Устройство для управления многофазным вентильным преобразователем Советский патент 1987 года по МПК H02M7/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении систем импульсно-фазового управления многофазными вентильными преобразователями, ведомыми сетью.

. Цель изобретения - упрощение устройства.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства управления; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие процесс формирования импульсов управления для вентилей, подключенных к одной фазе питающей сети.

Устройство (фиг. 1) состоит из трех идентичных каналов 1-3, каждый из которых содержит блок 1.1-3.1 синхронизации, состоящий из нуль-органов линейных 1.1.1 и фазных 1.1.2 напряже«ий, формирователей задающего 1.1.3 2о генератора 1.2.1 пилообразного (первый элемент 2И-2И 2ИЛИ) и селек- напряжения - обычного интегратора с

30

торного 1.1.4 (второй элемент 2И-2И- 2ИЛИ) импульсов, фазосдвигающий блок 1.2-3.2, состоящий из генератора 1 . 2.1 пилообразного напряжения и эле- 25 мента 1.2.2 сравнения с прямьм и инверсным выходами, и распределитель 1.3-3.3 импульсов - третий элемент 2И-2И-2Р1ЛИ с прямым и инверсным выходами 1.3.1 и два элемента 2ИЛИ-НЕ 1.3.2, общий для всех каналов блок 4 задания, содержащий источник 4.1 управляющего напряжения и задатчик 4.2 режима с и инверсным выходами .

На фиг. 2 представлены выходные сигналы: а - фаз А,В,С сети б - нуль-органа линейного напряжения АС; в - задатчика режима,- г - формирователя селекторного импульса; д - нуль- органа фазного напряжения; е - генератора пилообразного напряжения и источника управляющего напряжения; ж цепями обратных связей для фиксации нулевого и максимального уровней пилообразного напряжения (фиг.2е).

Выходные сигналы нуль-органа 1.1. линейного напряжения и задатчика 4.2 режима (обычный ключ, принимающий дв логических состояния О и 1, фиг, 2в) поступают на входы формиров теля 1.1.4 селекторного импульса (второй элемент 2И-2И-2ЮТИ) и преобр зуются в селекторные импульсы СИ1,4 для вентилей, подключенных к фазе А, в соответствии с логической формулой

35

40

СИ1,4 АС-ИЗР+АС-ИЗР., где ИЗР, ИЗР - логические сигналы

на прямом и инверсном выходах задатчика режима, причем () задает выпрямительный, а () - инверторньй режим работы вентильного преобразователя.

элемента сравнения; з, и - элементов 2И-2И-2ИЛИ распределителей каналов фаз А и В; к,л - элементов 2ИЛИ-НЕ распределителя в канале фазы А.

Устройство работает следующим образом.

Поскольку устройство состоит из идентичных каналов, достаточно рассмотреть -канал 1 (фиг. 1) фазы А.

Напряжения трех фаз А,В,С, синхронизированные с питающей сетью

на прямом и инверсном выходах задатчика режима, причем () задает выпрямительный, а () - инверторньй режим работы вентильного преобразователя.

45 Из последней формулы следует, что СИ1, при и СК1, при .

Определение моментов выработки управляющих импульсов для вентилей 5Qпреобразователя, подключенных к данной фазе сети, производится в фазо- сдвигающем блоке 1.2с помощью элемента 1.2.2 сравнения - обычного компаратора с прямым и инверсным выхода- (фиг. 2а), подаются на вход блока 1.1 55 входы которого поступают сиг- синхронизации (фиг. 1). Нуль-орган налы с выхода генератора 1.2.1 пилообразного напряжения и от источника 4.1 управляющего напряжения, представляющего собой управляемый одно1.1.1 линейного напряжения представляет собой компаратор сигналов своей и опережающей фаз сети, а фазного

1.1.2 - обычный нуль-орган сигнала отстающей фазы, поэтому с их выходов снимаются последовательности прямоугольных импульсов АС (фиг. 26). АС,В (фиг. 2д) и В, причем уровни логической 1 на прямых выходах формируются при положительных, а на инверсных - при отрицательных полуволнах линейного и фазного напряжений. Полученный импульсы подаются на входы формирователя 1.1.3 задающих импульсов (элемент 2И-2И-2ИЛИ) и преобразуются им в последовательность

прямоугольных импульсов удвоенной частоты в соответствии с логической

формулой

ЗИ1,4 АС-В+АС-В, которые используются для синхрониза0

5

цепями обратных связей для фиксации нулевого и максимального уровней пилообразного напряжения (фиг.2е).

