Устройство релейно-импульсного регулирования мощности Советский патент 1988 года по МПК H02M5/257 

4 ОЭ

о

CD

Изобретение относится к электро- технике и предназначено для использования в электротермических установках,

Цель изобретения - повышение коэффициента мощности и плавности регулирования.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - графики, поясняющие работу устройства.

Устройство (фиг.2) содержит два симистора I и 2, одни выводы которых соединены вместе и через нагрузку 3 подсоединены к выводу 4 для подключения фазы А питающей сети. Другой вывод первого симистора 1 соединен с выводом 5 для подключения фазы В питающей сети, а другой вывод второ- го симистора 2 - с выводом 6 для подключения нулевого провода. Последовательно с симистором 1 включен датчик 7 тока. Адресные входы запоминающего блока 8 соединены с соответст- вующими шинами 9 кода сигнала управления, а информационные выходы - с соответствующими информационными входами мультиплексора 10, Выход мультиплексора 10 соединен с инверсным вхо дом элемента ЗАПРЕТ 11 и первым входом XI элемента И 12.

Прямой вход элемента ЗАПРЕТ соединен с выходом формирователя 13 синхроимпульсов , включенного ни между- фазное напряжение , а выход - с входом одновибратора 14. Вход гера 15 соединен с входом элемента

16задержки и выходом формирователя

17синхроимпульсов, включенного на фазное напряжение , а выход - с входом Разрешение выборки запоминающего блока 8 и с входом кольцевого счетчика 18, выходы которого соединены с соответствующими адресными входами мультиплексора 10. Выход датчика 7 тока соединен с входом инвертора 19, выход которого соединен с . .входом второго элемента 20 задержки

и вторым входом Х2 элемента И 12, выход которого соединен с входом одновибратора 21. Выходы первого 16 и второго 20 элементов задержки соединены соответственно с третьим ХЗ и четвертым Х4 входами элемента И 12. Выход первого одновибратора 14 соединен с входом блока 22 согласования, выход которого соединен с. управляющим входом симистора 1. Выход второго одновибратора 21 соединен с входо блока 23 согласования, выход которого соединен с управляющим входом симистора 2.

При этом запоминающий блок 8, триггер 15, мультиплексор 10, кольцевой счетчик 18 образуют формирователь сигнала управления, элементы 16 и 20 задержки, элемент И 12, элемент ЗАПРЕТ 11, пдновибраторы 21 и 14, блоки 22 и 23 согласования образуют формирователь запускающих импульсов.

Устройство работает следукмдим образом.

При появлении напряжения ABC на выводах 4-6 формирователь 17 генерирует синхроимпульсы F1 (фиг.2) в момент перехода через нуль фазного напряжения U(p5 а формирователь 13 генерирует синхроимпульсы F3 в момент перехода через Нуль линейного напряжения и. Частота этих импульсов равна удвоенной частоте напряжения пи-, тающей сети f. Импульсы с формирователя 17 поступают на вход Т-тригге ра 15, на выходе которого появляются импульсы F2 с частотой следования, равной частоте напряжения питающей сети fc. Импульсы F2 с выхода Т-триг гера 15 подаются на вход кольцевого счетчика 18, выходы которого управляют адресными входами мультиплексора 10, на вход кольцевого счетчика 18, выходы которого управляют адресными входами мультиплексора 10, на вход которого подают к-разрядную информацию, заложенную в запоминающем блоке 8. Выбор номера ячейки с записанным в ней постоянным для мультиплексора 10 кодом определяется цифровым кодом, установленным на адресных входах запоминающего блока 8, Считывание информации из запоминающего блока 8 осуществляется в момент прихода импульса с выхода Т-триггера 15 на вход Разрешение выборки запоминающего блока 8. Информация, находящаяся в запоминающем блоке 8, определяет алгоритм управления си- мисторами 1 и 2.

Пусть включенному состоянию симистора 1 соответствует О на выходе мультиплексора 10, а включенному состоянию симистора 2 - 1 на выходе мультиплексора 10, Тогда алгоритм управления сймисторами, обеспечиваемый запоминающим блоком 8, можно представить в виде параллельного кразрядного гщфрового кода, например, П ... 10 ... 0.

Рассмотрим пример 8-разрядной системы управления. Пусть на вход запоминающего блока 8 с шин 9 кода сигнала зшравления подается такой цифровой код, что с запоминающего блока 8 на информационные входы мультиплексора 1 О подается 8-разрядный код 1111100. Тогда на выходе мультиплексора 10 с частотой следования синхроимпульсов F2 параллельный код с запоминающего блока 8 преобразуется в последовательный код ка его выходе. .

При появлении сигнала 1 на выходе мультиплексора 10 (фиг,2,Г4) и закрытом симисторе 1, на входах XI, Х2, Х4 элемента И 12 устанавливается 1. Одновременно с вьздержкой времени элемента 16 задержки на вход ХЗ элемента И 12 подаются синхроимпульсы F1 с выхода формирователя 17. Вьщержки времени необходимы для отстройки от переходных процессов при переключениях в цепи Т-триггер 15- мультиплексор 10 и составляет в среднем несколько десятков наносекунд (зависит от быстродействия применяемой элементной базы). При этом длительность синхроимпульсов F1, F2, F3 составляет (в среднем) несколько десятков микросекунд. При появлении синхроимпульса на входе ХЗ элемента И 12 на его выходе появляется импульс F5, который запускает одновиб- ратор 21. Одновибратор 21 формирует импульс F6 длительностью, достаточной для надежного открывания сими- стора 2. Этот импульс подается на вход формирователя управляющих импульсов, который формирует или один импульс управления той же длительностью, что и импульс F6, или пакет высокочастотных и шyльcoв (20-40 кГц той же длительности. Указанные импульсы подаются на управляющие входы симистора 2, вызывая его включение (фиг.2, момент t, ). Последующее появление синхроимпульсов FI на входе элемента И 12 вызывает периодическое включение симистора 2, подключающего нагрузку 3 на фазное напряжение питающей сети.

При появлении на выходе мультиплексора 10 сигнала О (фиг.2, момент t,) на выходе элемента И 12 устанавливается сигнал О, который

вызывает закрытие симистора 2. Одновременно на инверсном выходе элемента ЗАПРЕТ 11 устанавливается сигнал.О, разретающий работу канала управления симистором 1. При появлении на прямом входе элемента ЗАПРЕТ 11 синхроимпульса F3 с формирователя 13 на выходе элемента ЗАПРЕТ 11 появляется

импульс F7, запускающий одновибратор 14. Одновибратор 14 формирует импульс F8, который подается на вход блока 22. Импульсы управления с выхода блока 22 подаются на управляющие входы

симистора 1. Симистор 1 включается

(фиг.З, момент t), подключая нагрузку 3 на линейное напряжение питающей сети. При этом на выходе датчика тока 7, контролирующего ток в цепи симистора 1, появляются сигнал I (фиг.2, F9), а на выходе инвертора 19 - О (фиг.2, FIO), который подается на входы Х2, Х4, элемента И 12, запрещая включение симистсра 1.

При повторном появлении сигнала 1 на выходе мультиплексора 10 (фиг.2, момент t,) снимается сигнал управления с симистора 2. После его закрытия на выходе инвертора 9 уста-

навливается сигнал 1, который подается на вход Х2 элемента И 12 и на вход элемента 20 задержки. С вьщерж- кой времени элемента 20 задержки на входе Х4 элемента И 12 устанавливается сигнал 1 (фиг,2, момент tg), разрешая работу канала управления симистором 2. Выдержка времени составляет приблизительно 60-120 эл.град. (3,33-6,66 мс) и необходима для исключения постоянной составляющей тока в нагрузке 3, Появление на входе ХЗ элемента И 12 синхроимпульса F1 в последукяций момент времени (фиг.2, момент t) вызывает включение симистора 2 как описано выте. Далее работа схемы циклически повторяется.

Ф

0

5

ормула изобретения

Устройство релейно-импульсного регулирования мощности, содержащее первый, симистор, включенный между выводом для подключения нулевого провода и выводом для подключения нагрузки, другой вывод для подключения которой соединен с выводом для подключения одной из фаз сети, формирователь сигнала утгравления, информационный вход которого соединен с шинами кода сигнала управления, а вход

синхронизации - с выходом первого формирователя синхроимпульсов, вход которого подключен к выводам для подключения нулевого провода и фазы сети, связанной с нагрузкой, кроме того , формирователь запускающих импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента мощности и плавности регулиро вания, введены второй симистор,включенный между выводом для подключения другой фазы сети и выводом .первого симистора, связанным с нагрузкой, датчик тока, включенный последова- тельно в силовую цепь второго симистора, второй формирователь синхроимпульсов, включенный между выводами для подключения фаз сети, связанных соответственно с нагрузкой и с вто- рым симистором, формирователь сигнала управления содержит запоминающий блок, адресные входы которого являются информационным входом формирователя сигнала управления, мультиплек- сор, информационные входы которого соединены с соответствующими информационными выходами запоминающего блока а его адресные входы с выходами кольцевого счетчика, вход кото-

рого соединен с выходом Т-триггера и с входом Разрешение выборки запоминающего устройства, а вход Т-триггера является входом синхронизации формирователя сигнала управления, формирователь запускающих импульсов содержит два элемента задержки, элемент ЗАПРЕТ, элемент И, два одновиб- ратора, два блока согласования и инвертор, при этом выход формирователя сигнала управления соединен с инверсным входом схемы ЗАПРЕТ и с первым входом элемента И, выход датчика тока через инвертор соединен с вторым входом схемы И, выход первого формирователя синхроимпульсов через первый элемент задержки соединен с третьим входом элемента И, выход инвертора через второй элемент задержки соединен с четвертым входом схемы И, выход схемы И через первый од- новибратор и первьй блок согласования соединен с входом управления первого симистора, выход второго формирователя синхроимпульсов соединен с прямым входом элемента ЗАПРЕТ, выход которого через второй одновибратор и второй блок согласования соединен с входом управления второго симистора.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в электротермических установках. Цель изобретения - повышение коэффициента мощности и плавности регулирования. Регулирование мощности осуществляется чередованием включенного состояния симисторов 1 , 2j под- ключающих нагрузку 3 соответственно к линейному и фазному напряжениям сети. Формирователь 17 синхроимпульсов синхронизирует работу мультиплексора 10 и формирование :запускающих, импульсов симистора 2, формирователь 13 синхроимпульсов синхронизирует формирование запускающих импульсов симистора 1. Изобретение обеспечивает релейно-импульсное регулирование мощности нагрузки циклическим чередованием фазных и линейных напряжений на ее выводах. 2 ил.

Uf

k А л АЛ АЛ Л /

V V V / V V

и

ВНШ1ПИ Заказ 614/52

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

t.

Тираж 665

Подписное