Устройство для @ -канального импульсного регулирования мощности в @ -фазной сети Советский патент 1987 года по МПК H02M5/22 

1

Изобретение относится к регулированию мощности в га-фазной сети и предназначено для дискретного управления мощности и связанньми с мощностью величинами в многоканальных электротермических установках, подключенных своими ш-фазными нагрузками к промьшшенной сети.

Цель изобретения - упрощение.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для п-канально- гр регулирования мощности в т-фазной сети при на фиг. 2 - схема управления вентилями для устройства; на фиг. 3 - схема распределителя каналов на канала.

Устройство для импульсного регулирования мощности в т-фазной сети (фиг. 1) содержит синхронизатор 1, своими входами соединенный с шинами сети 2, тактовым выходом - с входом делителя 3 частоты, синхронизирующие выходы - с синхронизирующими входами блоков 4. 1 ; 4. 2;. . . ; 4N управления вентилями, группы управляемых вентилей 5,1; 5. 2;. . . ; 5N, посредством которык каждая трехфазная нагрузка 6.1; 6.2;...;6N подключена к сети 2, распределитель 7, своим тактовым входом соединенньй с генератором 8 импульсов, а установочным - с выходом счетчика, а выходами - с входами выбора канала схем 4 управления распределитель 9, своими выходами соедин енный с входами выбора фазы блока 4 управления, а тактовым входом через элемент РШИ 10 соединен с выходами выбранной фазы этих же схем управления.

Блок 4 управления вентилями (фиг. 2) содержит управляемый делитель 11 частоты, у которого тактовый вход является тактовым входом 12 схемы управления вентилями, а выход соединен с первыми входами схем 13-15 совпадения, выходы которых подключены к S-входам RS-триггеров 16-18, и одновременно являются выходами 19-21 выбранной фазы. Вторые входы всех схем 13-15 совпадения являются входом выбранного канала 22, а третьи - входами 23-25 выбора фазы. R-входы триггеров 16-18 являются синхронизирующими входами 26-28 схемы управления, а прямые выходы триггеров соединены с входами шифратора 29, состоящего из трех схем HJM 30-32, выходы которых являются управляющими выхода10

15

20

25

543592

ми 33-35 блока 4 управления. На входы 36 делителя II частоты подается сигнал управления.

Распределитель 7 (фиг. 3) содержит п-разрядный регистр 37 сдвига, выходы 38 которого являются выходами выбора канала, RS-триггер 39, прямой выход KOTOploro соединен с первым входом элемента И 40, второй вход которого является тактовым входом 41 распределителя 7 каналов, а выход соединен с входом Cj, сдвига регистра 37, выход делителя 42 частоты соединен с вторым входом установки в 1 триггера 39 и входом параллельной записи регистра С, 37, управляющий вход V которого соединен с входом записи единицы в первый разряд распределителя 7, параллельный вход первого разряда D соединен с шиной .Логическая единица, а все остальные информационные входы - с шиной Логический нуль.

Вход установки в О триггера 39 соединен с последним выходом регистра 37.

Выходы 38 распределителя 7 соединяются с входами выбора канала блоков управления вентилями, тактовый вход 41 соединяется с выходом генератора 8, вход записи 1 в первый разряд - с выходом делителя 3.

По приходу импульса с выхода 25 счетчика на вход 42 распределителя 7 в его первый разряд записывается 1, триггер 39 устанавливается в 1, и подает сигнал Логическая единица на первый вход элемента И 40, через который на вход сдвига поступает тактовая частота с генератора 8, каждым тактовым импульсом которой Логическая единица на выходах 38 сдвигается от первого выхода к последнему.

Устройство при трехфазном питании работает следующим образом.

При появлении питания на шинах 2 сети синхронизатор 1 на своих синхронизирующих выходах генерирует импульсы, совпадающие с моментами перехода через ноль напряжения Ид ,U и сети, которые поступают на синхронизирующие входы схем управления вентилями..

Импульсы с тактового выхода синхронизатора 1 поступают на вход делителя 3, с вькода которого импульсы,- образованные делением частоты импуль30

40

45

50

55

сов на целое-число, равное коэффициенту деления делителя 3 частоты, поступают на тактовые входы 12 блоков 4.1,...,4.N управления вентилями и соответственно на вход формирователя каждой схемы управления вентилями .

Управляемый делитель 1I частоты на своем выходе формирует в течение интервала импульсного управления тактовые импульсы управления, число которых определяется кодом на шинах 36. Каждым тактовым импульсом на выходе формирователя должна подключиться к сети нагрузка на время Т, кратное длительности полупериода сетевого напряжения.

Тактовые импульсы управления с выхода делителя 11 поступают в виде разрешающего потенциала на первые входы элементов 13-15 совпадения. На одном из вторых входов этих элементов совпадения, т.е. 23-25, присостоянии. Таким образом, в этой сх ме управления оказывается выбранной фаза С. Этот импульс с выхода элемента I5 совпадения через выход выб ранной ,фазы 19 поступает через элемент ИЛИ 10 на тактовый вход распре делителя 19 и переключает его на од разряд, подключая тем самым единич10 ный потенциал на следующий вход выбора фазы блока 4 управления, т.е. на вход 24. При этом единичный потенциал оказывается на входах элеме тов I4 совпадения всех блоков 4 уп15 равления и при опросе следующего бл ка управления, в котором присутству ет разрешающий потенциал, оказьшает открытым блок 13 совпадения и едини ца записывается в триггер 16, что

20 соответствует выбранной фазе А. Одн временно импульсом с выхода 20 этог блока управления опять переключится . распределитель 9, подготавливая за пись в очередной выбранной блока уп

сутствует единичный потенциал с выхо- равления единицы триггер 17, соотда распределителя 9, подготавливая срабатывание соответствующей схемы совпадения. Например, при единице на входе 23 выбирается элемент 15, соответствующий фазе С. При поступлении очередного тактового импульса с выхода делителя 3 на вход 12 блока 4 управления в первый разряд распределителя 7 записывается 1, которая под воздействием импульсов с выхода генератора 8 поочередно переключается из разряда в разряд до выхода из распределителя 7. При этом .поочередно появляются единичные потенциалы на входах 22 выбора канала, т.е. импульсы с выхода распределителя каналов как бы поочередно опрашивают все блоки 4 управления.

