Устройство для формирования задающих импульсов системы импульсно-фазового управления тиристорным преобразователем Советский патент 1987 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к электро- технике и может найти применение в системах импульсно-фазового управления тиристхзрными пpeoбpaзoвaтeля и.

Цель изобретения - повышение симметрии задающих импульсов системы управления тиристорным преобразователем.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 и 3 - временные потенциальные диаграммы, поясняющие работу устройства.

10

На вход устройства поступает напряжение одной из фаз питающей сети Un;i (фиг. 1 и 2), которое фильтруется RC-фильтром и сдвигается им на угол У. Это напряжение поступает на вход нуль-органа 2. В момент прохождения отрицательной полуволны напряжения Uux (фиг. 2а) с выхода нуль- органа снимаются прямоугольные импульсы длительностью (фиг. 26) и в момент формирования задних фронтов этих импульсов с помощью RC-цепи формируются синхронизирующие импульсы Устройство содержит фильтр 1, под- 15 первые логические нули U,,/ (фиг. 2в),

ключенный к однофазному напряжению питающей сети Uj . Выход фильтра 1 связан с входом нуль-органа 2, выход которого через дифференцирующую ЕС- цепь -3 соединен с входом третьего одновибратора 4. Выход последнего через дифференцирующую RC-цепь 5 связа с входом четвертого одновибратора 6, его прямой выход через дифференцирующую КС-цепь 7 подключен к входу пято го одновибратора 8, а инверсный выход - к первому входу первого элемента И-НЕ 9.

Выход пятого одновибратора связан с вторым входом элемента И-НЕ 9, выход которого соединен с входом первого элемента НЕ 10 и первым входом второго элемента И-НЕ 11. Выход последнего подключен к первому входу четвертого элемента И-НЕ 12, выход которого связан с выходной клеммой

UflbK устройству и через второй элемент НЕ 13 с входом первого одновибратора 14.

Выход одновибратора 14 через диф- ференцирующую RC-цепь 15 соединен с входом второго одновибратора 16, вы ход которого через дифференцирующую RC-цепь 17 и третий элемент НЕ 18 связан с вторым входом третьего эле- мента И-НЕ 19, вторым входом второго элемента И-НЕ, при этом первый вход элемента И-НЕ 19 соединен с выходом первого инвертора, а выход - с первьот входом триггера 20, второй вход ко- торого связан с вторым входом четвертого элемента И-НЕ, который через дифференцирующу1о RC-цепь соединен с выходом нуль-органа, выход триггера 20 через усилитель 21 связан с уз- лом 22 индикации симметрии задающих импульсов.

Устройство работает следук щим образом.

На вход устройства поступает напряжение одной из фаз питающей сети Un;i (фиг. 1 и 2), которое фильтруется RC-фильтром и сдвигается им на угол У. Это напряжение поступает на вход нуль-органа 2. В момент прохождения отрицательной полуволны напряжения Uux (фиг. 2а) с выхода нуль- органа снимаются прямоугольные импульсы длительностью (фиг. 26) и в момент формирования задних фронтов этих импульсов с помощью RC-цепи формируются синхронизирующие импульсы которые запускают третий одновибра- тор 4, подаются на сбрасывающий вход 1К-триггера и на второй вход четвертого элемента И-НЕ 12.

Третьим одновибратором 4 формируются прямоугольные импульсы длитель2 Г

, в момент прохожностью

не более -

m

дения задних фронтов которых с использованием дифференцирующей RC-цепи 5 формируются вторые логические нули Uoi (момент времени tj , фиг.2д), использующиеся для запуска одновибра- тора 6, выходные импульсы которого Ufe (фиг. 2е) длительностью 57Г (зад- га ние фронты) используются для форми- /

рования третьих логических нулей Uoj (фиг. 2ж). .

Третьи логические нули запускают одновибратор 8. Длительность его выходного импульса также равна

(фнг. 2 з).

Суммарная длительность выдержек одновибраторов 6 и 8 выбирается из соотношения

(|- -tjcL )+ /3+tnMn 5 ( + tiQ,) (2(r/m-t3q) + ,

где суммарная длительность выодных импульсов одновибраторов 14 16 (равная , где m - пульсность силовой схемы ТП);

tjoAe и t

- длительность выходных импульсов одновибраторов 6 и зaf, длитедьность импульсов одновибратора 4, равная .

