Устройство для регулирования мощности Советский патент 1988 года по МПК H02M5/257 G05F1/66 

Сеть

(Л

00 00

4

сл

Изобретение относится к электротехнике.

Цель изобретения - улучшение помехозащищенности.

На чертеже представлена структурная блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит пусковой элемент 1, элемент НЕ 2, элементы 3-5 гальванической развязки, распределитель 6 сигналов управления, формирователи 7-12 импульсов включения тиристоров, коммутационный блок 13, блоки 14-16 тиристоров.

К выходу пускового элемента 1 подключены вход элемента НЕ 2 и управляющий вход коммутационного блока 13, логический выход которого соединен с одним из входов распределителя 6,

Распределитель 6 содержит элементы И 17-19, триггеры 20 и 21, элементы ИЛИ 22-24, элемент ЗАПРЕТ 25.

Каждый из формирователей 7-12 содержит диод 26, резистор 27 и магнитоуправ- ляемый элемент 28.

В каждом из блоков 14-16 тиристоры 29 и 30 включены встречно-параллельно.

Выходы блоков 14-16 подключены к сетевому трехфазному напряжению через соответствующие нагрузки в виде электронагревательных элементов 31-33 по схеме «Звезда с нулем.

Исходное состояние устройства характеризуется установкой пускового элемента 1 в положение, при котором на его выходе отсутствует сигнал логической «1, на выходах распределителя 6 отсутствуют сигналы логической «1, формирователи 7-12 отключены, коммутационный блок 13 отключен и не подается напряжение на блоки 14-16.

Не подается от коммутационного блока 13 сигнал логической «1 на вход распределителя 6, в результате чего такой же сигнал отсутствует на соответствующих входах элементов И 17-19, что не позволяет управлять распределителем 6 с помощью сигналов логической «1, формируемых на выходах 3-5, поступающих на эти элементы И 17-19.

Кроме того, отсутствие сигнала логической «1 на выходе пускового элемента 1 и входе элемента НЕ 2 приводит к формированию на его выходе сигнала логической «1, который поступает на входы элементов ИЛИ 22 и 23, что приводит к формированию на их выходах сигналов логической «1, поступающих на вторые входы, соответственно, триггеров 20 и 21, в результате чего осуществляется перевод их в состояние, при котором на их выходах отсутствуют сигналы логической «1, чем обеспечивается исходное состояние распределителя 6.

Для подготовки устройства к работе пусковой элемент 1 устанавливается в по0

ложение, при котором на его выходе формируется сигнал логической «1, поступающий на вход элемента НЕ 2 и управляющий вход коммутационного блока 13, при этом

исчезает сигнал логической «1 на выходе элемента НЕ 2, первых входах элементов ИЛИ 22 и 23, а также вторых входах триггеров 20 и 21. Кроме того, подача сигнала логической «1 на управляющий вход коммутационного блока 13 переводит его во включенное состояние, в результате чего подается напряжение на тиристоры 29 и 30 соответствующих блоков 14-16, а также на логическом выходе силового коммутационного блока 13 формируется сигнал логиче5 ской «1, который потупает на первые элементы И 17-19.

Устройство работает следующим образом.

При подаче дискретного сигнала на

вход элемента 3, при этом такие сигналы

на входы элементов 4 и 5 не подаются,

0 на его выходе формируется сигнал логической «1, который поступает на второй вход элемента И 17. Наличие на обоих входах этого элемента сигналов логической «1 приводит к формированию на его выходе тако5 го же сигнала, который через третий вход элемента ИЛИ 23 поступает на второй вход элемента триггера 21, чем повторно обеспечивается контроль его сброщенного состояния, характеризующийся отсутствием на выходе этого элемента сигнала логической «Ь

0 при наличии дискретного сигнала на входе первого элемента 3.

Одновременно сигнал логической «1 с выхода элемента И 17 поступает на первый вход триггера 30 и он переходит в сос5 тояние, при котором на его выходе формируется сигнал логической «1. Этот сигнал поступает через открытый элемент ЗАПРЕТ 25 на первый выход распределителя 6, а также через элемент ИЛИ 24 на второй выход распределителя 6.

0 С первого выхода распределителя 6 сигнал логической «1 подается на вход формирователей 7 и 11, а со второго выхода - на входы формирователей 8, 10 и 12.

