Устройство для управления тиристорным широтно-импульсным преобразователем Советский патент 1984 года по МПК H02P13/16 

Изобретение-относится К электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть испол -овано в тиристорных широт но-№4 пуль ных источниках электропитания, сос тоящих из двух инверсносуправляемЁлх преобразователей и предназначенных для инверсного изменения напряжения на двух нагрузках, например дву электродвигателях, при выравнивании их скоростей или токов либо поддержанйи .указанных величин в заданном соотношении. Известно устройство для управле-ния тиристорным широтно-импульсным преобразователем, состоящее из гене ратора тактовых импульсов с двумя выходами, формирователей управляющи импульсов, логического блока, генератора прямоугольных импульсов и формирователей начала и конца пауз С13,- Недостатками данного устройства являются сложность и невысокая экспл атсщионная надежность. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст ройство для управления тиристорным ширЬтно-импульсным преобразователем содержащее генератор тактовых импуль сов с двумя выходцами, к первому из которых подключен канал управления pa6c.LiiM тиристорсм, состоящий из фазоинвертора, сумматора, порогового элемента и усилителя импульсов, а к второму - канал управления вспомогательным тиристором С2. Недостатком устройства является невозможность его использования для управления тиристорным широтно-импульсным преобразователем, предназначенным для инверсного регулирования напряжения на двух нагрузках, т.е. ограниченная область пра1стического применения. Цель изобретения - расширение об- ласти применения устройства, Указанная цель достигается тем, что канал управления всйомогательным тиристором дополнительно снабжен независимым выходом, предназначенным для подключения к управляющему электроду рабочего тиристора второго Jпреобразователе, сумматор снабжен дополнительным входом, а канал управления рабочим тиристором - доподнительным независимым выходом, предназначенным для подключения к управляющему электроду вспомогательного тиристора первого преобразователя, и лоследоватёльно соединенными фазоинвертором и одновибратором, причем фазоинвертора подключен к IBTOрсяну выходу генератора тактовых импульсов, а выход вдновибратора - и . дополнительному (Вхрду сумматора, На фиг.1 представлена блок-схга а устройства; на фиг,2 - диаграмки его работы. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов с двумя выходами, к первому из которых подключены последовательно соединенные фазоинвертор 2, сумматор 3, пороговый элемент 4 и усилитель 5 импульсов, имеющий независимые выходы а и б. К второму выходу генератора подсоединен усилитель б импульсов, имеющий независиьлзе выходы в и г. К этому же выходу генератора подсоединен вход фазоинвертора 7, К1ХОД которого через одновибратор 8 подключен к однсму из входов сумматора. Для нормальной работы тиристорного широтно-импульсного преобразователя, состоящего из двух инверсно управляемых преобразователей, каждый из которых содержит рабочий и вспомогательный тиристоры, необходимо одновременно с отпиранием рабочего тиристора преобразователя запирать рабочий тиристор второго Преобразователя и наоборот. С этой целью в предлагаемом устройстве (фиг.1/,усилители 5 и 6 импульсов Дополнительной снабжены независикыт ми выходами соответственно 5.и г ,. один из которых предназначен для отпирания рабочего тиристора вступающего в работу преобразователя, а второй - для запирания рабочего тиристора преобразователя, выходящег6 из работы. Кроме того, для нормашьной работылюбого тиристорного широтно-импульсного преобразователя (усилителя мощности, необходимо ограничивать максимальное значение коэффициента заполнения его выходшлх импульсов. Для одного из двух юлекязуяхая в инверсном преобразователе рабочих тиристоров (усилителей мощности ) это условие вы- прлняется автсялатически за счет того, что форма тактовых иклульсоа на шлходе генератора 1 (фиг.2а представляет собой сумму коротких прямоугольных импульсов длительностью f и импульсов линейно уменьшающегося напряже 1ия. Для второго рабочего тиристора )1Нверсного преобразователя это условие не выполняется г так как при нулевом значении управляки го сигнала коэффициент .