Сигналы Ue и g (фиг. 3 и Зз) с инверсных вьпсодов одновибраторов 6 и 8 суммируются элементом 9, с выхода которого в момент времени снимается импульс Uj длительностью

3

( + задв который поступает однонременно на вход элемента НЕ 10 и на первый вход элемента И-НЕ.

Формирование задающих импульсов с частотой тГ происходит следующим образом.

Сигналы логических нулей U,,o/ используют не только для формирования первых задающих импульсов в серии, но и для формирования всех последующих импульсов Ugbu (фиг. 2л) через интервал . в диапазоне 5(/Зт (фиг. 2к). Интервал формируется двумя последовательно вкяюченйыми через дифференцирующую КС-цепь одно- вибраторами 14 и 16. Суммарная выдержка времени одновибраторов 14 и 16 устанавливается равной 2 /Г/т.

Серия импульсов U,j с выхода элетервал 2 /Г/т в момент времени t (фи Зи). Этот импульс не запускает одн вибраторы 14 и 16, так как в момен g времени с элемента И-НЕ 11 импульс не снимаются (фиг. 2к). Выделение этого импульса (дублирующего J осущ вляется на выходе схемы элемента И-НЕ 19 за счет формирования сигна 10 разрешения (фиг. Зз) на выходе инвертора 10, при этом импульсы U|f

(фиг. Зж) через элемент И-НЕ 19 не проходят, так как в момент времени tj . . . разрешения нет.

15 При сравнении временных положен дублирующих сигналов (логических лей и,о, фиг. З) и сигналов Ц,о-(фиг 2в) в случае симметрии Ug, (фиг. 2 передние фронты этих импульсов сов

20 дают, что фиксируется узлом 22 инд кации, содержащим триггер, усилите и светодиод.

При симметрии Ug на выходах триггера 20 и усилителя 21 устанав

и Ujj , равные н пряжению питания +Un и поэтому н выходе ток через светодиод не прох дит и он не светится (фиг.З к,л).

мента НЕ 13 (фиг. За) периодически запускает одновибратор 14. Его выходные импульсы UK формируются длительностью / /т (фиг. Зб) и преобразуются.25 ваются сигналы в сигналы логических нулей с использованием дифференцирующей RC- цепочки 15 (фиг. Зв).

Импульсы и,04 запускают.одновибратор, выходной импульс которого также 30 редние фронты импульсов и

Когда симметрия нарушена, п

формируют длительностью /Г/га (фиг.Зг). Эти импульсы дифференцируются цепью 17 (фиг. Зд). Полученные логические нули используют для получения последующих импульсов в серии (в моменты tj .. .ty ) , для чего их инвертируют элементом НЕ,18.

Таким образом, на выходе инвертора 18 формируется серия импу.чьсов

(со сдвигом между импульсами на 2 7 7га) .40 ния индуктора. Эти импульсы поступают на второй вход элемента И-НЕ 11, с выхода которого до тех пор снимаются и подаются импульсы на элемент И-НЕ 12, пока есть разрешающий сигнал на первом входе элемента 11 длительностью З /Г/З. Ионе совпадают (фиг. 4 м), при этом выходах триггера 20 и усилителя 2 появляются провалы постоянного н пряжения (фиг. 3 н.о), длительност 35 которых определяется уровнем несим метр1та (фиг. 3л).

Восстановление заданной симметр достигается за счет изменения пара ров одновибратора 16 до полного га

45

этому на выходе устройства идь|(фиг. 2л) в период времени t -t имеем последовательность импульсов с частотой mf.

Схема устройства позволяет обеспечивать непрерывный контроль симметрии полученных интервалов между импульсами в серии и дает возможность восстанавливать заданный уровень симметрии, для чего импульс сформированный в момент времени t (фиг. Зе) используют для формирования специального дублирующего импульса U(3,,o через ий-.

