Устройство для управления тиристорным преобразователем Советский патент 1987 года по МПК H02M1/08 

11

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено для управления многофазными управляемыми вентильными преобразователями.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства для им- пульсно-фазного управления тиристор- ным преобразователем.

На фиг.1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на , фиг.2 - схема блока синхронизации; на фиг.З - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит блок 1 сии- хронизации, входы которого предназначены для подключения к источнику сетевого напряжения, первый выход тактовой синхронизации подключен к установочному входу первого счетчика 2, второй выход тактовой синхронизации - к установочному входу второго счетчика 3, а выходы синхронизации к входам синхронизации распределителя 4 импульсов, выхода которого пред назначены для подк.ттючения к управляющим электродам тиристоров мостового преобразователя, счетные входы первого 2 и второго 3 сч.етчиков предназначены для подключения к генера- тору тактовых импульсов, а соответствующие входы портов установки кодов объединены и предназначены для подключения к задатчику управляющего кода.

Блок синхронизации содержит первый 5, второй 6 и третий 7 компараторы,, входы которых предназначены для подключения к источнику сетевого напряжения, логические элементы И 8 - 13 и трехвходовые логические элементы ИЛИ 14 и 15, причем прямой выход первого компаратора 5 подключен к первым входам элементов И 8 и 13, а инверсный выход - к вторым вхо дам элементов И 10 и 11, прямой выход второго компаратора 6 подключен к первым входам элементов И 9 и I1, а инверсный выход - к вторым входам элементов И 8 и 12, прямой выход третьего компаратора 7 подключен к первым входам элементов И 10 и 12, а инверсный - к вторым входам элементов И 9 и 13. Входы логического элемента ИЛИ 14 подключены к выхо- дам элементов И 8 - 10, а выход - к установочному входу первого счетчика 2, входы логического элемента ИЛИ 15 подключегш к выходам логических

элементов И 11 - 13, а выход - к установочному входу второго счетчика 3 Распределитель 4 импульсов содержит логические элементы И 16-21 и логические элементы ИЛИ 22-21, Первые входы логических элементов И 16- 21 подключены соответственно к выходам логических элементов И 8-13 блока 1 синхронизации, а вторые входы логических элементов И 16-18-к выходу первого счетчика 2, вторые входы логических элементов И 19 - 21 подключены к выходу второго счетчика 3, выход логического элемента И 16 - к первым входам логических элементов ИЛИ 22 и 26, выход логического элемента И 17 к первым входам логических элементов ИЛИ 23 и 27, выход ло- гш-геского элемента И 1 8 - к первым входам логических элементов ИЛИ 25 и 24, выход логического элемента И 19 к вторым входам логических элементов ИЛИ 23 и 25 i, выход логического элемента И 20 - к вторым входам логических элементов ИЛИ 24 и 26, выход логического элемента И 21 - к вторым входам логических элементов ИЛИ 22 и 27, а выходы логических элементов ИЛИ 22-27 предназначены для подключения к управляющим электродам тиристоров вентильного преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

На входы блока 1 синхронизации поступает напряжение сети (фиг.2, кривая и/) А,.В, С. Лри этом на выходе компараторов 5-7 образуются пря моугольньш импульсы (фиг.3, кривые А, А, В, В и С, С), фронты которых соответствуют моментам равенства мгновенного значения синусоидального напряжения сети и напряжения порога срабатывания компаратора. Напряжение с прямых и инверсных выходов компараторов 5-7 поступает на входы логических элементов И 8-13, которые реализуют логические функции , Y В+С, ., , , (фиг.З). Напряжение с выходов логических элементов И 8-13 поступает на входы синхронизации распределителя 4 импульсов. На входы трахвходового элемента ИЛИ 14 поступают напряжения с выходов элементов И 8 - 10, а на входы трехвходового элемента ИЛИ 15- напряжения с выходов элементов И 11 - 13.

