Устройство для управления @ -пульсным вентильным преобразователем Советский патент 1986 года по МПК H02M7/12 

ный вьтрямитель 11, экстрематор 12, БВХ 13, буферный усилитель 14 и сумматор 15, второй вход которого соединен с выходом источника управляющего напряжения 16. Дополнительный вход ВВХ 3 подключен к выходу вьтрямителя 11. При колебаниях напряжения выходной сигнал БВХ 13 изменяется так, что среднее значе

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразовательной технике для управления выпрямителями, к которым предъявляются повьшенные требования по качеству вьшрямленного напряжения

Цель изобретения - повьшение точ- ности.работы при случайных отклонениях, колебаниях и искажениях сет е- вых напряжений.

На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит последовательно соединенные первый двухполупериод ный выпрямитель 1, интегратор 2 с ключом 3 сброса, компаратор 4 и формирователь 5 импульсов. Вход блока 6 синхронизации подсоединен к входу первого вьшрямителя 1, а выход - к первсжу входу двухвходового элемента И 7, второй вход которого присоедине к выходу этого элемента через одно- вибратор 8. Одновременно выход элемента И 7 подключен к первому входу (R) RS-триггера 9, второй вход (S) последнего подключен к выходу формирователя 5 импульсов, а прямой выход к управляющему входу ключа 3 сброса интегратора,

Второй вход компаратора подсоединен к последующей фазе питакндей сети через последовательно включенные сетевой фильтр 10, второй двухполу- периодный вьтря {итель 11 , экстрема- тор 12, блок 13 выборки и хранения (ВВХ) 13, буферный усилитель 14 и сумматор 15, второй вход которого соединен с выходом источника 16 управляющего напряжения. Дополнитель-

46289

ние выпрямленного напряжения остается неизменн:ым. Так как колебания сетевых напряжений имеют долгопе- риодический характер, они полностью проходят через фильтр 10 и полностью компенсируются в вьтрямленном напряжении за счет соответствующего изменения угла включения вентилей.

2 И.П.

2

ный второй вход БВХ подключен к вы-- ходу второго вьтрямителя, а вход сброса через элемент 17 задержки содинен с выходом формирователя 5 импульсов.

Устройство работает следукяцим образом.

Напряжение одной из фаз, подключенное к соответствующему каналу, например фазы А, выпрямляется выпрямителем 1 СФиг.2q ) и подается н вход интегратора 2. Одновременно эт же напряжение подводится к входу блока 6 синхронизации, который вырабатывает узкие импульсы в моменты BpeiMeHH, когда входное напряжение достигает нуля. Это могут быть как моменты перехода через нуль идеальной неискаженной синусоиды сетевого напряжения, так и моменты, соответ- ству1С1Щие коммутационным провалам (фиг .28).

Так как обычно в первый момент включения преобразователя коммутационные Искажения отсутствуют, то блок синхронизации вырабатьтает первый импульс в момент перехода соответствующего сетевого напряжени через нуль Этот импульс поступает на 1зход элемента И 7 , к второму входу которого подключен выход одно- вибратора 8, Устойчивое состояние одновибратора такое, что на его выходе и, следовательно, на втором вхде . Элемента И содержится логическая еди1шца. Благодаря этому синхроимпульс поступает на выход элемента И 7, переключает одновибратор 8 в возбужденное состояние и триггер 9 в состояние, при котором на его пря10

31246289

MOM выходе появляется логический нуль, и ключ 3 размыкается, за весь интервал времени, пока одновибратор 8 будет находиться в возбужденном состоянии, на его выходе будет сигнал, соответствующий логическому Hyjyo (фиг.26 ) и элемент И 7 не будет пропускать на выход импульсы, соответствующие моментам коммутационных напряжений (фиг.2 г). Этим обеспечивается строгое соответствие начала момента интегрирования интегратором 2 синусоиды сетевого напряжени/i с моментом перехода ее через нуль в положительном направлении.

Таким образом, при разомкнутом ключе 3 напряжение выпрямителя 1 интегрируется и одновременно сравнивается на компараторе 4 с напряжением, подаваемым с выхода сумматора 15 и определяемым как разность между выходным напряжением буферного усилителя 14 K,Urr, (где и - амплитуда напряжения сети) и управляющим, пода15

20

руется узкий импульс, который подается на вход ББХ 13 и разрешает запись амплитуды напряжения, подаваемого с выхода вьшрямителя 11 (фиг.2 К ) Таким образом, на выходе БВХ появляется напряжение, строго пропорциональное амплитуде сетевого напряжения. Это напряжение подается на вход сумматора 15 через буферный усилитель 14, который, обладая большим входным сопротивлением, позволяет обеспечивать постоянство выходного напряжения БВХ, Одновременно усийитель 14 позволяет с высокой точностью поддерживать постоянный масштабный коэффициент К.

В момент равенства выходного напряжения интегратора 2 и сумматора 15 компаратор 4 срабатьшает, а формирователь 5 импульсов формирует импульс, перебрасьшакнпий триггер в состояние, при котором на его выходе появляется логическая единица; и ключ 3 шунтирует интегратор (фиг,29).

ваемым с выхода источника 16 (фиг.2д)25 Одновременно импульс 5 формирователя

40

Выходное напряжение буферного усилителя 14, пропорционально амплитуде сетевого, формируется, последовательно включенными блоками 10-14, следующим образом. Напряжение после- 30 дующей фазы (в рассматриваемом случае фазы В) фильтруется сетевым фильтром 10, причем параметры фильтра выбираются таким образом, чтобы фазовый сдвиг основной гармоники не пре- 35 вьшал угол, равный Tr/2in. В этом случае амплитуда от фильтрованного напряжения сместится к моменту естественной коммутации сетевых напряжений (фиг,2 0,3 ). В тех случаях, когда возможны большие искажения сети и фильтр с фазовым сдвигом основной гармоники, равным П/2т, окажется недостаточно эффективным, для вьще- ления сигнала следует воспользоваться напряжением последующей фазы, в рассматриваемом случае фазы -С. При этом фазовый сдвиг фильтра следует увеличить до величины, равной .