Формула изобретени

Устройство для формирования зад louijix импульсов системы импульсно-ф зового управления тиристорным прео разователем, содержащее нуль-орган с укорачивающей КС-цепью на выходе два последовательно соединенных од вибратора через дифференцирующую R

5Q цепь с укорачивающей RC-цепью на в ходе второго одновибратора, третий одновибратор, вход которого через RC-цепь связан с выходом нуль-орга отличающееся тем, что,

55 целью повьщ1ения симметрии задающих импульсов, оно снабжено четвертым пятым одновибраторами, четьфьмя э ментами И-НЕ, тремя элементами НЕ, триггером с усилителем на выходе

32476

тервал 2 /Г/т в момент времени t (фиг. Зи). Этот импульс не запускает одно- вибраторы 14 и 16, так как в момент g времени с элемента И-НЕ 11 импульсы не снимаются (фиг. 2к). Выделение этого импульса (дублирующего J осуществляется на выходе схемы элемента И-НЕ 19 за счет формирования сигнала 10 разрешения (фиг. Зз) на выходе инвертора 10, при этом импульсы U|f

(фиг. Зж) через элемент И-НЕ 19 не проходят, так как в момент времени tj . . . разрешения нет.

15 При сравнении временных положений дублирующих сигналов (логических нулей и,о, фиг. З) и сигналов Ц,о-(фиг. 2в) в случае симметрии Ug, (фиг. 2л) передние фронты этих импульсов совпа20 дают, что фиксируется узлом 22 индикации, содержащим триггер, усилитель и светодиод.

При симметрии Ug на выходах триггера 20 и усилителя 21 устанавлии Ujj , равные напряжению питания +Un и поэтому на выходе ток через светодиод не проходит и он не светится (фиг.З к,л).

.25 ваются сигналы

ние фронты импульсов и

Когда симметрия нарушена, передние фронты импульсов и

не совпадают (фиг. 4 м), при этом на выходах триггера 20 и усилителя 2I появляются провалы постоянного напряжения (фиг. 3 н.о), длительность которых определяется уровнем несим- метр1та (фиг. 3л).

Восстановление заданной симметрии . достигается за счет изменения параметров одновибратора 16 до полного гашения индуктора.

Формула изобретения

Устройство для формирования зада- louijix импульсов системы импульсно-фа- зового управления тиристорным преобразователем, содержащее нуль-орган с укорачивающей КС-цепью на выходе, два последовательно соединенных одно- вибратора через дифференцирующую RCцепь с укорачивающей RC-цепью на выходе второго одновибратора, третий одновибратор, вход которого через RC-цепь связан с выходом нуль-органа, отличающееся тем, что, с

целью повьщ1ения симметрии задающих импульсов, оно снабжено четвертым и пятым одновибраторами, четьфьмя элементами И-НЕ, тремя элементами НЕ, триггером с усилителем на выходе и

ь 1

узлом индикации симметрии импульсов, причем четвертый одновибратор имеет прямой и инверсный выходы, выход тре тьего одновибратора через дифференци рующую RC-цёпь связан с входом четвертого одновибратора, инверсный выход которого подключен к первому входу первого элемента И-НЕ, а прямой выход через дифференцирующую ЕС-цепь соединен с входом пятого одновибрато ра, выход последнего связан с вторым входом первого элемента И-НЕ, выход которого через первый элемент НЕ свя зан с первым входом второго элемента И-НЕ и с первым входом третьего элемента И-НЕ непосредственно, выход последнего соединен с первым входом

32476

четвертого элемента И-НЕ, второй вход которого связан через дифференцирующую ЕС-цепь с выходом нуль-органа и с вторым входом триггера непосредственно, выход четвертого элемента И-НЕ соединен с выходом устройства и через второй элемент НЕ с первым одно- вибратором, выход второго одновибра- 10 тора с укорачивающей ЕС-цепью на выходе через третий элемент НЕ соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ и вторым входом второго элемента И-НЕ, причем выход последнего 15 подключен к первому входу триггера, выход которого через усилитель связан с узлом индикации симметрии задающих импульсов.

фиг. /

Фиг,г

Фиг. З

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано в системах импульсно-фазового управления преобразователями. Целью изобретения является повьппение симметрии импульсов синхронизации и их контроль. Устройство формирует первые и вторые задающие импульсы, сдвинутые относительно друг друга на 2 ;i7in в интервале 5 fl /3, и дублирующие задающие импульсы. При помощи 1К-триггера сравнивают моменты их появления и по сигналу на его выходе определяют уровень асимметрии. При наличии асимметрии изменяют параметры формирователей выдержек времени. 3 ил. (Л