Через эти входы в каждом из этих блоков сигнал логической «1 поступает на управляющие входы соответствующих магнито- управляемых элементов 28, которые подключают через свою проводящую часть в каждом из формирователей 7-12 последовательно соединенные диод 26 и резистор 27

Q к соответствующим выходам этих блоков. В дальнейшем синхронизатором работы как тиристоров 29 и 30 в каждом из блоков 14-16, так и формирователей 7-12 является частота сетевого трехфазного синусоидального напряжения, при этом в полу5 период каждого периода, когда плюс этого напряжения приложен к аноду тиристора 29 в каждом блоке 14-16, управляющие сигналы формируются только на выходе формирователей 7, 9 и 11, затем подаются на управляющие электроды этих силовых тиристоров, чем обеспечивается их проводящий режим.

В другой полупериод этого же периода, когда плюс сетевого трехфазного синусоидального напряжения приложен к аноду тиристора 30 в каждом блоке 14-16, управляющие сигналы формируются только на выходе формирователей 8, 10 и 12 и затем подаются на управляющие электроды тиристоров блоков 14-16, чем обеспечивается их проводящий режим. Таким образом, в течение каждого периода сетевого трехфазного напряжения обеспечивается проводящий режим тиристоров блоков 14-16, что позволяет снимать с электронагревательных элементов 31-33 полное значение их мощности.

При подаче дискретного сигнала на вход элемента 4, при этом такие сигналы на входы элементов 3 и 5 не подаются, на его выходе формируется сигнал логической «1, который поступает на второй вход элемента И 18.

Отсутствие дискретного сигнала на входе элемента 3 приводит к отсутствию такого же сигнала на втором входе триггера 21. Наличие сигналов логической «1 на обоих входах элемента И 18 приводит к формированию на его выходе такого же сигнала, который поступает на первый вход триггера 21 и он переходит в состояние, при котором на его выходе формируется сигнал логической «1. Этот сигнал переводит в закрытое состояние элемент ЗАПРЕТ 25, что приводит к исчезновению сигнала логической «1 на первом выходе распределителя 6 и входах формирователей 7, 9 и 11, которые выводятся из работы, так как ввиду отсутствия сигналов логической «1 на управляющих входах магнитоуправляемых элементов 28 происходит отключение последовательно соединенных диодов 26 и резистора 27 от выходов соответствующих формирователей 7, 9 и 11.

Выводятся также из работы тиристоры 29 блоков 14-16.

Одновременно сигнал логической «1 с выхода триггера 21 подается через элемент ИЛИ 24 на второй выход распределителя 6, ввиду чего его состояние в смысле наличия на этом выходе сигнала логической «1 остается неизменным несмотря на то, что в нем нет сигнала логической «1, подавав- щегося ранее с выхода триггера 20 через элемент ЗАПРЕТ 25 и элемент ИЛИ 24. Так как на втором выходе имеется сигнал логической «1, то это обеспечивает даль- нейщее функционирование формирователей 8, 10 и 12, а также проводящее состояние тиристоров 30, входящих в соответствующие блоки 14-16. Однако эти тиристоры сохраняют проводящий режим только в

течение полупериода каждого периода сетевого трехфазного напряжения, поскольку выведены из работы тиристоры 29 блоков 14-16. Это позволяет снимать с электронагревательных элементов 31 -33 у же не полное, как было ранее, а пониженное значение мощности.

При подаче дискретного сигнала на вход элемента 5, при этом также сигналы на входы элементов 3 и 4 гальванического

разделения не подаются, на его выходе формируется сигнал логической «1, который подается на второй вход элемента И 19, наличие на обоих входах этого элемента сигналов логической «1 приводит к форми5 рованию на его выходе также сигнала логической «1, который через вторые входы элементов ИЛИ 22 и 23 подается соответственно на вторые входы триггеров 20 и 21, в результате чего они переводятся в состояние, при котором на их выходах прекра0 щается формирование сигналов логической «1. При этом переводится в открытое состояние элемент ЗАПРЕТ 25, сигнал логической «1 через который не проходит, так как он отсутствует на выходе триггера 20

5 элемента. Кроме того, исчезает сигнал логической «1 на втором выходе распределителя 6, что приводит к выводу из работы формирователей 8, 10 и 12 блоков 14-16, в результате чего полностью прекращается съем мощности с электронагревательных эле0 ментов 31-33.

