Одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем Советский патент 1984 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления многофазными вентильными преобразователями с выходом на постоянном или переменном токе,преимущественно работакяцими на электродвигатель;

Известно устройство ду1я управления вентильным преобразователем, содержащее блок ограничения, распределитель , формирователи опорных и управляющих напряжений ClJ.

Недостатками данного устройства являются большие аппаратурные затраты при необходимости жесткого ограничения углов управления.

Наиболее близким к предлагаемому является одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее блок формирования опорных напряжений, вход которого предназначен для подключения к питающей сети, выход соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которюго соединен с .выходом коммутатора, один из входов которого предназначен для подключения .напряжения управления, управляющие входы соединены с выходами блока управления, и распределитель -форютрователь импульсов управления, выхода которого предназначены для подключения к вентилям преобразователя С2 1.

Однако для известного устройства характерным являетсянедостаточная надежность работы преобразователя ввиду отсутствия ограничения углов управления по минимуму и максимуму, а также упреждающего токоограничения. I

Цель изобретения - повышение

надежности управления преобразователем.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком проверки условий ограничения, содержащим три элемента И, элемент ИЛ и два RS-триггера, блок формировани-я опорных напряжений снабжен импульсным выходом, блок управления содержит последовательно соединенны задающий генератор и кольцевой регистр, четыре выхода которого явля ются выходами блока управления, пятый выход - дополнительным выходе блока управления, разрешающий вход входом блока управления, первый, второй и третий входы коммутатора предназначены для подключения напряжений задания минимального угл управления, напряжения задания токоограничения, и напряжения задания максимального угла управления соотBeicTBeHHo, четвертый вход предназначен для подключения указанного напряжения управления, причем в блоке проверки условий ограничения первые входы элементов И соединены с выходом блока сравнения, второй вход первого элемента И соединен с первым выходом кольцевого регистра блока управления, выход подключен к S-входу первого RS-триггера, его выход соединен с вторым входом второго элемента И, третий вход которого подключен к второму выходу кольцевого регистра, выход второго элемента И

соединен с S-входом второго RSтриггера, выход которого подключен к вторс 4у входу третьего элемента И, третий вход которого через элемент

5 ИЛИ соединен с третьим и четвертым выходами кольцевого регистра,R-входы RS-триггеров соединены с пятым выходом кольцевого регистра, выход третьего элемента И соединен с вхо0 дом распределителя-формирователя управляющих импульсовj а импульсный выход блока формирования опорных ; напряжений соеийнен с входом блока управления.

5 На чертеже представлена функциональная схема одноканального устройства управления вентильным преобразователем.

Устройство содержит блок 1 форми 0 рования опорных напряжений, блок 2 сравнения, коквиутатор 3, распределитель-формирователь 4 импульсов управления, блок 5 управления, блок 6 роверки условий ограничения,

5 ключи 7-10 кслвлутатОра 3, подключакяцие соответственно напряжения задания мииим ального угла управления, напряжения токоограничения,.напряжения задания максимальQ ного угла управления, напряжения управления, блок 6 содержит первый элемент И 11, первый RS-триггер 12, второй элемент И 13, второй RSrтpиггер 14, элемент ИЛИ 15, третий элемент И 16, блок 5 содержит задаюадай генератор 17 и кольцевой i5eгистр 18.

С момента подключения очерёдного опорного нгшряжения с блока 1

на блок 2 управляющий сигнал подается на вход блока 5 с импульсного ыхода блока 1. Этот сигнал запускает регистр 18, который формирует из импульсов, поступагьдах с генератора 17, сигнал 1 поочереди на каждом из своих выходов, начиная с первого выхода. Сигнал 1, появившийся на первом выходе, замыкает ключ 7 коммутатора 3 и подключает

к второму входу блока 2 напряжение задания минимального угла. Происходит сравнение опорного напряжения с напряжением задания минимального угла. Если за время существования

