Фазосдвигающее устройство Советский патент 1984 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано при построении цифровых систем управления однофазными тиристорными преобразователями.

Известно фазосдвигающее устройство, содержащее триггер, элемент И, генератор опорной частоты, генератор косинусоидальной функции, состоящий из временного распределителя, элемента ИЛИ и вычитающего счетчика, блок сравнения и элемент задержки. Устройство обеспечивает линейную зависимость между сигналом управления и выходным напряжением тиристорного преобразователя с индуктивной нагрузкой tl .

Недостатками устройства являются его сложность, вызванная сложностью схемы и большим аппаратурным объемом генератора косинусоидальной функции., и изменение коэффициента передачи системы устройство управления - тиристорный преобразователь при колебаниях напряжения сети.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является фазосдвигающее устройство, содержащее подключенный к сети функциональный преобразователь, выход которого подключен к входу преобразователя напряжение-частота, выход преобразователя связан со счетным входом суммирующего Счетчика, выход которого связан с первым входом блока сравнения, второй вход блока сравнения предназначен для подключения к источ нику сигнала задания. Применение этого устройства в составе системы импульсно-фазового управления тиристорным преобразователем обеспечивает стабильную линейную зависимость между выходным напряжением преобразователя и сигналом управления при индуктивной нагрузке преобразователя

Недостатком известного устройства является то, что при активной нагрузке тиристорного преобразователя его регулировочная характеристика (зависимость выходного напряжения от сигнала управления) отлична от линейной.

Целью изобретения является увеличение линейности регулировочной характеристики при изменении характера нагрузки.

1309812

Цель достигается тем, что фазосдвигающее устройство, содержащее подключенный к сети функциональный преобразователь, выход которого под5 ключен к входу преобразователя напряжение-частота, выход преобразователя связан со счетным входом суммирующего счетчика, выход которого связан с первым входом блока сравнеfO ния, второй вход блока сравнения предназначен для подключения к источнику сигнала задания, снабжено вычитающим счетчиком, счетным триггером, коммутатором и элементом заfS держки, а функциональный преобразователь выполнен в виде выпрямителя-, причем выход преобразователя напряжение-частота соединен с первым входом коммутатора и входом счетного

0 триггера, выход которого соединен с вторым входом коммутатора и счетным входом суммирующего счетчика, вход установки нуля которого соединен с выходом элемента задержки, а

5 разрядные выходы соединены с младшими разрядными входами вычитающего счетчика, старщий разрядный вход которого соединен с общей шиной, вход записи соединен с входом элемен0 та задержки и предназначен для соединения с источником сигнала синхронизации, разрядные выходы соединены с вторым входом блока сравнения, счетный вход - с выходом коммутатора, управляющий вход которого предназначен для соединения с источником сигнала режима работы преобразователя .

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого ycтpoйcтвaj на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Г

Фазосдвигающее устройство состоит

- из выпрямителя 1, преобразователя

напряжение-частота 2, счетного триггера 3, коммутатора 4, суммирующего счетчика 5, вычитающего счетчика 6, блока 7 сравнения и элемента 8 задержки. Вход выпрямителя 1 подсоединен к сети,, выход выпрямителя 1 соединен с входом преобразователя напряжение-частота 2, выход которого соединен с входом счетного триггера 3 и первым входом коммутатора 4. Выход счетного триггера 3 соединен со счетным входом суммирующего счетчика 5 и с вторым входом коммутатора

3.

. Разрядные выходы суммирующего счетчика 5 соединены с входами младших разрядов вычитающего счетчика 6, вход старшего разряда которого подсоединен к общей шине устройства, а счетный вход - к выходу коммутауора 4, многоразрядный выход вычитающего счетчика 6 соединен с вторым входом блока 7 сравнения, первый вход которого соединен с источником сигнала задания Nj, вход записи вь1читающего счетчика 6 и элемента 8 задержки подсоединены к источнику сигнала синхронизации С, а выход элемента 8 задержки соедине с- входом установки нуля суммирующего счетчика 5.

Устройство работает следующим |Образом.