Выходные сигналы нуль-органа 1.1.1 линейного напряжения и задатчика 4.2 режима (обычный ключ, принимающий два логических состояния О и 1, фиг, 2в) поступают на входы формирователя 1.1.4 селекторного импульса (второй элемент 2И-2И-2ЮТИ) и преобразуются в селекторные импульсы СИ1,4 для вентилей, подключенных к фазе А, в соответствии с логической формулой

25

35

40

СИ1,4 АС-ИЗР+АС-ИЗР., где ИЗР, ИЗР - логические сигналы

на прямом и инверсном выходах задатчика режима, причем () задает выпрямительный, а () - инверторньй режим работы вентильного преобразователя.

45 Из последней формулы следует, что СИ1, при и СК1, при .

Определение моментов выработки управляющих импульсов для вентилей 5Qпреобразователя, подключенных к данной фазе сети, производится в фазо- сдвигающем блоке 1.2с помощью элемента 1.2.2 сравнения - обычного комполярный делитель напряжения, собран ньм на переменном сопротивлении, блока 4 задания (фиг. 1). На интервалах, когда пилообразное напряжение превьппает уровень управляющего (фиг, 2е)5 на прямом выходе элемента сравнения формируется сигнал логической 1 СС1,4 (фиг. 2ж), а на инверсном - логического О СС1,4, Положение передних фронтов импульсов СС1,4 определяет моменты выработки управляющих импульсов при работе преобра- зователя в инверторном режиме, а СС1,4 - в выпрямительном. Распределение импульсов управления и формирование их по длительности, равной интервалам естественной проводимости вентилей, осуществляется распределителем 1.3 (фиг. 1).

Выходные сигналы формирователя селекторных импульсов, нуль-органа фазного напряжения и элемента сравнения подаются на входы третьего элемента 2И-2И-2ИЛИ 1.3.1 и пребразуют- ся им в симметричные прямоугольные импульсы И1,4 (фиг. 2з) в соответствии с логической формулой И1,,4-СС1,4+В-СС1,4, причем фаза этих импульсов при изменении управляющего Напряжения U от U,, „а(, до изменяется от О до 90°при и от 180 до 90°при . Передние фронты импульсов И1,4,. снимаемых с прямого выхода, соответствуют моментам выработки управляющего импульса для вентиля 1 катодной группы преобразователя, а импульсов И1,4, снимаемых с инверсного выхода, - для вентиля 4 анодной группы, выходные сигналы логических

элементов 2И-2И-2ИЛИ И1,4; И1,4; ИЗ,6; из ,б распределителей каналов своей (1.3.1) и отстающей (2.3.1) фаз поступают на входы логических элементов 2РШИ-НЕ 1.3.2 (фиг. 1) и преобра- зуются в импульсы управления ИУ1, ИУ4 (фиг. 2к, л) в соответствии с логическими формулами

.4 + ИЗ. 6

,4 + ИЗ, 6.

Таким образом, изобретение является более простым техническим решением, так как содержит меньшее число

Устройство для управления многофазным вентильным преобразователем, содержащее идентичные каналы по чис лу фаз, каждый из которых состоит и блока синхронизации, фазосдвигающег блока и распределителя импульсов, общий для всех каналов блок задания состоящий из источника управляющего напряжения и задатчика режима с пря мым я инверсным вых-одами, блок синхронизации содержит нуль-органы линейного и фазного напряжений питающей сети с прямым и инверсным выход ми и формирователи задающих и селек торных импульсов, фазосдвигающий блок состоит из генератора пилообра ного напряжения и элемента сравнения с прямым и инверсным выходами, 25 входы нуль-органов линейного и фазного напряжений предназначены для подключения к фазам питающей сети, вход генератора пилообразного напря жения соединен с выходом формироват ля задающего импульса, а выход соединен с первым входом элемента срав нения, второй вход элемента сравнен соединен с выходом источника управляющего напряжения, отличаю- щ е.е с я тем, что, с целью упроще ния, в каждом канале формирователи задающих и селекторных импульсов вы полнены каждый на первом и втором элементах 2И-2И-2ИЛИ, первый и трети входы этих элементов соединены с пря мым и инверсным выходами нуль-органа линейного напряжения, второй и четве тый входы первого элемента 2И-2И-2ИЛ соединены соответственно с прямым и инверсным выходами нуль-органа фазно го напряжения, а второго элемента 2И-2И-2ИЛИ - с прямым и инверсным вы ходами задатчика режима, распределитель импульсов в каждом канале состоит из третьего элемента 2Иг-2И-2ИЛИ с прямым и инверсным выходами и двух элементов 2ИЛИ-НЕ, первьш и четверты входы третьего элемента 2И-2И-2ИЛИ соединены соответственно с выходом