импульса на первом выходе блока 5

произойдет сравнение опорного напряжения с напряжением задания минимального угла, то на выходе блока 2 появится сигнал 1, который поступит на вход блока 6 и пройдет через элемент 11, на второй вход которог о поступает сигнал 1 с первого выхода блока 5. При этом .сигнал поступит на5-вход триггера 12 и переключит его. Дальнейшее переключение в схеме не произойдет до поступления импульса со второго выхода блрка 5. При исчезновении импульса на первом выходе регистра 18 ключ 7 :, размыкается. По следующему входному импульсу с генератора 17 формируется сигнал 1 на втором выходе блока 5, который поступает на управляющий вход ключа 8, замыкает его и подалючает -К входу блока 2 напряжение токсограничения. Во время существойания импульса «а втором выходе блока 5 происходит сравнение опорного напряжения с напряжением упреждающего токоограничения. Если произошло сравнение опорного напряжения с напряжением упреждающего токоограничения и на выходе устройства 2 сравнения появился импульс,то он поступит на вход блока проверки условий ограничения и через элемент

13,на втором и третьем входах которого имеются сигналы 1 со второго выхода блока 5 и с выхода триггера 12, поступит на вход триггера 14. Триггер 14 переключается и на его первом выходе появляется сигнал 1. При исчезновении импульса на втором выходе блока 5 ключ 8 размыкается. По следующему входномуимпульсу с генератора 17 формируется сигнал 1 |на третьем выходе блока 5, который поступает на управляющий вход ключа 9, замыкает его и подключает к второму входу блока 2 напряжение зада.ния максимального угла.Во время существования импульса на третьем выходе блока 5 происхрдит сравнение опорного напряжения с напряжением задания максимального угла. Если сравнение произошло, и на выходе блока 2 появился импульс, то он поступит, на вход блока 6 и пройдет через элемент 16, на втором входе которого имеется сигнал 1, поступающий через элемент 15, а на третьем входе имеется сигнал 1 с выхода триггера

14.Сигнал с выхода элемента 16 поступает на вход распределителя-фор(мирователя 4. Если сравнение не произошло, то на выходе блока 2 i сигнал 1 не появляется и никаки изменений в блоке 6 не происходит.

В этом случае по четвертому входному импульсу с генератора 17 формир уется сигнал 1 на четвертом выходе блока 5, который поступает на ул.равляющий вход ключа 10,замыкает ero

и подключает к второму входу блока 2 напряжение управления. Во время существования импульса на четвертом выходе блока 5 П хэисходит сравнение опорного напряжения с напряжением управления. Если произоишо сравне- ние н на выходе устройства сравнения появился сигнал 1, то. он поступит на вход блока 6; При этом сигналы 1 будут существовать на первом входе элемента 16, на втором входе элеoмента 16 с выхода элемента 15 и на третьем входе эл0 {ента 16 с выхода триггера 14. На выходе элемента И 16 в этом случае формируется сигнал 1, поступающий на вход рас5пределителя-формирователя 4. При исчезновений импульса на .четвертом выходе блока 5 ключ 10 размыкается. По следуклцему-, пятсялу, импульсу блока 5 осуществляется сброс триг0геров 12 и 14. Блок 6 приходит . в исходное состояние. Если за цикл управления не было выполнено условие сравнения опорного напряжения с напряжением управления и с напря5жением задания максимального угла, то далее с очередного импульса генератора 17 весь цикл проверки условий повторится. Аналогично, если при первс 1 или втором импульсе не

0 бьшо выполнено условие ограничения минимального угла или условие ограничения угла по токоограничению, то после сброса триггеров блока 6 весь цикл проверки, условий

5 ограничения повторится. При окончании формирования опорного напряжения на импульсном выходе блока 1 формируется сигнал, запрещающий работу регистра 18 и устанавливающий его в исходное состояние. Пов0торный запуск регистра 18 произой-; дет в момент формирования нового опорного напряжения. При этом произойдет смена сигнала на импульсном выходе блока 1

5

Раса«1ртренная схема устройства , управления применима как для аналоговых систем импульсного управления, так и для цифровых систем. ТЛря построении цифровой системы уп0равления ключи 7-10 представляют собой блоки элементов И. Количество элементов в блоке определяется разрядностью кодов управляющих напряжений.