Отфильтрованное напряжение с блока 10 выпрямляется двухполупериод- ным вьтрямителем 11 и поступает на экстрематор 12 и одновременно на вход блока 13 выборки и хранения информации.

Экстрематором 12 в момент максимума выпрямленного напряжения формичерез элемент 17 задержки (фиг.2 ж) подается на обнуляющий вход БВХ 13 и обнуляет его. В результате схема подготовлена к следующему циклу работы.

.При колебаниях напряжения (фиг.2 а,5iK) выходной сигнал БВХ будет изменяться таким образом, что среднее значерше вьтрямленного напряжения останется неизменным. Так как обычно колебания сетевых напряжений имеют долгопериодический характер, то они полностью проходят через фильтр 10 и, следовательно, могут полностью компенсироваться в выпрямленном напряжении за счет соответствующего изменения угла включения ot вентилей (фиг . 2 а).

45 Формула изобретения

Устройство для управления N1-пульс- ным вентильным преобразователем, состоящее из ьо/2 каналов, каждый из которых содержит последовательно включенные первый двухполупериодный выпрямитель, интегратор с управляемым ключом сброса, компаратор, формирователь импульсов, а также блок синхронизации, вход которого подключен к входу первого двухполупериодного выпрямителя, и триггер, второй вход

50

55

которого присоединен с выходу фор0

5

0

руется узкий импульс, который подается на вход ББХ 13 и разрешает запись амплитуды напряжения, подаваемого с выхода вьшрямителя 11 (фиг.2 К ) Таким образом, на выходе БВХ появляется напряжение, строго пропорциональное амплитуде сетевого напряжения. Это напряжение подается на вход сумматора 15 через буферный усилитель 14, который, обладая большим входным сопротивлением, позволяет обеспечивать постоянство выходного напряжения БВХ, Одновременно усийитель 14 позволяет с высокой точностью поддерживать постоянный масштабный коэффициент К.

В момент равенства выходного напряжения интегратора 2 и сумматора 15 компаратор 4 срабатьшает, а формирователь 5 импульсов формирует импульс, перебрасьшакнпий триггер в состояние, при котором на его выходе появляется логическая единица; и ключ 3 шунтирует интегратор (фиг,29).

Одновременно импульс 5 формирователя

через элемент 17 задержки (фиг.2 ж) подается на обнуляющий вход БВХ 13 и обнуляет его. В результате схема подготовлена к следующему циклу работы.

.При колебаниях напряжения (фиг.2 а,5iK) выходной сигнал БВХ будет изменяться таким образом, что среднее значерше вьтрямленного напряжения останется неизменным. Так как обычно колебания сетевых напряжений имеют долгопериодический характер, то они полностью проходят через фильтр 10 и, следовательно, могут полностью компенсироваться в выпрямленном напряжении за счет соответствующего изменения угла включения ot вентилей (фиг . 2 а).

30 35

45 Формула изобретения

Устройство для управления N1-пульс- ным вентильным преобразователем, состоящее из ьо/2 каналов, каждый из которых содержит последовательно включенные первый двухполупериодный выпрямитель, интегратор с управляемым ключом сброса, компаратор, формирователь импульсов, а также блок синхронизации, вход которого подключен к входу первого двухполупериодного выпрямителя, и триггер, второй вход

которого присоединен с выходу формирователя импульсов, а выход - к управляющему входу ключа сброса интегратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы при случайных отклонениях, колебаниях и искажениях сетевых напряжений, каждый канал дополнительно снабжен двухвходовым элементом И, одновибратором, сетевым фильтром, вторым двухполупериодным вьшрямите- лем, экстрематором, блоком выборки и хранения, буферным усилителем, сумматором и элементом задержки, причем первый вход элемента И подключен к выходу блока синхронизации, выход присоединен с первому входу триггера

и через одновибратор - к второму вхо ду элемента И, второй вход компаратора подсоединен к следующей фазе сети через последовательно соединенные сетевой фильтр, второй двухполу- периодный вьшрямитель, экстрематор, блок выборки и хранения, буферньш усилит1гль и сумматор, второй вход которого предназначен для присоединения к источнику управляющего напряжения, причем второй вход блока выборю и хранения подключен к выходу второго вьшрямителя, а вход сброса присоединен к выходу формиро- вателя импульсов через элемент задержки .

ОС

оО

-л Ml АА--

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления выпрямителями, к которым предъявляются повьшенные требования по качеству выпрямленного напряжения. Цель изобретения - повышение точности работы при случайных отклонениях, колебаниях и искажениях сетевых напряжений. Устройство содержит последовательно соединенные двухполупериод- ный выпрямитель 1, интегратор 2 с ключом сброса 3, компаратор 4 и. формирователь импульсов 5. Вход блока синхронизации 6 соединен с входом выпрямителя 1 , а выход - с первым входом двухвходового элемента 7. Второй вход элемента 7 через одно- вибратор 8 соединен с выходом элемента 7 и с R-входом RS -триггера 9 S-вход RS-триггера 9 соединен с выходом формирователя импульсов 5, соединенным через элемент задержки 17 .с дополнительным входом блока выборки и хранения (БВХ) 13. Прямой выход RS -триггера 9 соединен с управляющим входом ключа сброса 3. Второй вход компаратора 4 поключен к последующей фазе питающей сети через последовательно включенные сетевой фильтр 10, двухполупериод( (Л 1C 4 Од N9 00