, содержащее в каждом канале управления генератор пилообразного напряжения, синхронизированный с напряжением питания вентилей, истоадшк управляющего напряжения, нуль-орган и формирователь импульсов {1. Однако использование управляющего сигнала в виде мгновенного рассогласования сиг-нала задания и обратной связи приводит к неустойчивой работе устройства, так как переключение нуль-органа и тиристоров происходит под действием не только полезного сиг11ала напряжения, но под действием импульса помехи. Для устранения воздействия помех и пуль садай на систему импульсно-фазового управлення применяют RC-фильтры, что приводит к снижению быстродействия в переходных процессах регулирования. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее резистор скорости, регулятор тока, коммутационный фильтр, блок управления коммутационным фильтром, блок импульсно-фазового управЛения вентильного преобразователя, .вентильный преобразователь, двигатель, тахогенератор 2. Недостатком известного устройства для управления вентильным преобразователем является сло {сность настройки, которая обуслов лена наличием трех интеграторов и трех коммутаторов, так как обеспечение точности фа зоБого регулирования вентильного преобразователя предусматривает регулировку интеграторов, входящих в коммутационный фильтр, а также наличие прецизионных злементов интегрируюпдах цепей. Цель изобретения - упрощение устройства для управления вентильным преобразователем. Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее коммутационный фильтр, блок импульсно-фазового управления и блок управления коммутационным фильтром, состоящий из источника управляющего сигнала, нуль-органа и формирователя импул сов, причем выход коммутационного фильтр соединен с входом блока импульсно-фазового управления и первым входом нуль-органа блока управлення коммутащсонным филь ром, второй вход которого, соединен с вых дом генератора пилообразного напряжения блока импульсно-фазового управления, причем третий вход нуль-органа блока управления коммутационным фильтром соединен с источником управляющего сигнала,, а выход нуль-органа соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с входом коммутационного фильтра, последний снабжен одним интегратором, двумя коммутаторами, блоком формирования импульсов запоминания и сброса и аналого- вым элементом памяти, причем выход интегратора соединен с первым входом первого коммутатора, выход которого за- . землен, и с одним из входов второго коммутатора, выход которого соединен с аналогового зЛбмента памяти, выход аналогового злемента памяти соединен с входом блока импульсно-фазового управления, при зтОм выход . Сброс блока формирования импульсов запоминания и сброса соединен с. вторым входом первого коммутатора, а выход Запись - с другим входом второго коммутатора, причем вход формирователя импульсов запоминания и сброса соединен с выходом формирователя импульсов блока-управления комм}т:ационным фильтром. На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. . Устройство содержит нагрузку 1, вентильный преобразователь 2, коммутационный фильтр 3, блок 4 )шравления коммутационным фильтром, блок 5 импульсно-фазового управления; коммутационный фильтр 3 содержит .один интегратор 6, два коммутатора 7 и 8, аналоговый злемент 9 памяти, блок 10 формирования запоминания и сброса. Блок 4 управления коммутационным фильтром состоит из нуль-органа 11, формирователя 12 импульсов и источника 13 управляющего сигнала, причем выход коммутационного фильтра 3 подключен к входу импульсно-фазового 5 управления и первому входу нуль-органа 11 блока 4 управления коммутационным фильтром. При зтом второй вход нуль-органа 11 соединен с выходом генератора пилообразного напряжения блока импульсно-фазового 5 управления. Третий вход нуль-органа 11 соединен с источником 13 управляющего сигнала, а выход нуль-оргама 11 соединен с входом формирователя 12 импульсов, выход которого соединен с входом коммутационного 3 фильтра. Выход интегратора 6 соединен с входом первого коммутатора 7, выход которого заземлен, и с входом второго 8 коммутатора, выход которого соединен с входом аналогового элемейта 9 памяти. Выход аналогового элемента 9 памяти соединен с входом блока импульсно-фазового 5 управления, выход сброса блока 10 формирования импульсов запоминания и сброса соединен с входом первого коммутатора 7, авыход Запись соединен с вхо/чом второго коммутатора 8, причем вход формирователя 10 импульсов запоминания н сброса соединен с выходом формирователя 12 импульсов блока управле ния коммутационным фильтром. На фиг. 2 изображены - сигнал на входе интегратора 6, содержащий низкочастот ную пульсирующую составляющую Up{t) фиг. 2 а; сигнал навыходе комм)ггационного фильтра и U 1) представляющий в случае переходного процесса ступенчат) кри вую фиг. 2 ж; импульсы блока импульснофазового управления вентильным преобразователем Uy фиг. 2 б. На фиг. 2 показаны импульсы, Запись (t) и Сброс lJ.g (i) - которые формируются по переднему и заднему фронту зшреждающего сигнала блока управления кол мутационным фильтром и (t) фиг. 2 в, г, д; выходное напряжение интегратора U цн/ U) фиг. 2 сигнал на выходе коммутационного фш1ь1ра Uu(t) фиг. г УК. Уст{юйство работает следующим образом/ На первый из входов нульгоргана 11 под .ется сигнал Uj/ (t) с выхода коммутационного фильтра на втордй вход нуль-органа - сигнал onojpHoro пилообразного напряжения системы импульсно-фазового управления третий вход нуль-органа - упреждающий сигнал .uU, который опре деляет момент формирования упрезкдающего импульса Ugu (t) . Сигнал, соответствующий алгебраической сумме сигналов и (t), и o(j (t) и подается на вход компаратора в момент равенства нулю алгебраической суммы сигналов и (t) tlon) Д U/формирователь импульсов вь1рабатьюает сигнал 1)щ (i) . Блок формирования импульсов запоминяаия и сброса коммутационного фильтра формиру1зт Ъо переднему фронту сигналаЦ, (t) импульс запоминания U ) , а по заднему фронту скгHanaUbijlt) - импульс C6poca U(j,(t), которые подаются на коммутаторы 7 и 8. Интегратор 6 1штегрирует величину U р (-t) на некотором интервале времени до момента формирования импульса сброса U.g (t). Импульс запоминания U ijcin (t) , который фор-v мируется в блоке 10 формирования , импульсов запоминания и сброса подается, на коммутатор 8, а затем к входу аналогового элемента 9 памяти. Величина сигнала U|,(-t) хранится в аналоговом элементе памяти до следующего формирования сигнала U -jaj, (i) . Интегратор ..6 после перезаписи величиныи нт) в аналоговый элемент памяти обнуляется, путем подачи импульса сброса U к (t) коммутатор 7, который соединяет выход интегратора 6 с нулем. Сигнал U (t) с выхода аналогового элемента 9 памяти подается на блок 5 импульсно-фазового управления. Здесь происходит сравнение сигнала управления и (1 },} и опорного сигнала генератора пилообразного напряжения U on t) блока , импульсно-фазового управления. В момент равенства этих сигналов блоком управления вырабатывается импульс U ц , управляющий вентильным преобразователем. Для исключения заметного в)Й1яния процесса перезаписи на выходной сигнал . коммутацио1шогЬ фильтра временной интервал между импульсами сброса и записи необходимо, выбирать много меньщим интервала дискретности вентильного преобразователя. Предлагаемое устройство обеспечивает преобразование управляющего сигнала в одном канале в то время, как в прототипе преобразование сигнала осуществляется в трех каналах. Одноканальный принцип преобразования информации исключает пульсации в выходном напряжении коммутационного фильтра за счет йеидентичности параметров каждого из трех интеграторов и ключей прото типа. Кроме того, не требуется прецизионная на ;тройка или применение прецезионных конденсаторов и резисторов для интеграторов коммутационного фильтра и в целом упрощается схема устройства.