На вход вьтрямителя 1 поступает синусоидальное напряжение сети

U,(t)V 5inwt -,

где V - амплитудное значение напряжения,

W - угловая частота. Напряжение Ijg(i) на выходе выпрямителя 1 изменяется по закону

Ue(t) ,-n«/t/.

Сигнал Ug(t) с выхода выпрямителя 1 поступает на вход преобразователя напряжение-ластота 2. Частота сигнала f(t) на выходе последнего пропорциональна напряжению Ug(t)

f(i) kUg(iJ-kV /5«nvx/-t7 ,

где k- коэффициент передачи преобразователя напряжение-частота.

Сигнал f (I) через счетный тригер 3 поступает на счетный вход суммирующего счетчика 5, на вход установки нуля которого через элемент 8 задержки поступает импульс синхронизации. Моменты Появления импульсо с соответствуют моментам перехода через нуль напряжения сети U. (i) (фиг. 2). В каждый полупериод напряжения сети Uj.(t), начиная с момента появления импульса с, код счетчика 5 изменяется по закону

t

Г kV (-c,) ,

о где {(О I f-,() - |v(sihwi) 1309814

частота сигнала на выходе счетного триггера 3..

В конце полупериода к моменту прихода следующего импульса синхро низации с t i vr4n Каждый

импульс с , воздействуя на вход записи вычитающего счетчика 6, записывает в него конечное значение ЫЦ

mr

в старший разряд счетчика 6 записывается значение 0. С задержкой происходит сброс суммирующего счетчика 5 в нулевое состояние. Далее процесс повторяется. В результате в начале каждого полупериода в вычитающем I..

счетчике 6 записано число

Изменение во времени кода NiCj счетчика 6 зависит от режима работы тиристорного преобразователя.

При работе на индуктивную нагрузку значение сигнала режима работы преобразователя у , поступающего на управляющий вход коммутатора 4 и

устанавливаемого вручную в зависимос1ТИ от режима, равно 1. Коммутатор 4 пропускает на счетный вход вычитающего счетчика 6 сигнал с выхода пре образователя напряжение-частота 2. Код HC(-i) вычитающего счетчика 6 изменяется по закону

т k f VV

()(t) - co5Wi .

Сигнал NC2(i) поступает на вход блока 7 сравнения. В блоке 7 значение NC2(t) сравнивается с заданным значением. Импульс управления Q формируется в момент равенства

т

«-,

NC(I coswt

(1)

W

Угловое положение импульса Gl относительно начала полупериода определяется решением уравнения (1)

«N,

Wt oirccos-

(г)

,

m

В рассматриваемом режиме непрерывного тока регулировочная характеристика тиристорного преобразователя

имеет вид

,cos ,

ФАЗОСДВИГАЮПЩЕ УСТРОЙСТВО, содержащее подключенный к сети функциональный преобразователь, выход которого подключен к входу преобразователя напряжение-частота, выход преобразователя связан со счетным входом суммирующего счетчика, выход которого связан с первым входом блока сравнения, второй вход блока сравнения предназначен для подклю- . чения к источнику сигнала задания, отличающееся тем, что, с целью увеличения линейности регулировочной характеристики при изменении характера нагрузки, оно снабжено вычитающим счетчиком, счетным триггером, коммутатором и элементом задержки, а функциональный преобразователь вьшолнен в виде выпрямителя, причем выход преобразователя напряжение-частота соединен с первым входом коммутатора и входом счетного триггера, выход которого соединен с вторым входом коммутатора и счетным входом суммирующего счетчика, вход установки нуля которого соединен с выходом элемента задержки, а разрядные выходы соединены с младшими разрядными входами вычитающего счетчика, старший разрядный вход которого соединен с общей шиной, вход записи соединен с входом элемента задержки и предназначен для соединения с источником сигнала синхронизации, разрядные выходы соединены с вторым входом блока сравнения, счетный вход - с выходом коммутатора, управляющий вход которого предназначен для соединения с источ00 НИКОМ сигнала режима работы преобо разователя. iUD 00