заполнения выходных импульсов становится равньм еда{нйце (фиг.2г), что недопустимо. Для ограничения максимального значения коэффициента заполнения импульсов на выходе второго рабочего тирисора инверсного преобразователя суматор° 3 (фиг.Ц снабжен дополнитель ным входом, а устройство а целом набжено последовательно соединенныи фазоинвертЪром 7 и одновибратором. 8, выход которого подсоединен к до- полнительному: входу сумматора 3,В момент времени пТ-Г (f - период повторяемости тактовых и1Л1ульсов, И 1,2,3,...) с выхода одновибратора 8 через сумматор 3 на вход пороговог элемента 4 поступают импульсы длительностью f , которые открывают его на это время при любом значении управляющего сигнала в интервале величин от О до и-ум 4нУстройство ботает следующим образом. В момент равенства тактового напряжения напряжению управления (фиг.2а| на выходах а и б появляются управляюище импульсы, Ю пульс с выхода « открывает рабочий тиристор одного преобразователя, а импульс с выхода В закрывает ранее работавший тиристор второго преобразователя (импульс подается на вспомогательный тиристор }. В этот момент напряжение на одной нагрузке становится равным напряжению источника питания Чфиг.2в}, а на другой нагрузке - нулю (фиг. 2г1 В мсмену времени п1 появляются им пульсы на анодах в и г . Импульс-с выхода В запирает рабочий тиристор первого преобразователя (подается вй вспомогательный Titi«CTop)i , а 1Ипульс с выхода г отпирает рабочий тиристор ВТ орого преобра з ов ат епяг, В это время напршеняе на одной нагрузке становится равным напряжению источника питаний. При уменьшении (увеличении ) управляющего сигнала среднее значение напряжения на. однсМ нагрузке уменьшае ся (увеличивается/,а на другой нагрузке увеличивается (уменьшается) т.е. напряжения на нагрузках из меняются одновременно и инверсно. С ростом управляющего напряжени г (фиг.2 а) длительность импульсов на однсА нагрузке (фиг.2 в/ увеличивается, а их максимальный коэффициент за полнения ограничивается длительностью fпрямоугольных импульсов, вырабатываемых генераторе 1 (фиг,1|, и составляетТу«о,кс ( /ТПри уменьшении напряжения управления и растет длительность шхпульсов на нагрузке Фиг,21| и при 1)0 их коэффициент заполнения может стать единице, что недопустимо. Для ограничения коэффициента заполнения импульсов на нагрузке на уровне TM«KC мсмент времени пТ-Г на вход порогового элемента 4 (фиг.1) подается импульс {фиг.2Б) с выхода одновибратора 8 через сумматор 3. Этот нмпульс отпирает пороговый элемент 4 на время своего действия (tr) при любом уровне входного сигнала в интервале величин от О ДО чилми Таким Образом, предлагаемое устройство имеет более широкую область применения, так как позволяет управлять работой не только обычного широтно-импульсного преобразователя, а также преобразователя, преднааначенного для инверсного регулировкания напряжения на двух нагрузках. Это исключает необходимость разработки специёльных устройств для управления кнверС1ЛА«и преобразователями с широтно- 4пульсным регулированием и позволяет произвести унификацию устрсйств рдя управления тиристод ными преобразователями с указанным способ регулирования их илходного напр{{жения, ,

Риг.2

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ , ТИРИСТОРНЫМ ШИРОТНО-гИМПУЛЬСШДМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, состоящим из даух инверсно упра.в:}л&лых преобразователей, содержащее генератор тактовых импульсов с двумя выходами, к первому из которых подключен канал управления рабочим тиристором, состоящий из последовательно соединенных фазсжнвертора, сумматора, порогового эле- i мента и усилителя импульсов, а к второму - канал управления вспсмогательиым тиристором, отличающееся тем, что, с цепью расширения области применения, канал управления вспомогательным тиристором дополнительно снабжен независимым выходом, предназначенным для подключения к управляющему электроду рабочего тиристора второго преобразователя, сумматор снабжен дополнитель ньм входом, а канал управления рабочим тиристор 1 снабжен дополнительным независиАВА выходом, предназначеншлх для подключения к управлякицему электроду вспомогательного тирис9 тора первого преобразователя, и последовательно соединенными вторым фазоинвертором и одновибратором, прИ чем вход фазоинвертора подключен к вторюму выходу генератора тактовых плпульсов, а выход одновибратс а ,к дополнительному входу сумматора. Ч|