Способ фазового управления 2 @ фазным тиристорным преобразователем и устройство для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК H02M7/00 

выход соединен с входами з равления элементов управляемой задержки, отличающееся тем, что, с целью уменьшения асимметрии управляющих импульсов и повьшения надежности преобразователя в работе, оно снабжено R5-триггером, первыми (jn-1) двзосвходовыми элементами И, вторыми -1) двухвходовыми элементами. И, блок одноканального фазосмещеНИН снабжен противофазными выходами, подключенными к входам R5 -триггера.

первые входы первых (т-1) элементов И соединень с прямым выходом триггера, первые входы вторых Оп-1) элементов И соединены с инверсным выходом триггера, вторые входы первых и вторых ) элементов И соединены соответственно с вьщодами (и1-1) элементов управляемой задержки, а выходы элементов И предназначены для подключения к управляющим электродам тиристоров преобразователя.

1. Способ фазового управления 2т Фазным тиристорным преобразователем, заключающийся в том, что задают напряжение управления, формируют форсирующее напряжение, пропорциональное производной от Ч1апряжения управления, формируют последовательность синхроимпульсов, синхронизированных с переменным напряжением питакяцей сети, формируют m импульсных последовательностей, используемых для формирования импульсов управления тиристорами преобразователя, причем перBIJ импульсную последовательность форми-. руют путем задержки синхроимпульсов на угол, пропорциональный напряжению управления, а остальные т-1 импульсные последовательности формируют путем зацержкц каждой из них относительно предыдущей на угол -И дополm нительно на величину, пропорциональную форсирующему напряжению, отличающийся тем, что, с целью уменьшения асимметрии импульсов управления и повышения надежности преобразователя в работке, синхроимпульсы формируют с частотой, равной удвоенной частоте напряжения питающей сети, первую из tn импульсных последовательностей распределяют на две противофазные импульсные последовательности, в результате чего формируют импульсы управления двумя противофазными тиристорами преобра- { зователя, формируют две дополнительW ные противофазные последовательности импульсов, имеющих длительность, равс ную периоду синхроимпульсов, следующих с частотой напряжения питающей сети синфазно с синхроимпульсами, каждую из последующих m-l импульсных последовательностей логически 00 00 перемножают с каждой из дополнительных импульсных последовательностей, о ю в результате чего формируют импульсы управления остальными тиристорами преобразователя. 2. Устройство для фазового управления 2щ фазным преобразователем, содержаи1ее последовательно соединенные блок синхронизациГи, блок одноканапьного фазосмещения, элементов управляемой задержки, дифференцирующий блок, вход которого соединен с входом управления блока одноканального фазосмещения и предназначен для соединения с источником напряжения управления, а

Изобретение относятся к электро.технике и может быть использовано для управления многофазными тиристорными преобразователями. Известны способ и устройство одноканального фазового управления ти ристорным преобразователем, согласн которому формируют импульсы, синхро ные с напряжением сети, сдвигают импульсы по фазе в одном канале и распределяют их по тиристорам преоб разователя. Устройство для осуществления спо соба содержит многофазное синхронизирзтощее устройство, последовательно включенные временные задержки импульсов и распределитель импульCOTJ (1 . Недостатками таких устройства и способа являются асимметрия управляющих импульсов, связанная с приме нением многофазного синхронизирующе го узла, и ненадежность работы в ди намических режимах, обусловленная сложным алгоритмом распределения им пульсов по тиристорам преобразователя. Известен также способ фаз.ового управления тиристорными преобразова талями, основанньй на одноканальном сдвиге противофазных импульсов. Устройство.