Устройство для управления @ -фазным вентильным преобразователем Советский патент 1984 года по МПК H02P13/16 

VI

00

1

Изобретение относится к электро-, технике и может быть использовано в системах импульсно-фазового управления статическими вентильными преобразователями различного назначения, в частности,в регулируемых выпрямителях .

Известно устройство для управления ,Ь -фазным вентильным преобразователем, использующее одноканальный принцип формирования фазового сдвига и содержащее узел синхронизации, формирователь опорных сигналов, компаратор и распределитель импульсов Cl 1.

К недостаткам этого устройства можно отнести ограниченное быстродействие по сигналу управления, связанное с введением задержки в канале регулирования, а также низкую симметрию импульсов управления, вызванную разбросом параметров аналоговых элементов , к аждйй из которых используется при формировании импульсов управления одной из фаз.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее m-фазный узел синхронизации, вход которого предназначен для подключения к питающей сети, источник управляющего сигнала, выход которого подключен к одному из входов компаратора, выход которого соединен с входом распределителя импульсов 2 .

Недостатками известного устройства являются высокая несимметрия импульсов управления, которая обусловлена неидентичностью параметров аналоговых ключей и сумматоров, через которые осуществляется коммутация опорных сигналов, а также неидентичностью параметров каждой из фаз многофазного трансформатора, используемого в качестве источника опорных напряжений. Дополнительная несимметрия импульсов управления возникает при искажениях напряжений питающей сети, которые использзпотся в качестве опорных сигналов, что затрудняет или делает невозможным использование устройства в преобразователях, работакяцих от маломощных сетей, имеющих значительные искажения напряже1ШЙ, например от сетей автономных объектов.

Целью изобретения попышение симметрии управлякяцих импульсовJ

204782

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления fr -фазным вентильным преобразователем, содержащее m -фазный узел синхронизации, вход которого предназначен для подключения к питающей сети, источник управляющего сигнала, выход которого подключен к одному из входов компаратора, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, снабжено преобразователем код-аналог, блоком коммутаторов, m счетчиками, генератором импульсов , причем выход блока коммутаторов через преобразователь код-аналог соединен с вторым входом компаратора, управляющие входы блока коммутаторов соединены с выходами распределителя импульсов, а информационные входы блока коммутаторов - с выходами соответствующих счетчиков, входы сброса которых соединены с . выходами fr -фазного узла синхронизации, а счетные входы объединены и подключены к выходу генератора импульсов.

На фиг.1 представлена блок-схема устройстваJ на фиг.2 - временная диаграмма его работы.

Устройство для управления tn-фаз0 ным вентильным преобразователем

(фиг.1) содержит источник 1 управляющего сигнала, выход которого подключен к одному из входов компаратора 2, выход которого подключен к входу рас5 пределителя 3 импульсов, выходы которого подключены к управляющим входам блока 4 коммутаторов и к выходам устройства, преобразователь 5 код-аналог , вход которого подключен к вы0 ходу блока 4 коммутаторов, а выход к другому входу компаратора 2, узел

6 синхронизации, вход которого подключен к питающей сети, генератор 7

тактовых импульсов, вькоды которого

5 подключены к счетным входам счетчиков 8, входы сброса которых подключены к выходам узла 6 синхронизации а выходы счетчиков 8 - подключены к информационным входам блока 4 комму0 таторов.

Устройство работает следующим образом.

