Одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем Советский патент 1986 года по МПК H02M7/10 

равляющий вход каждого модулятора соединен со входом соответствующего ФБ 2. Каждый из модуляторов 15 включает одновибратор 165 запускающие вход и выход которого являются запускающими входами модулятора. Параллельно с времязадающим р.,езистором одновибратора 16 включены последовательно соединенные резистор и эмит-Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в выпрямителях, ведомых сетью инверторах, реверсивных преобразователях работающих на грурповую нагрузку.

Известны устройства для управления вентильным преобразователем.

Целью изобретения является увеличение быстродействия устройства.

На фиг.1 представлена функциональная схема одноканального устройства для управления вентильным преобразователем; на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные однофазный блок .1 синхронизации, первые фазосдви- гающие блоки 2.,И , содержащие последовательно соединенные одно- вибратор 3 и укорачивающие блок 4. Вход одновибратора 3, является входом фазосдвигающих блоков 2.,|1э выходом их является выход укорачивающего блока 4, Первые распределители 5.1-5. импульсов состоят из одновибратора 6, выход которого соединен с первым входом формирователя- усилителя 7, вход одновибратора 6 является входом первых распределителей 5.1-5 . И, Формирующие блоки 8.1 S.tTi- l состоят из последовательно соединенных блока 9 регулируемой задержки5 формирователя-усилителя 10,, с первыми входами формирователей-усилителей 7 и 10 соехрянен выход генератора 11 высокочастотных импуль соВэ выход формирователя-усилителя импульсов 10 является выходом формирующих блоков 8.1-8.(- 1. Блок 9 состоит из последовательно соединенных одновибратора 12, укорачивающего

терно-коллекторный переход транзистора, база которого через конденсатор соединена с управляющим входом модулятора. Цель достигается обеспечением непрерьюного управления вентильными группами преобразователя путем получения величины сдвига межцу импульсами РИ,пропорциональной изменению напряжения управления,2ил,

fS

0

5

О

2

блока 13,;. одновибратора 14, вход однови-братора 12 является входом блока 9, его выxoдo з - выход одновибратора 14, количество последовательно соединенньлх фазосдвигающих устройств 2. и распределителей 1 мпульсов 5,2-5. п определяется числом и групп вентилей в преобразователе или числом нагрузок. Модуляторы 15.1-15.П имеют запускающий и управляющий входы. Запускаю цие входы модуляторов 15.1-15.п соединены с выходом генератора 11. Управляющий вход каждого модулятора 15.1-15. Т подключен к y:fIpaвляющeмy входу соот- ветств тои его фазосдвигающего блока 2.1-2.0 IМодулятор 15.1 содержит одновибратор 16 запускающий вход и выход которого являются запускаю- цим входом и выходом модулятора 15.1.

Параллельно с времязадаю щм со- гфотивлением одновибратора 16 соединена цепочка последовательно сое- диненшах резистора и эмиттерно-кол- лекторного перехода транзистора, база которого через конденсатор соединена с .вляющШ { входом модулятора. 15.1,

Параллельно с времязадающим резистором 17 одновибратора 12 соединена цепочка последовательно соединенных эмиттерно-коллекторного перехода транзистора 18 и резистора 19. База транзистора является вторым входом формирующего блока 8.1 и раапределигаля 5.1,

Уст ройство работает следующим образом.

На вход блока 1 поступает однофазное синхронизирующее напряжение Усмн Сфиг.2.а)5 с выхода блока 1,

в моменты прохождения Ucuu через нуль, с отрицательного значения, формируются синхронизирующие импульсы (фиг.2.б) поступающие на вход фазосдвигающего блока 2,1,обеспечивающего сдвиг управляющих импульсов . Величина сдвига сСадр (фиг. 2. в регулируется изменением постоянной времени RC -цепочки одновибратора 3. Укорачивающий блок 4 формирует короткие импульсы (фиг.2.г) по приходу заднего фронта импульсов с одно- вибратора 3, необходимые для надежного запуска одновибраторов в последующих блоках устройства. Одно- вибраторы 6 и 14 формируют импульсы (фиг.2.д и 2.е) длительностью Кг n/hri где К 1 для однотактных схем выпрямления, К 2 для двухтактных схем выпрямления.