для его реализации со держит три канала фазосмещения импульсов, каждьй из которых включает синхронизирующее устройство и распр делитель импульсов С 2, Недостаток решения - асимметрия управляющих импульсов, возникающая вследствие применения трех каналов управления, требующих подстройки элементов в узлах синхронизации и фазосмещения. Наиболее близким к изобретению является способ фазового управления 2т фазным тиристорным преобразователем, заключакщийся в том, что задают напряжение управления, формируют форсирующее напряжение, пропорциональное производной от напряжения управления,формируют последовательность синхроимпульсов, синхронизированных с переменным напряжением питающей сети, формируютm импульсных последовательностей, используемых для формирования импульсов управления тиристорами преобразователя, причем первую импульсную последовательность формируют путем задержки синхроимпульсов на угол, пропорциональньм напряжеШ ю управления, а остальныеm-t импульсные- последовательности формируют путем задержки каждой из них относительно предьщутгщей на угол и дополнительно на величину, пропорциональную форсирующе;му напряжению, Устройство, реализующее известньй способ, содержит последовательно соединенные блок синхронизации, блок одноканального фазосмещения,гп -1 элементов управляемой задержки, др ференцирующий блок, вход которого соединен с входом управления блока одноканального фазосмещения и предназначен для соединения с источником 3 напряжения управления, а выход соеди нен с входами управления элементов управляемой задержки 31, Недостатком известного решения является значительная асимметрия управляющих импульсов в случае упра ления многофазными преобразователями, связанная с суммированием ошибо в последовательно включенных задерж ках и шульсов, число которых возрас тает при увеличении фазности преобр зователя. Цель изобретения - уменьшение асимметрии управляющих импульсов и повьшение надежности работы преобра зователя. Указанная цель достигается тем, что согласно способу фазовбго управ ления 2 hi фазным тирнсторным преобра зователем, заключающег-туся в том, что задают напряжение управления, формируют форсирующее напряжение, пропорциональное производной от напряжения управления, формируют посл довательность синхроимпульсов, синх ронизированных с переменным напряжением питающей сети, формируют fti импульсных последовательностей., используемых для формирования импульсов управле1шя тиристорами преобразователя, причем первую импульсную посг едовательность формирзтот путем задержки синхроимпульсов на угол, пропорционапьньй напряжению управле ния, а остальные W-1 импульсные последовательности формируют путем за держки каждой из них относительно предыдущей.на угол - -и дополнитель но на величину, пропорциональную форсирующему напряжению, синхроимпульсы формйр5тот с частотой, .равной удвоенной частоте напряжения питающей сети, первую изm импульсных по следовательностей распределяют надве противофазные импульсные последовательности, в результате чего фо мируют импульсы управления двумя пр тивофазными тиристорами преобразователя, формируют две дополнительны противофазные последовательности им пульсов, имеющих длительность, равную периоду синхроимпульсов, следую щих с частотой напряжения питающе сети синфазно с синхроимпульсами, каждую из последующихт-1 импульсных последовательностей логически перемножают с каждой из дополни2.4 тельных импульсных последовательностей, в результате чего формируют импульсы управления остальными 2fn-2 тиристорами преобразователя. В устройство для фазового управления 2|п фазным преобразователем содержащее последовательно соединенные блок синхронизации, блок одноканапьного фазосмещения, in-1 элементов управляемой задержки, дифференцирующий блок, вход которого соединен с входом зт равления блока одноканального фазосмещения и предназначен для соединения с источником напряжения управле гия, а выход соединен с входами управления элементов управляемой задержки, снабжено Я5 -триггером, пepвы Bi (w-l) двyxвxoдoвы и элементами И, вторыми (tti-1) двухвходовыми элементами И, блок одноканаль ого фазосмещения снабжен противофазными выходами, подключенными к входам Й5 триггера, первые входы первых (m-l) элементов И соединены с прямым выходом триггера, первые входы вторых (п-1) элементов И соединены с инверсным выходом триггера, вторые входы первых и вторых (iri-1) элементов И соединены соответственно с выходами (w-t) элементов управляемой задерлжи, а выходы блока одноканальн.ого фазосмещения и выходы элементов И предназначены для подключения к з равляющим электродам тиристоров преобразователя. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг, 2 - диаграммы его работы для hi 3, Устройство содержит блок 1 синхронизации, блок 2 одноканального фазосмещения, два элемента 3 и 4 зтгравляемой временной задержки, дифференцирующий блок 5, 5-триггер 6, логич.