Узел 6 синхронизации формирует короткие синхроимпульсы, фазы кото5 рых соответствуют фазам сетевого напряжения. При поступлении синхроимпульса на вход сброса каждого из . счетчиков 8 он устанавливается в нулевое состояние, далее н&чинается заполнение счетчика 8 импульсами, непрерывно поступающими на его счёт ный вход с выхода генератора 7. Таким образом, на выходе каждого из счетчиков-8 формируется выраженный числовом коде линейно нарастающий сигнал, фаза которого соответствует одной из фаз питающей сети. В начальный момент времени i, Ч фиг.21 через блок 4 коммутаторов, управляемый распределитем 3, к входу преобразователя 5 код-аналог под ключен выход счетчика 9-1. На выходе преобразователя 5 формируется линейно нарастающий аналоговый опор ,ный сигнал первой фазы и,, .эквивалентный текущему числовому коду счетчика 9-1. При равенстве сигнала управления р сигнала U что соответствует моменту выдачи на выходе устройства импульсауправления первой фазы ( моментt,.фиг. 2 ), компаратор 2 переключается и с выхода распределителя 3 на управляющий Вход блока 4 коммутаторов подается сигнал, переключающий вход преобразователя 5 на выход счетчика 9-2, при этом на выходе преобразователя 5 начинается формирование опорного сигнала второй азъ1{} 2 а компаратор 2 возвращается в исходное состо яние. В момент равенства сигнала управления и опорного сигнала второй фазы (момент t-, фиг.2) компаратор 2 снова переключается и на блок 4 коммутаторов с выходов распр делителя 3 поступают сигналы на переключение входа преобразователя 5 с выхода счетчика 9-2 на выход счет чика 9-3. В дальнейшем процесс повторяется до подключения к входу преобразователя 5 счетчика 9-in , за которым опять подключается счетчик 9-1 и так далее. Предлагаемое устройство по сравн ншо с известным позволяет обеспечить более высокую симметрию импуль сов управления, так как исключаются погрешности, вызванные разбросом па раметров элементов сумматоров ( рези торы, операционные усилители), разбросом внутренних сопротивлений аналоговых ключей, неидентичностью обмоток многофазного трансформатора используемого в качестве источника опорных напряжений. Неидентичность параметров каналов коммутации в известном устройстве может вызвать погрешность до 0,6%, из них 0,4% за счет четырех резисторов (с точностью 0,1%/;0,1%-за счет неидентичности аналоговых ключей; 0,1% за счет разброса параметров операционных усилителей.При изменении температуры эта погрешность еще более возрастает. В предлагаемом устройстве неидентичность каналов коммутации исключена, так как коммутируются логические сигналы. Неидентичность опорных сигналов , вызванная дискретностью их формирования, определяется частотой ..генератора и разрядностью счетчиков. При разрядности счетчиков и преобразователя вход-аналог, равной 12 (в настоящее время имеются стандартные интегральные схемы 12-ти разрядных счетчиков и ДАЛ), погрешность не превышает 0,03%, что более чем на порядок, лучше, чем у известного устройства. Использование в предлагаемом устройстве для синхронизации с сетью коротких импульсов, например, формируемых в моменты перехода сетевого напряжения через нуль, позволяет обеспечить симметрию формируемых импульсов управления при значительных искажениях питающей сети. Это дает возможность использовать устройство в преобразователях, работающих от маломощных сетей, имеющих значительные искажения, и тем самым расширя ет функциональные возможности устройства.. Таким образом, использование счетчиков для формирования опорных сигналов разных фаз в числовом коде и последующее преобразование этих кодов в аналоговый сигнал общим преобразователем код-аналог, а также использование одного общего аналогового компаратора повьт1ает симметрию формируемых импульсов управления при сохранении высокого быстродействия и обеспечивает работу устройства при питании от искаженной сети, что расширяет его функциональные возможности.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ т-ФАЗНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее т-фазньШ узел синхронизации, вход которого предназначен для подключения к питающей сети, источник управляюще1 о сигнала, выход которого подключен к одному из входов компаратора, выход которого соединен с йходом распределителя импульсов, о. тличающееся тем, что, с целью повышения симметрии управляющих импульсов, оно снабжено преобразователем код-аналог, блоком коммутаторов, m счетчиками, . генератором импульсов, причем выход блока коммутаторов через преобразователь код-аналог соединен с вторым входом компаратора, управляющие входы блока коммутаторов соединены с выходами распределителя импульсов, а информационные входы блока коммутаторов - с выходами соответствующих счетчиков, входы сброса которых соО) единены с выходами nh--фазного узла CZ синхронизации, а счетные входы объединены и подключены к выходу генератора импульсов..