Усиленные в формирователях-усилителях 10 импульсы поступают в управляющую цепь тиристоров.

Формирующие блоки 8.1-8,iTi-1 осуществляют формирование hi-1-го импульса со сдвигом 2П/т между ними следующим образом.

При неизменном напряжении управления на вход первого распределителя импульсов приходит импульс с фазосдвигающего блока 2.1 (фиг.2.г),который запускает одновибраторы 6 и 12. Одновибратор 6 формирует импульс длительностью И 2П/т, одновибратор 12 формирует импульсы длительностью 2П/т (фиг.2.з) т.е. задний фронт выходного импульса одновибратора 12 сдвинут на 2П/т относительно выход- ,ного импульса фазосдвигающего блока 2.1 (фиг.2. г), а соответственно и начала выходного импульса усилителя- формирователя 7.

Укорачивающий блок 13 формирует импульс малой длительности в момент перехода заднего фронта выходного импульса одновибратора 12 с нулевого уровня на уровень логической единицы (фиг.2.и), так как задний фронт выходного импульса одновибратора

12сдвинут на 2П/П1 относительно выходного импульса фазосдвигающего блока 2.1 (фиг.2.), то и выходной импульс укорачивающего устройства

13сдвинут на эту же величину (фиг.2 и выходной импульс укорачивающего устройства 13 запускает одновибратор 14, который формирует импульс длительностью К2П/1:Т1 (фиг.2.е).

5

0

Таким образом, на выходе формирующего блока 8.1 формируется импульс той же длительности, что и на выходе формирователя 7, но задержанный на величину 2П/гл, которая определяется длительностью выходных импульсов одновибратора 12.

В формирующем блоке 8.2 одновибратор, аналогичный одновибратору 12 формирующего блока 8.1, формирует импульс длительностью 4ПЛп, поэтому на выходе формирующего блока 8.2 формируется импульс, сдвинутый на 4П/т относительно выходного импульса L-ro формирующего блока 8.1 относительно выходного импульса фазосдвигающего блока 2.1. Величина сдвига выходного импульса формирователя-усилителя 7 равна 2П1/Ш .

Угол управления для первой группы управляющих импульсов равен

oCynP,l---f Uynp,,) да последующих

25

ynP. I ZfdJynP.n)

0

5

0

5

5

Таким образом, устройство позволяет осуществлять управление вентильным преобразователем, работающим на групповую нагрузку, если диаграммы управления нагрузками функционально связаны.

При постоянном напряжении управления Uynp 4 на выходе одновибратора 16 модулятора 15.1 формируются импульсы типа меандр (фиг.2.к) с частотой на несколько порядков выше частоты UcuH, При этом эквивалентное сопротивление времязадающе- го резистора одновибратора 12 определяется цепочкой резисторов 17 и 19 и эквивалентным сопротивлением эмиттерно-коллекторного перехода транзистора 18, длительность импульсов, формируемых одновибратором 12, равна 2П/т.

При увеличении напряжения управления увеличивается коллекторный ток транзистора модулятора 15.1. Эквивалентное сопротивление времязадаю- 0 щего резистора одновибратора 16

уменьшается, что приводит к увеличению положительного выхода импульса модулятора 15.1 (фиг.2.к).

Сопротивление резистора 19 оказывается больше времени подключенным к резистору 17. Это уменьшает длительность выходного импульса одновибратора 12 (фиг.2.а). Соответт

s

ственно уменьшается и сдвиг выходного импульса формирующего устройства 8.1 (фиг. 2.е). Так как длительность выходного импульса модулятора 15.1 пропорциональна производи ной напряжения управления а время- задающая цепочка одновибратора 12 представляет собой интегрирующего цепь, то выходной импульс t-го формирующего устройства сдвинут относительно выходного импульса усилителя-формирователя 7 на величину

Ugnpt &o(.ni/m+J K-ciUyaP 2ril/mt

ynP1

i-K (Учпрл - Uynp)

гдеК. - коэффициент прО

порциональности между и упР и углом управле ния оС чпр j

Usjnfti. упР-- - напряжение управления в МО- . , мент времени , оС 2П /П1 и л-д соответственно. Таким образом, величина сдвига между импульсами распределителя 5.1 пропорциональна изменению напряжения управления,что и необходимо для непрерывного управления вентильным преобразователем.

