Способ формирования управляющих импульсов в одноканальных системах фазового управления вентильным преобразователем Советский патент 1986 года по МПК H02M7/00 

Изобретение относится к преобразовательной технике, преимуп ест- ненно к системам фазоимпульсного управления многофазными выпрямителями и зависимыми инверторами.

Цель изобретения состоит в расширении диапазона задания фазы управляющих импульсов.

На фиг. 1 приведено устройство, реализующее способ; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Устройство содержит функциональные блоки: узел 1 синхронизации; селектор 2 синхроимпульсов; переключатель 3 синхроимпульсов; генератор 4 пилообразного напряжения; устройство 5 сравнения; компаратор 6 распределитель 7; входные усилители 8.

Узел 1 синхронизации системы фазового управления выполнен на компараторах 9-11 с дифференцирующими цепями на выходах 12-14,, Входы компараторов через соответствующие цепи согласования соединяются с фазами синхронизирующего напряжения. Выход- 1ые сигналы всех каналов узла 1 синхронизации подаются на вход, селектора 2 синхроимпульсов, где селекти- руются по полярности диодньми мостам 15 и 16, выделяются на резисторах 17 и 18 и затем преобразуются формирователями 19 и 20 в импульсные последовательности. Причем импульсы на выходе формирователя 19 совпадают с началами отрицательных полупериодов , а импульсы на выходе формирователя 20 - с началами положительных полупериодов фаз сетевого напряжения Выходы формирователей селектора 2 синхроимпульсов соединяются с входами переключателя 3, образованного элементами 2И-НЕ 21-24 и управляю- п;им элементом переключателя - транзистором 25. Назначение переключателя 3 состоит в передаче одной из импульсных последовательностей, пол у- чаемых на выходах формирователей 19 и 20, на вход генераторов 4 пилообразного напряжения для его синхронизации, в функции сигнала прикладываемого к управляющему входу переключателя. Генератор 4 пилообразного напряжения, вход которого соединен с выходом переключателя 3, содержит усилитель на транзисторе 26 разрядный ключ 27, ключ 28, стабилитрон 29, стабилизатор 30 зарядного тока и конденсатор 31 . В зависимости

от состояния клтча 28 генератор 4 вь рабатывает пилообразное напряжение с постоянной составляющей (величина которой определяется параметрами

источника 29) или без постоянной

составляющей при открытом транзисторе ключа 28. С выхода генератора 4 пи- лообразно.е напряжение подается на один из входов устройства 5 сравнения, выполненное на компараторе 32, на инвертируюпщй вход которого подается напряжение задания. Выходной сигнал компаратора 32 дифференцируется цепью 33 и с выхода формирователя 34 снимается последовательность импульсов, фаза генерации которых определяется величиной напряжения задания. Сформированные импульсы подаются на вход распределителя 7,

где происходит их распределение по вентилям вьтрямителя и усиление выходными усилителями 8. Напряжение задания, подаваемое на вход устройства сравнения, одновременно подается на вход компаратора 6, образованного непосредственно компаратором 35, диодом 36 и потенциометром 37, которым устанавливается порог его переключения, через диод 36 входной сигнал компаратора подается на управление переключателем 3 и ключом 28. Распределитель импульсов выполнен на формирователях 38- 40, триггерах 41-43 и элементах 2И-НЕ 44-49. Выходной усилитель

содержит три формирователя 50-52. Диаграммы (фиг. 2) обозначены поз. 53-66.

Порог переключения компаратора 6 . задается потенциометром 37, равным значению напряжения задания, соответствующему фазе формирования имVпульсов,-равной значению г q ,

45

где О Lf - г . Величина опорного

напряжения, задаваемая стабили- троном 29, выбирается равной мгновенному значению пилообразного нап- ряжения в момент времени, совпадающий по фазе со значением

1Г

-, при синхронизации генератора

55

синхроимпульсами, совпадающими с началами положительных полупериодов фаз напряжения сети.