Частота импульсов генератора 8 . выбирается так, что время опроса всех схем управления не превьш1ает длительности полупериода светового напряжения. При этом, если в опрошенной схеме управления присутствует

разрешающий потенциал на выходе дели- 50 которых записана единица, опрокидьгтеля 11, то в одном из элементов 13- 15 совпадения этого блока управления на входе оказываются все три единичных потенциала и он открывается. Например, если сигнал на выходе 23 распределителя 9 равен 1, открывается элемент 15 совпадения и в триггер 18 записывается единица. Триггеры 16 и 17 остаются в нулевом.

состоянии. Таким образом, в этой схеме управления оказывается выбранной фаза С. Этот импульс с выхода элемента I5 совпадения через выход выбранной ,фазы 19 поступает через элемент ИЛИ 10 на тактовый вход распределителя 19 и переключает его на один разряд, подключая тем самым единичный потенциал на следующий вход выбора фазы блока 4 управления, т.е. на вход 24. При этом единичный потенциал оказывается на входах элементов I4 совпадения всех блоков 4 управления и при опросе следующего бло-. ка управления, в котором присутствует разрешающий потенциал, оказьшается открытым блок 13 совпадения и единица записывается в триггер 16, что

соответствует выбранной фазе А. Одновременно импульсом с выхода 20 этого блока управления опять переключится : распределитель 9, подготавливая запись в очередной выбранной блока упветствующий выбору фазы В.

По окончании цикла опроса всех , блоков управления, в каждом из них, в котором делитель I1 вырабатывает

30 единицу, то оказывается записанной информация-в соответствующий триггер 16-18 таким образомj что число единиц по фазам А,В и С оказывается практически одинаковым и может отли-jg чаться не более, чем на одну. Тем самым, обеспечивается равномерность загрузки всех фаз сети. Кроме того, в следующем цикле распределения работа начинается с той фазы, которая

40 могла оказаться недогруженной на одну единицу в предыдущем цикле, так как переключением распределителя 9 порядок переключения фаз в предыдущем цикле оказывается заполненным.

45 Далее с приходом синхронизирующих импульсов соответствующих фаз с выходов синхронизатора 1 на входы схем 26-28 управления, являющиеся R-BXO- дами триггеров 16-18, те триггеры.

55

ваются в ноль и перепадом их напряжер ния переключения через элементы ИЛИ 30-32 шифратора подключают тиристоры к соотв.етствующей фазе напряжения сети.

С приходом следующего тактового импульса с выхода счетчика вся операция повторяется сначала.

1

Таким образом, при использовании изобретения для управления мощностью в п каналах т-фазных нагрузок обеспе чивается равномерная загрузка фаз и исключается их перекос.

Формула изобретения

Устройство для п-канального импульсного регулирования мощности в га-фазной сети, содержащее m управляемых вентилей в каждом канале, делитель частоты, вход которого соединен с тактовым выходом синхронизатора, и п блоков управления, каждый из которых содержит управляемый делитель частоты, тактовый вход которого соединен с выходом делителя частоты, управляющие входы - с шинами кода управления мощностью, m трех входовых элементов совпадения, шифратор, выходы- которого предназначены для соединения с управляющими электродами соответствующих вентилей, отличающее, ся тем, что, с целью упрощения, оно снабжено эле- ментом ИЛИ, генератором импульсов и т-разрядным распределителем, такто543596

вьй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ п-разрядньм сдвиговым регистром, вход первого разряда которого соединен с шиной Логическая единида, а остальные входы - с шиной Логический нуль, управляющий вход параллельной записи - с выходом делителя частоть, вход сдвига в сто1Q рону п-го разряда - с выходом элемента И, первый вход которого соединен с выходами генератора импульсов, второй - с прямым выходом RS-триг- гера, R-вход которого соединен с вы15 ходом п-го разряда сдвигового регистра, S-вход - с выходом первого делителя частоты, а в каждый блок управления вентилями введены m RS-тригге- ров., S-входы которых соединены с

20 выходами соответствующих элементов совпадения, R-входы - с синхронизирующими выходами синхронизатора, первые входы элементов совпадения соединены с выходами управляемого делите25 ля частоты, вторые входы - с соответствующими выходами сдвигового -регистра, третьи - с выходами распределителя, а выходы элементов совпадения - с входами элемента ИЛИ.

22

192021 Фиг.2

1354359

282725

ФигЗ

Редактор М. Бланар

Составитель О. Парфенова

Техред И.Попович Корректор Л. Пилипенко

Заказ 5710/52 Тираж 659Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в многоканальных электротермических установках. Целью изобретения является упрощение. Устройство осуществляет импульсное регулирование мощности в т-фазной сети. Она содержит т-управляемых вентилей в каждом канале регулирования, управление которыми обеспечивает равномерную загрузку всех фаз сети. 3 ил. (Л с 00 ел 4ik 00 СП СО