Быстродействие вентильного :гфе- образователя увеличивается с величи ной 2П/Т -до 2fI/mT, т.е. вт раз. Для условно двенадцатифазного преобразователя быстродействие увеличивается в 12 раз.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить динамические показатели преобразователя и его устойчивость в замкнутых системах регулирования.

Формула изобретения

Одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем с вентильньми группами по числу нагрузок, содержащее последовательно соединенные фазосдвигающие блоки и распределители импульсов по числу вентильных групп, выход однофазного блока синхрЬнизации соединен с входом второго фазосдвиг.аю-- щего блока, входы последующих фазо- сдвигающих блоков соединены с выходами предыдущих, каждый распределитель импульсов Содержит первый од224927б

новибратор, выход которого соединен с первым входом первого формирователя-усилителя, а вход соединен с выходом соответствующего фазосдви- ,. гающего блока,, и формир;,тощих блоков, где т фазность преобразователя, входы формирующих блоков соединены с входом одновибрагора, каждьш формирующий блок состоит из

10 последовательно соединенных блока регулируемой задержки импульсов и второго формирователя-усилителя,-с первым входом второго формирователя-усилителя соединен выход общего

5 для всего устройства генератора высокочастотных импульсовэ блок регулируемой задержки импульсов состоит из последовательно соединенных второго одновибратора с времязадаю20 щим резистором, укорачивавощего блока, третьего одновибратора, запускающий вход второго однозибратора соединен с входом первого одновибра- тора, выход третьего одновибратора

25 соединен с входом второго формирователя-усилителя, выходы формирователей-усилителей всех распределителей импульсов предназначены для подключения к управляющим входам соответ3Q ствующих вентильных групп, управляющие входы фазосдвигающих блоков предназначены для подключения к соответствующим источникам управляю- щего напряжения, а вход блока синхронизации - к питающему напряжению, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, оно снабжено модуляторами по числу вентильных групп, каждый

.,,. из которых содержит одновибратор, параллельно времязадающему резистору которого подключены последовательно включенные резистор и транзистор, все блоки регулируемой задержки соединены дополнительными резистором и транзистором, причем последовательно включенные транзистор и резистор подключены параллельно времязадающему резистору второго одновибратора, база калсдого дополнительного транзистора соединена с выходом одновибратора соответствующего модулятора, запускающие входы одновибраторов модуляторов соединены с выходом генератора высокочастотных импульсов,а базы транзисторов модуляторов соединены через конденсаторы с входами управления соответствующих фазосдвигающих блоков,

35

45

50

55

Редактор Н. Горват

Составитель С. Лузанов

Техред И,Попович Корректор М, Демчик

Заказ 1959/54 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

- -- -е- ..- -- - - - ..,„ ... ,,-.-„- rr.i -.1 -. пш ц-, .- . . т -I -т

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,

Фиг. г

Изобретение предназначено для управления вентильным преобразователем, работающим на групповую нагрузку. Цель изобретения - увеличение быстродействия. Устройство содержит однофазный блок синхронизации (ОБС) 1, генератор высокочастотных импульсов (ГВИ) 11 и по числу вентильных групп преобразователя фазо- сдвигающие блоки (ФБ) 2, соединенные последовательно с соответствуннцими распределителями импульсов (РИ) 5, и дополнительно введенные модуляторы 15. ОБС 1 соединен с первым из ФБ 2. РИ 5 и запускающие входы модуляторов 15 соединены с ГВИ 11. Упto к 4 Ю