50

логических элементов, блоки синхрони- второго элемента 2И-2И-2ИЛИ и с прязации отдельных каналов не содержат связей между собой, а распределители импульсов в каждом канале имеют в три раза меньшее число информационных

мым выходом нуль-органа фазного напряжения, а второй И третий - с инверсным и прямым выходами элемента сравнения соответственно, прямой вывходовк ами.

и меньше связей с другими бло0

5

0

Формула изобретения

Устройство для управления многофазным вентильным преобразователем, содержащее идентичные каналы по числу фаз, каждый из которых состоит из блока синхронизации, фазосдвигающего блока и распределителя импульсов, общий для всех каналов блок задания, состоящий из источника управляющего напряжения и задатчика режима с прямым я инверсным вых-одами, блок синхронизации содержит нуль-органы линейного и фазного напряжений питающей сети с прямым и инверсным выходами и формирователи задающих и селекторных импульсов, фазосдвигающий блок состоит из генератора пилообразного напряжения и элемента сравнения с прямым и инверсным выходами, 5 входы нуль-органов линейного и фазного напряжений предназначены для подключения к фазам питающей сети, вход генератора пилообразного напряжения соединен с выходом формирователя задающего импульса, а выход соединен с первым входом элемента срав- нения, второй вход элемента сравнения соединен с выходом источника управляющего напряжения, отличаю- щ е.е с я тем, что, с целью упрощения, в каждом канале формирователи задающих и селекторных импульсов выполнены каждый на первом и втором элементах 2И-2И-2ИЛИ, первый и третий входы этих элементов соединены с прямым и инверсным выходами нуль-органа линейного напряжения, второй и четвертый входы первого элемента 2И-2И-2ИЛИ соединены соответственно с прямым и инверсным выходами нуль-органа фазного напряжения, а второго элемента 2И-2И-2ИЛИ - с прямым и инверсным выходами задатчика режима, распределитель импульсов в каждом канале состоит из третьего элемента 2Иг-2И-2ИЛИ с прямым и инверсным выходами и двух элементов 2ИЛИ-НЕ, первьш и четвертый входы третьего элемента 2И-2И-2ИЛИ соединены соответственно с выходом

0

5

0

0

второго элемента 2И-2И-2ИЛИ и с прямым выходом нуль-органа фазного напряжения, а второй И третий - с инверсным и прямым выходами элемента сравнения соответственно, прямой вы513256396

ход третьего элемента W 2E-2vaiK -ка- выход третьего элемента 2И-2И-2ИЛИ нала данной фазы соединен с вторым канала данной фазы соединен с первым входом второго элемента и входом первого элемента 2ИЛИ-НЕ и вторым входом первого элемента 2ШШ- первым входом второго элемента 2ИЛИ- ЛЕ канала предыдущей фазы, инверсный НЕ канала предьщущей фазы.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении систем импульсно-фазового управления преобразователями. Целью изобретения является упрощение. Каждый канал управления содержит блок синхронизации (1.1-3.1), фаэосдвигаю- щий блок (1.2-3.2), распределитель импульсов (1.3-3.3) и общий для всех каналов блок задания 4. Блоки синхронизации работают независимо. В каждом канале выходные сигналы блока синхро- и фазосдвигающегр блока пода- ют.ся на входы элемента 2И-2И-2ИЛИ рас- пределителя импульсов и преобразуются в симметричные прямоугольные импульсы. 2 ил. . .22 С& А ..J 1 r::fr si U«2 I М I u -тИ siai J.3.f PU 1Ш2 3 7ГФиг.1

аг.2