Устройство для управления @ группами вентилей преобразователя Советский патент 1985 года по МПК H02M5/257 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регуляторах, выпрямителях и инверторах, содержащих несколько групп полупроводниковых ключей, соединенных с различными отпайками трансформатора. Цель изобретения - повьшшние ка(чества регулируемого напряжения и уменьшение числа коммутаций между группами вентилей. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; иа фиг. 2 - временные диаграммы, поясняюяще работу устройства управленияJ на фиг. 3 зависимость регулируемого напряжения от управляющего сигнала} на фиг. 4 - временные диаграммы напряжения на нагрузке в однофазном тиристорном регуляторе с тремя группа ми вентилей. Устройство для управления i групп ми вентилей преобразователя содержит гх каналов управления 1 и 2, каждый из которых состоит из сумматора 3, выход которого через последовательно соединенные ограничитель сигнала по максимуму 4 и фазосдвигающий элемент 5 подключен к первому входу элемента И 6, выход которого подключён к формирователю управляющих импульсов 7, а второй вход - к выходу компаратора с гистерезисной характеристикой срабатывания 8. Первьш вход сумматора 3 и второй вход коммутатора 8 подклю чены к источнику сигнала смещения 9 и к первому источнику опорного сигна ла 10 cooTBetCTseHHo, а второй вход сумматора 3 и первый вход компаратор 8 всех каналов 1 и 2 подключены к об щему источнику управляющего сигнала 11. Каждьй канал управления 2 снабже компаратором 12 и вторым источником опорного сигнала 13, подключеннымк первому входу компаратора 12, .второй вход которого подключен к выходу ограничителя сигнала по максимуму 4 предыдущего канала, а выход подключен к третьему входу элемента И 6. Рассмотрим работу устройства на примере управления однофазным тиристорным регулято1ром переменного напряжения. Сигнал с выхода источника управляющего сигнала 11 (кривая 14 на фиг. 2) поступает на первые входы сумматоров 3, на вторые входы которых поступают сигналы от источников 9. Результирующие сигналь; суммирования поступают на входы ограничителей 4 и ограничиваются по максимуму. Ограниченные по максимуму сигналы (кривые 15, 16, 17 на фиг. 2) поступают на входы фазосдзигающих элементов 5, задавая фазу управляющих импульсов (угол регулирования) для групп вентилей преобразователя. С выходов фазосдвигающих элементов 5 сигналы поступают на первые входы элементов И 6, а с их выходов - на входы формирователей импульсов управления для вентилей п групп преобразователя. На вторые входы элементов И поступают сигналы с выходов компараторов 8 первого и второго каналов 1 (кривые 18 и 19 на фиг. 2), на третий вход элемента И 6 третьего кана-:.. ла 2 поступает сигнал с выхода компаратора 12 (кривая 20 на фиг. 2). В моменты времени 21 и 22 происходит начало изменения углов регулирования и включение в работу соответствующих групп вентилей преобразователя. В моменты времени 23 и 24 происходит переключение соответствующих групп вентилей при уменьшении, а в моменты времени 25 и 26 - при увеличении сигнала управления. Например, при уменьшении сигнала управления Оудо момента времени 23 (фиг. 2) и величины 27 (фиг. 3) изменяется угол регулирования вентилей первой группы (кривая 28 на фиг. 4). Это соответствует выключенному состоянию вентилей третьей группы, работе вентилей второй группы с нулевым углом регулирования и включению вентилей первой группы с углом регулирования ei - mat До этого момента под воздействием управляющего сигнала увеличивался угол регулирования только у вентилей первой группы. С этого момента дальнейшее уменьшение управляющего сигнала приводит к тому, что начинает увеличиваться угол регулирования вентилей первой и второй групп с одновременным включением в работу вентилей третьей группы (диаграмма 29 на фиг. 4). В момент времени 24 (фиг. 2) при значении сигнала управления W30 (фиг. 3) происходит выключение вентилей первой группы, что приводит к уменьшению действующего значения выходного напряжения преобрааователя. Однако запас по углу регулирования вентилей второй группы позволяет отрегулировать действующее значение выходного напряжения преобразователя как в большую,так и в мень шую сторону (диаграмма 31 на фиг.З) .Пр значении сигнала управления 32 (фиг. 3) работают вентили третьей группы с нулевым углом и изменяется угол регулирования вентилей второй группы. Если же сигнал управления изменяется от минимального значения до максимального, то при значении сигнала управления 32 (фиг. 3 работают вентили второй и третьей групп, в момент 26 (фиг. 2) достижения сигналом управления Du значения 33 вступает в работу первая группа вентилей. При изменении сигн ла управления от значения 33 до значения 27 (фиг. 3) работают вентили всех трех групп и далее при достижении в момент времени 25 (фиг. 2) значения сигнала управления 27 и более работают вентили второй и третьей групп. Таким образом, применение компараторов г. гистерезисной характеристикой срабатывания и введение источников смещения и опорных сигналов позволяет улучшить качество регулируемого напряжения и энергетические характеристики преобразователя благода зя реализации фазоступенчатого способа регулирования с автоматическим переходом от одного поддиапазона к другому.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ л ГРУППАМИ ВЕНТИЛЕЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащее в каждом из п каналов управления последовательно соединенные сумматор, ограничитель сигнала по максимуму и фаэосдвигакяций элемент, причем первый вход сумматора подключен к источнику сигнала смещения, а вторые входы сумматоров всех каналов подключены к общему источнику управляющего сигнала, о тличающееся тем, что, с це.лью повьппения качества регулируемого напряжения и уменьшения числа коммутаций между группами вентилей, каждый канал управления снабжен коммутатором с гистерезисной характеристикой срабатьшания, первым источником опорного сигнала, формирователем управляющих импульсов и элементом И, а каждый из (п-2) каналов управления снабжен компаратором и вторым источником опорного сигнала, причем выход элемента И подключен к формирователю управляющих импульсов, первьй вход элемента И подключен к выходу фазосдвигакнцего элемента, его второй вход подключен к выходу S компаратора с гистерезисной характе(Л ристикой, первый вход которого подключен к общему источнику управляющего сигнала, а второй вход - к первому источнику опорного сигнала, третий вход элемента И подключен к выходу компаратора, первый вход которого подключен к второму источнику опорного сигнала, и второй вход - к 00 выходу ограничителя сигнала по максимуму предьщущего канала. ел СП i 4;

iifsa1116 /4

/4

so 3327

1185544

.

«/«3

e/f

t

Фие.