При этом на выходе элемента ИЛИ 14 образуется напряжение (фиг.З, крвая и, ), нулевые уровни которой соответствуют моментам переходов через нуль фаз сетевого напряжения из отрицательной области в положительную, а на выходе элемента ИЛИ 15 - напряжение (фиг.З, кривая U,, ), нулевые уровни которой соответствуют моментам перехода через нуль фаз сетевого напряжения из положительной области в отрицательную. Ширина импульсов нулевого уровня зависит от величины напряжения порога срабатывания компараторов и может быть выбрана достаточно малой, расстояние между фронтами импульсов нулевого уровня равно 120 эл. град.

В моменты положительных полуволн сетевого напряжения Лроитами импульсов (фиг.З, кривая и,) в счетчик 2 записывается с информационной шины Q значение кода, равное требуемому углу регулирования в инверсном коде в анодной группе вентилей тиристор- ного преобразователя.

После прохождения на счетный вход счетчика 2 требуемого количества импульсов с тактового генератора на выходе счетчика появляется импульс переполнения (фиг.2, кривая U), который соответствует заданному углу регулирования ot , отсчитываемому от момента перехода линейного напряжения сети через нуль. Импульсы с выхода счетчика 2 поступают на вторые входы элементов И 16 - 18 распреде- .лителя 4 и распределяются на анодную группу тиристоров преобразователя.

В моменты отрицательных полуволн сетевого напряжения фронтами импульсов (фиг.З, кривая U(5 ) в счетчик 3 записывается с информационной шины Q значение кода, равное требуемому углу регулирования в инверсном коде в катодной группе вентилей тиристор- ного преобразователя.

После прохождения на счетный вход счетчика 3 требуемого количества импульсов с тактового генератора на выходе счетчика появляется импульс переполнения (фиг. 2, кривая Uj), который поступает на вторые входы элементов И 19-21 распределителя 4 и распределяются на катодную группу тиристоров преобразователя. Логические элементы ИЛИ 22-27 служат для получения сдвоенных управляющих импульсов, основного и дополнительного, сдвинутых один относительно другого на 60 эл. град.

0 Так как информация записьгаается в каждый счетчик через 120 эл. град, а сдвиг моментов записи в счетчики 2 и 3 составляет 60 эл. град, что угол регулирования тиристорами может изме5 няться с максимально возможной частотой через каждые 60 эл. град, при этом диапазон изменения угла управления составляет 120 эл. град.

0 Таким образом, использование изобретения позволяет повысить быстродействие устройства управления и расширить полосу пропускания при работе в замкнутой системе управления.

5

Формула изобретения

Устройство для управления тирис- торным преобразователем, содержащее Q блок синхронизации, входы которого предназначены для подключения к источнику сетевого напряжения, первый счетчик, вход тактовой синхронизации которого соединен с первым выходом тактовой синхронизации блока синхронизации, счетный вход предназначен . для подключения к выходу тактового генератора, а входы порта установки кода предназначены для подключения к задатчику управляющего кода, второй счетчик, распределитель импульсов, входы синхронизации которого соединены с синхронизирующими выходами блока синхронизации, а управляющие входы соединены с выходом первого и выходом второго счетчиков, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, портов установки кода счетчиков объединены, счетный вход второго счетчика соединен со счетным входом первого, а вход тактовой синхронизации соединен с вторым выходом тактовой синхронизации блока синхронизации.

5

0

5

0

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тиристорных преобразователях. Целью изобретения является повышение быстродействия. В данном устройстве счетчики 2 и 3, синхронизируемые синхронизатором 1, работают в диапазоне 120 эл. град. Смена угла регулирования в устройстве происходит в каждой точке (через 60 эл. град), т.е. с максимально возможной частотой. В данном устройстве нет необходимости в блоке переключения диапазонов. 3 ил. КупраВпе- уиию длектпосгпооово тиристор- нога преобразователя 00