Рассмотрим работу основных узлов системы при изменении задания фазы

3

формируемых импульсов от О эл.град. до , что соответствует изменению напряжения задания на входе системы управления от нулевого до максршаль ного значений. При задании фазы формируемых импульсов в пределах

Р О т- (- + с}| ). величина напряжения

задания меньше порога переключения компаратора 6. В этом случае его выходной сигнал устанавливается равным потенциалу логической единицы, который открывает транзистор 25 переключателя 3, что приводит к переключению переключателя 3 в положение, при котором происходит передача импульсной последовательности с выхода формирователя 20 на вход генератора 4 пилообразного напряжения. Одновременно потенциал с выхода компаратора 6 через транзистор 25 и элемент 2И-ЛЕ 21 открывает транзистор 28 электронного ключа шунтирующего стабилитрон 29 . Форма и фаза выходного напряжения генератора 4 в этом случае соответствует показанной на фиг. 2-60. При изменении напряжения задания от нуля до значения, равного порогу переключения компаратора 6, происходит сдвиг формируемых импульсов в пределах

О 7 ( + Ч ) (фиг. 2-61). При достижении напряжением задания порога переключения компаратора последний переключается и на его выходе устанавливается потенциал логического нуля. При этом транзисторы 25 и 28 запираются, а переключатель 3 устанавливается в состояние, при которо на вход генератора 4 передается последовательность с выхода формирователя 19. Указанные процессы вызывают ресинхронизацию генератора 4 по началам отрицательных полупери- одов напряжения сети, а также ввод в пилообразное напряжение постоянно составляющей (фиг. 2-62). При дальнейшем увеличении напряжения задания до максимального значения фаза генерируемых импульсов возрастает до значения 7 (фиг. 2-63).

Работа устройства 5 сравнения не изменяется в течение всей работы системы управления - компаратор 32

06923

вырабатывает прямоугольные 1 мпульсы, скважность которых определяется соотношением входных сигналов, от передних фронтов которых цепью 33

5 и формирователем 34 формируются импульсы, поступающие на вход распределителя 7. На другие входы распределителя 7 подаются также синхроимпульсы от узла 1 синхронизации с

10 выхода формирователя 19, а также сигнал управления переключателем 3. Распределитель 7 содержит три идентичных канала, работа которых отличается фазовым сигналом протекающих

15 процессов. Рассмотрим работу одного канала распределителя. Положительный синхроимпульс с выхода канала А . узла 1 синхронизации преобразуется формирователем 38 в логический сиг- .

20 нал, который совпадает с началом положительных полупериодов фазы А напряжения сети, переводит триггер 41 в единичное состояние. Возврат триггера 41 в нулевое состояние

25 осуществляется спустя треть полупериода, с приходом на его вход Установка нуля с выхода формирователя 19 (фиг. 2-64). Получаемые на выходе триггера импульсы передаются на

30 вход элемента 2И-НЕ 44, второй вход которого соединен с коллектором транзистора 25, управляющего работой переключателя 3. При этом импульс триггера 41 передается на вход элемента 2И-НЕ 47 только в том случае синхронизации генератора 4 синхроимпульсами, совпадающими с началами отрицательных полупериодов фаз сетевого напряжения, т.е. при задании фазы формирования импульсов в пре35

делах ( + ц ) т

В результате на каждый из тиристоров выпрямителя, в зависимости 45 от фазы генерации управляющих импульсов, последние подаются в течении полупериода либо по два (при работе в диапазоне фазовых углов

Т

- + Ч - I , либо по три (при работе 50

в диапазоне фазовых углов От(г +4 )

причем первый из приходящих импульсов является отпирающим, фаза которого определяется напряжением зада- 55 ния (фиг. 2-65, 66).

ПК

53

uit

Составитель В. Бунаков . техред т.Тулик Корректор Г. Решетник

Заказ 8731/57

Тираж 632

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва,, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, ri Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное