Устройство для управления группой из трех вентильных преобразователей Советский патент 1988 года по МПК H02M7/12 

t00

4

со

ч

Oi

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразовательной технике при автоматизации технологических процессов, в частности в электронагревательных установках.

Целью изобретения является повышение надежности работы группы преобразователей.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства-, на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов} на фиг. 3 - статическая характеристика устройства.

В состав устройства входят соединенные между собой сумматоры 1 и 2, интегратор 3, последовательно включенные релейные элементы 4-6, дешифратор 7, элемент 3 ИЛИ 8, демодули- рующий фильтр 9, вентильные преобразователи 10-12, включающие в себя блок 13 импульсно-фазового управлени и блок 14 силовых тиристоров, блоки

15-17 нагрузки, клемма 18 для подклю- 25 ряжения, амплитуда которого ограничается в состояние -А/3 (фиг. 2в). :Амплитуда на выходе сумматора 2 уменьшается (фиг. 2е), однако сохраняет положительный знак, поэтому направление роста выходного сигнала интегратора 3 сохраняется прежним, но с меньшей производной. В момент времени tj происходит переключение релейного элемента 5 (фиг. 26,. г). На этом процесс ориентации релейных элементов заканчивается. Релейный элемент 4, имеющий наименьшее значение порогов переключения, входит в

режим устойчивых автоколебаний

(фиг. 2в), а блоки 5 и 6 находятся в противоположных по знаку состояниях (фиг.2г,д).В результате их выходные сигналы взаимно компенсируются и выходная координата сумматора 2(фиг.2е) изменяется в пределах первой модуляционной зоны. Выходной сигнал интегратора 3 имеет форму симметричного относительно нуля пилообразного нап

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в вентильных преобразователях. Цель изоб- ретения - повышение надежности. Преобразователи 10, 11, 12 содержат блок 13 импульснр-фазового управления и- блок силовых тиристоров 14. К сумматору 2 подключены релейные элементы 4, 5, 6. Выходы дешифратора 7 подключены к автоматическим выключателям 21, 22. Устройство управления группой преобразователей обеспечивает введение в работу определенного преобразователя, соответствующего данной модуляционной зоне. 3 ил. S (Л

чения источника сигнала задания,клеммы 19 и 20 для подключения источника напряжения сети, автоматические вы- ключатели 21 и 22, клеммы 23 и 24 для источников сигнала управления. 30

Сумматоры 1 и 2 имеют единичный коэффициент передачи. Релейные элементы 4-6 инвертирующую петлю гистерезиса и симметричные относительно нуля пороги переключения, причем зе |B,|-|BJ .|В,|,

где Л: В, , ± В, - пороги переключения ± В J релейных элементов 4-6 соответственно.

Вькодной сигнал блоков 4-6 меняется дискретно в пределах iA/3. Дешифратор 7 имеет два разряда и преобразует двоичный код в позиционный.

Устройство работает следующим образом.

Блоки 1-6 в совокупности образуют многозонную частотно-широтно-импульс- ную систему, работаннцую в режиме устойчивых автоколебаний. При включении системы и нулевом уровне входной координаты (фиг. 2а, t tj) блоки 4-6 ориентируются произвольным образом. Предположим, что релейные элементы находятся в положительном состоя- с НИИ (фиг, 2в, г, д). Тогда напряжение на выходе интегратора 3 нарастает в направлении +В, ив момент времени t, релейный элемент 4 переклю-

50

0

е

5

с

0

чена порогами переключения релейного элемента 4 (фиг. 26). За время Т о, (фиг. 2в, е) среднее значение импульсов на выходе релейного элемента 4, сумматора 2 и фильтра 9 равно нулю.

Предположим, что в момент времени t, (фиг. 2а) входной сигнал на клемме 18 увеличили до уровня, который не превьш1ает значения А/3. Тогда в интервале совпадения знаков сигналов на входах сумматора 1 темп изменения выходного сигнала интегратора 3 возрастает, а в интервале несовпадения энаков этих сигналов - уменьшается (фиг. 2а, б, в, е). В результате за время Тд4 (фиг. 2в, е) полезная составляющая сигналов На выходе блоков 4, 2, 9 достигает величины, пропорциональной уровню входного сигнала на клемме 18.

Предположим, что в момент времени Сд (фиг. 2а) сигнал управления превысил величину А/3. Тогда независимо от знака сигнала на выходе сумматора 2 результирующий сигнал сумматора 1 будет положительным. Это приводит к нарушению условия существования в системе режима устойчивых автоколебаний. В итоге сигнал на выходе интегратора 3 продолжает нарастать в положительном направлении до тех пор, пока не произойдет переключение релейного Элемента 6 (фиг. 2а, д). Изме- знака сигнала на выходе релейного элемента 6 переводит систему во .вторую модуляционную зону, что сопровождается увеличением амплитуды сигнала на выходе сумматора 2 до величи- ны А (фиг. 2е), Результирующий сигнал на выходе сумматора 1 становится отрицательным, и система возвращается в режим устойчивых автоколебаний, когда .выходное напряжение интегратора 3 изменяется в пределах зоны неоднозначности релейного элемента 4(фиг.26) ho мере роста входного сигнала (фиг. 2а) увеличивается скважность импульсов на выходе сумматора 2 (фиг. 2е). При этом в режиме автоколебаний находитсй блок 4 (фиг. 2в), а релейные элементы 5 и 6 формируют статические сигналы одного знака (фиг. 2г, д). При изменении полярноети входного сигнала система работает .аналогичным образом, но импульсы на ВЕзПсоде сумматора формируются в третьей модуляционной зоне статической характеристики у f(х ) (фиг.З), где у - полезная составляющая выходных импульсов сумматора 2; входной (постоянный) сигнал на клемме 18. В данном случае в режиме авто- колебаний работает также блок 4, а релейные элементы 5 и 6 находятся в идентичных положительных состояних. В дальнейшем состоянию +А/3 блоков 5 и 6 присваиваем значение 1, а уровню -А/3 - значение О. В таком случае состояние релейных элементов 5 и 6 может рассматриваться в качестве кодовой двоичной комбинации, где определенному коду соответствует вполне определенная модуляционная зона. Например коду 01 или 10 (в зависимости от первоначальной ориентации релейных элементов 5 и 6) соответствует первая модуляционная зона (фиг. 3, десятичные числа 1, 2). Для второй зоны характерна двоичная ком- .бинация 00 или десятичное число О, а для третьей - 11 или десятичное число 3. В исходном состоянии входной сигнал больше нуля, причем соответствует второй зоне (фиг. 3), и на входах дешифратора 7 формируется комбинация 00. Автоматические выключатели 2 1 и 22 находятся в выключенном состоянии и регулирование выходной координаты производится по каналу вентильного преобразователя 10. Если входной сигнал х(с) - А/3 и x(t) -А/3, на одном из выходов дешифратора 7 появляется сигнал 1, так как релейные элементы 5 и 6 находятся в противоположных состояниях. На управляющий вход автоматического выключателя 21 подается напряжение 1 и он подключает вентильный преобразователь 11 к сети. Одновременно на вход блока 13 подается сигнал управления необходимой величины. Когда

А

- x(t) -А, дешифратором 7 формируется сигнал включения вентильного преобразователя 12. Уровень выходного сигнала вентильных преобразователей устанавливается заранее с помощью сигналов, подключаемых к клеммам 23 и 24.

Таким образом, предлагаемое устройство повышает надежность преобразователей, так как они подключаются к сети только в случае необходимости, что повышает их ресурс безотказной работы. Кроме того, обеспечивается введение в работу строго определенного преобразователя, соответствующего данной модуляционной зоне.

Формула изобретения . Устройство для управления группой из трех вентильных преобразователей, два из которых подключены к питающей сети через автоматические выключате- ли с управляющими входами, содержащее последовательно включенные источник сигнала задания, первый сумматор , интегратор, первый релейный элемент, второй сумматор, выход кото- рбго подключен к второму входу первого сумматора, два дополнительных релейных элемента, входы которых соединены с выходом интегратора, а выходы подключены к соответствующим входам второго сумматора, выход первого релейного элемента через демодулирую- щий фильтр предназначен для подключения к управляющему входу первого вентильного преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено двухразрядным дешифратором и элементом 3 ИЛИ, причем входы двухразрядного дешифратора соединены с выходами дополнительных релейных элементов , три выхода дешифратора подключены к входам элемента 3 ИЛИ; выход которого подключен к управляющему входу первого автоматического вы513743756

ключателя, управляющий вход автома- тьим выходом двухразрядного дешифра- тического выключателя соединен с тре- тора.

t)

Фиг, 3