еские двухвходовые элементы И 7-10. Вход блока 1 синхронизации предназначен для соединения с зажимом одной из фаз сети переменного тока, выход блока 1 соединен с входом блока 2 одноканального .фазосмещения, выход блока 2 соединен с запускающим входом элемента 3 задержки, а выход элемента 3 соединен с запускающим входом элемента 4 задержки. Управляющий вход блока 2 соединей. с источником напряжения управления, а управляюгше входы элементов 3 и 4 задержки соединены с источником нггпряженргя управления через диф- ференцирующий блок 5, противофазные выходы блока 2 одноканального фазосмещения соединены с R и S входами триггера 6, выходы триггера и элементов 3 и А задержки соединены с входами элементов И 7-10, Выходами устройства являются выходы блока 2 и элементов И 7-10, Способ фазового управления преоб разователя заключается в том, что для формирования синхронизирующих импульсов используется одна фаза сети, что уменьшает количество филь рующих устройств и исключает ошибку, сйязанную с неточностью синхро.низации с различными фазами сети. -Синхронизирующие импульсы сдвигают по фазе в управляемом канале, а недостающие импульсы для управления тиристорами всех фаз преобразовател получают в параметрических задержка включаемых выходными импульсами управляемого канала и формирзтощих импульсы с интервалом Im . Задержк включают два раза за период, с их выходов снимаются противофазные импульсы, формируют два сигнала, длительность которых соответствует интервалу между импульсами управляе мого канала, и по совпадению этих сигналов с выходными импульсами задержек производят их распределение по тиристорам преобразователя. Задержки управляются сигналом, пропорциональньм производной управляющего напряжения, что обеспечивае быстродействие управления преобразо вателем. Устройство работает следующим о разом. Синхронизатор 1 вырабатывает им пульсы с удвоенной частотой напряжения 11 (фиг.), подаваемого на его вход. В блоке 2 осуществляется фазовый сдвиг импульсов в зависимос ти от уровня сигнала управления Uy (фиг.2$) и их распределение по отдельным выходам (фиг.2,г). Элемен ты 3 и 4 временной задержки соединены последовательно и формируютуправляющие импульсы, отстающие по времени от импульсов, снимаемых с блока 2, на интервал 1 . Блок 2 запускается в каждьй полупериод кол баний входного напряжения Uc , форм руя импульсы частотой 2 f(f частот колебаний входного напряжения). Импульсы вырабатываются в моменты, сравнения напряжения управления Uy с линейно изменяющимся напряжением блока 2 иа(фиг.26). Элементы 3 и А задержки запускаются два раза за период Т в соответствии с работой управляемого блока 2, формируя в статическом режиме импульсы с интервалом Т/2 (фиг.2е,5). На фиг. 2 напряжения временной развертки задержек соответственно обозначены UA и Uj, . Выходные импульсы задержек распределяются по отдельным выходам устройства введенной логической частью, вьшолненной на триггере 6 и элементах И 7-10„ Распределение импульсов осуществляется следующим образом. Триггер 6 переключается под действием импульсов Ugibix 1 и Ugt;,,, 4, снимаемых с блрка 2, Выходные сигналы триггера и и (фиг. 2 и, к) и импульсы задержек Ui и и (фиг.2,) подаются на входы элементов И, что обеспечивает распределение импульсов задержек по отдельным цепям таким образом что частота импульсов на каждом вы- . ходе устройства составляет .. Элементы 3 и 4 задержки иг-гпульсов управляются сигналом, пропорциональным производной напряжения управления и снимаемым с выхода дифференцирующего усилителя 5. Таким образом, фазосдвигающее устройство реагирует на мгновенные изменения управляющего напряжения, что указывает на его высокое быстродействие. Положительный эффект изобретения состоит в том, что противофазные импульсы устройства формируются в одних и тех же элементах и поэтому асимметрия противофазных импульсов исключается, что повышает надежность работы преобразователя, улучшает гармонический состав выпрямленного и потребляемого тока преобразователя. Кроме того, в предлагаемом устройстве благодаря введенным триггеру и элементам И каждый элемент задержки импульсов используется для формирования и сдвига противофазных импульсов, что-приводит к уменьшению числа каналов системы фазового управления, и тем самым, к уменьшению ее габаритов и стоимости. (/вш Фиг.Т 2