5

Циклы проверки условий ограничения повторяются с момента подключе.рня опорного напряжения к блоку 2 сравнения идо момента выполнения всех условий ограничения угла уп0равления, т.е. до момента формирования импульса на входе распределителя.

В общем случае условие формирования импульса управления заключается в , что импульс управления

5

формируется, если напряжение управления ( угол управления ) больше напряжения задания минимального угла открывания и больше упреждающего токоограничения, но опорное напряжение больше напряжения управления или напряжения задания максимального угла открывания. Сравнение опорного напряжения с каждым из управляющих напряжений осуществляется с большой частотой.

После формирования импульса на входе распределителя-формйрователя пятым импульсом с регистра 18 происходит сброс триггеров 12 и 14 блока б, и дальнейшее сравнение опорного напряжения с управляюидами напряжениями прекращается до поступления на блок 2 нового ( очередного) опорного напряжения.

Блок 6 запоминает .в каждсял цикл проверки соблюдение первых двух условий ограничений ( ограничения минимального угла по условию токоограничения ) и импульс на входе

1

распределителя формируется толькс при выполнении этих условий и при условии, что опорное напряжение больше напряжения управления или

напряжения задания максимального угла.

Технико-экономическая эффективность достигается за счет многократного использования многораз рядного функционального блока

сравнения вместо не.скольких подобных блоков, а также за счет упрощения наладки устройства. При применении устройства в цифровых сис5 тшлах регулирования обеспечивается большое быстродействие процесса регулирования, так как ограничение углов управления осуществляется отдельно от операций, связанных 0 с регулированием, и возможность без существенных затрат и изменений вводить другие ограничения, связанные с процессом регулирования.

ОДНОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРБОВРАЭОВАТЕЛЕМ, содержащее блок формирования опорных напряжений, вход которого предназначен для подключения к питающей сети, выход соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом коммутатора, один из входов которого предназначен для подкгаочения .напряжения управления, управляющие входщл соединены с внходгши блока управления, и распределитель-формирователь импульсов управления, выхо ды которого предназначены для подключения к вентилям преобразователя, отличающееся тем, что с целью повышения надежности, оно , снабжено блоком проверки условий ограничения, содержащимт три элемевта И, элемент ИЛИ и два К8-трШ7гера, блок формирования опорных I на1фякений снабжен импульсным выхоaOMf блок управления содержит последоватепьно. соединенные задгшявий генератор и кольцевой регистр, четыре выхода которого являются выходами блока управления, пятый выход - дополнительным выходом блока управления, разрешакиций вход - входом блока управления, вервый, второй и третий входы коммутатора предназначены для подключения напряжений задания минимального угла управления, напряжения задания токоограничения и напряжения задания максимального угла управления соответственно, четвертый вход предназиаче11 для подключения указанного .напряжения управления, причем в блоке проверки условий ограничения первые входы элементов И соединены с выходом блока сравнения, второй (О вход первого элемента И соединен с первым выходом кольцевого регистра -блока управления, выход подключен к S-входу первого RS-триггера, его выход соединен с вторым входом .второго элемента и, третий вход которого подключен к второму выходу кольцевого регистра, выход второго элемента И соединен с S-входом вто-. ч1 рого RS-триггера, выход которого ю ю подключен к второму входу третьего элемента И/ третий вход которого через элемент ИЛИ соединен с третьсо ел им и четвертым выходами кольцевого регистра,R-входы RS-триггеров соединены с пятым выходом кольцевого регистра, выход третьего элемента И соединен с входом распределителяФормирователя управляющих импульсов, а импульсный выход блока формирования опорных напряженки.соеди7 вен с входом блока управления.