Описанный выще пример работы устройства показывает, как происходит дискретное деление мощности, снимаемой с электронагревательных элементов 31-33 и изменяю5 щейся дискретно от полного (максимального) ее значения через пониженное и до минимального (нулевого) ее значения. Если выполнять подачу дискретных сигналов на входы элементов 3-5 в последовательности, обратной выщеописанной, то деление мощности, снимаемой с электронагревательных элементов 31-33, происходит дискретно и изменяется от минимального (нулевого) ее значения через пониженное и до полного (максимального) ее значения.

с При организации подачи дискретных сигналов на входы соответствующих элементов 3-5 можно осуществлять деление мощности, снимаемой с электронагревательных элементов таким образом, что она будет дискретно изменяться, например, от ми0 нимального (нулевого) ее значения до пониженного или полного с последующим возвратом опять к минимav ьнoмy, а затем снова возрастать до пониженного или полного с последующим переходом на полное или пониженное и т.д.

5 Отключение устройства происходит следующим образом.

Пусковой элемент 1 устанавливается в положение, при котором на его выходе.

0

входе элемента НЕ 2 и управляющем входе коммутационного блока 13 исчезает сигнал логической «1. При этом силовой коммутационный блок 13 отключается и снимает напряжение с блоков 14-16, а также на его логическом выходе исчезает сигнал логической «1, который перестает подаваться на первые входы элементов И 17-19. Кроме того, на выходе элемента НЕ 2 появляется сигнал логической «1, который поступает на первые входы элементов ИЛИ 22 и 23, формирующих на своих выходах сигналы логической «1, поступающие на вторые входы соответствующих триггеров 20 и 21, которые переводятся в состояние, при котором на их выходах исчезают сигналы логической «1, причем устройство переходит в отключенное состояние.

Формула изобретения

Устройство для регулирования мощности, содержащее силовые последовательные цепи по числу фаз, каждая из которых содержит выводы для подключения сети, силовые контакты коммутационного блока, встречно-параллельно соединенные тиристоры и выводы для подключения нагрузки, кроме того, формирователи импульсов включения тиристоров по числу тиристоров, входы которых подключены к соответствующим выходам распределителя сигналов управления, а выходы - к входам управления соответствующих тиристоров, пусковой элемент, связанный выходом с входом управления коммутационного блока, отличающееся тем, что.

с целью улучшения помехозащищенности, распределитель сигналов управления содержит три элемента гальванической развязки, три элемента И, элемент НЕ, три элемента ИЛИ, два триггера и элемент ЗАПРЕТ, при этом элементы гальванической развязки включены между соответствующими выводами для подключения сигнала управления и первыми входами соответствующих элементов И, вторые входы которых соединены с логическим выходом коммутационного блока, вход которого соединен с выходом пускового элемента, выходы первого и второго элементов И соединены с первыми входами триггеров, вторые входы которых соединены с выходами первого и второго элементов ИЛИ, первые входы которых соединены с выходом третьего элемента И, элемент НЕ включен между выходом пускового элемента и вторыми объединенными входами элементов ИЛИ, выход первого триггера подключен к первому входу элемента ЗАПРЕТ, выход которого формирует первый выход распределителя сигналов управления, выход второго триггера соединен с вторым входом схемы ЗАПРЕТ и с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым выходом распределителя сигналов управления, а выход является вторым выходом распределителя сигналов управления, кроме того, каждый из выходов распределителя сигналов управления соединен с входами формирователей импульсов включения тиристоров, связанных с тиристорами, включенными в одном направлении.

0

5

0

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - улучшение помехозащищенности. Регулирование мощности осуществляется за счет изменения состояния первого и второго выходов распределителя 6. При подаче дискретного сигнала на вход элемента 3 сигнал логической «1 появляется на первом и втором выходах распределителя 6, откуда он поступает на входы управления всех тиристоров блоков 14-16. В этом случае к электронагревательным элементам 31-33 подается все напряжение сети. При подаче дискретного сигнала на вход элемента 4 напряжение сети приложено к электронагревательным элементам 31-33 в течение половины периода. При подаче дискретного сигнала на вход элемента 5 напряжение сети к электронагревательным элементам 31-33 не подается. За счет приведенного алгоритма управления достигается поставленная цель. 1 ил. с