Фиг.1

и

a

u I

Д

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащеё коммутащюнный фильтр, блок импульсно-фазового управления и блок управления коммутационным фильтром, состоящий из источника управляющего сигнала, нуль-органа и формирователя тгмпульсов, причем выход коммутационного фильтра соединен с входом блока импульсно-фазового управления и первым входом нуль-органа блока управления коммутационным фильтром, второй вход которого соединен с. выходом генератора тшообразнрго напряжения блока импульсно-фазог вого управления, причем третий вход нульоргана блока управления коммутационным , фильтром соединен с источником управляющего сигнала, а выход нуль-органа соединен с входом формирователя. импульсов, выход которого соединен с входом коммутадаонного фильтра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, коммутационный фильтр снабжен одним интегратором, двумя коммутаторами, блоком формирования импульсов запоминания и сброса и аналоговым элементом памяти, гфичем выход интегратора соединен с первым входом первого коммутатора, выход которого заземлен, и с одним из входов второго коммутатора, выход которого соедашен с входом аналогового злемейта памяти, а выход (Л аналогового элемента памяти соединен с входом блока импульсно-фазового управления, с: при этом выход .Q6poc блока формирования импульсов запоминания и .сброса соеди- нен с вторым входом первого коммзггатора, а выход Запись с другим входом второго коммутатора, причем вход формирователя импульсовзапоминания и сброса соединен с б выходом формирователя импульсов блока 4 управления ком иутационным фильтром.