Устройство для импульсного управления тиристорным преобразователем Советский патент 1990 года по МПК H02M7/00 

2

60 СП

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в системах управления тиристорными . электроприводами.

Целью изобретения является повышение точности устройства.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на Фиг. 2 - варианты исполнения Т-триггеров и счет- чиков с элементами начальной установки при подаче питания;на фиг.З -схема Ъдрка синхронизации; на фиг,, 4 - временная диаграмма работы устройства.

Устройство для импульсного управления тиристорным преобразователем (фиг. 1) содержит первый счетчик 1, преобразователь 2 кодов, второй счетчик 3, дешифратор 4, блок 5 синхро- низации, первый RS-триггер 6, первый элемент И 7, второй RS-триггер 8, второй элемент И 9, третий счетчик 10, элемент ИЛИ 11, первый Т-триггер 12, третий элемент И 13, второй Т-триггер 14.

На информационные входы первого счетчика 1 подается код управляющего воздействия U. Выход его подключен к адресным входам преобразова- теля 2, преобразующего управляющее воздействие в угол управления о( по закону л. arccosU. Выходы преобразователя 2 соединены с информационными входами второго счетчика 3, a выходы последнего - с входами дешифратора 4, сигнал о переполнении которого поступает на тиристоры и на R-вход первого RS-триггера 6, Выход его через первый элемент ИЛИ 7 сое- динен с вторы счетчиком 3. Триггер 14 делит на два тактовую частоту Ес , передавая ее на вход прямого счета второго счетчика 3. Эта. же частота поступает через второй элемент И на вход обратного счета третьего счетчика 10. В два раза более высокая частота fc подается через третий элемент И 13 на вход обратного счета первого счетчика 1. Сигнал установки в ноль третьего счетчика 10 через элемент ИЛИ 11 управляет первым Т- триггером 12, который, в свою очередь, открывает третий элемент И 13. Второй элемент И 9 открывается вторы RS-триггером 8 в момент перехода фазы питающего напряжения через ноль в положительном направлении и закрывается в момент установки в ноль

третьего счетчика 10, При равенстве напряжений фаз устанавливается в 1 первый RS-триггер б и производится запись во второй счетчик 3.

Моменты перехода фазы питающего напряжения через ноль и равенства напряжений соседних фаз фиксируются блоком 5 синхронизации (фиг. 3). Он содержит три компаратора 15, устанавливаемых в О при равенстве амплитуд соседних фаз, три компаратора 16, устанавливаемых в 1 при переходе фаз через ноль в положительном направлении, и шесть формирователей импульсов 17, 18, а также элементы ИЛИ 19 и 20.

Счетчики и триггеры при подаче питания устанавливаются в О с помощью диодно-емкоетной цепочки и элемента ЛИ1.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания на схему все счетчики 1,3 и 10 и RS-триггер б устанавливаются в О, а Т-триггер 12 - в 1, Единичный импульс с выхода третьего счетчика 10, формируемый в момент установки его в О,устанавливает в О Т-триггер 12 и RS- триггер 8,

Пусть амплитуда фазы а меньше, чем амплитуда фаз Ь и с (фиг. 3),

В момент перехода фазы а через ноль в положительном направлении формируется единичный импульс на первом выходе блока 5 синхронизации. При этом в первый счетчик 1 заносится очередной код управляющего воздействия U, а второй RS-триггер 8 устанавливается в 1. По мере поступления тактовых импульсов с частотой -& через второй Т-триггер 14 I /

и элемент И9 уменьшается дополнительный код третьего счетчика 10. Емкость этого счетчика п выбрана из расчета п /Г /Г

& И 7Т 1

2 га

где m - число пульсаций тиристорного преобразователя в периоде питающего напряжения.

Когда код третьего счетчика 10 достигает нуля, на его выходе формируется единичный импульс, который устанавливает в О второй RS-триггер 8 и через элемент ИЛИ 11 устанавливает в 1 Т-триггер 12. Начиная с этого момента,тактовые импульсы fc прохо

5 . 1 дят через второй элемент И 13 на вход обратного счета первого счетчика 1, уменьшая хранящийся в нем код управляющего воздействия U. Уменьшение кода U происходит до наступления равенства напряжений соседних фаз с и а, когда на втором выходе блока синхронизации 5 сформируется единичный импульс. Первый Т-триггер устанавливается в О, а первый RS-триг- гер 6 - в 1, а во второй счетчик 3 через блок 2 памяти заносится код ti arccos(U-2a), и где д - код сдвига фаз между рассчетным и фактическим моментами равенства напряжений соседних фаз. Тактовые импульсы

fc

z- через первый элемент И 7 заполняют второй счетчик 3. Содержимое последнего увеличивается до 2К - 1, что фиксируется дешифратором 4, выходной импульс которого устанавливает в О первый RS-триггер 6 и используется для управления тиристором фазы а. Таким образом, тиристор открывается на 24 угловых градусов раньше заданного угла oi .

В момент перехода фазы b через ноль в положительном направлении на первом выходе блока 5 синхронизации вновь формируется единичный импульс; в первый счетчик 1 заносится код управляющего воздействия U, а второй RS-триггер 8 устанавливается в 1. Начинается уменьшение дополнительног кода третьего счетчика 10. Но раньше чем он достигает нуля, наступает равенство напряжений соседних фаз а и b, и на втором выходе блока синхронизации 5 формируется единичный импульс. Первый Т-триггер 12 и первый RS-триггер 6 устанавливаются в 1, а во второй счетчик 3 через преобразователь 2 записывается код i arccosU. Тактовые импульсы

™ через первый элемент И 7 заполняют второй счетчик 3, Когда содержимое последнего достигает 2К - 1, выходной импульс дешифратора 4 устанавливает в О первый RS-триггер 6 и идет на управление тиристором фазы Ь. Таким образом, тиристор открывается на д угловых градусов раньше заданного момента, так как на Л градусов раньше начинается отсчет угла о( .

4

В момент перехода фазы с через ноль в положительном направлении на первом выходе блока 5 синхронизации формируется очередной единичный импульс, в первый счетчик 1 заносится код управляющего воздействия U, второй RS-триггер 8 устанавливается в 1, а первый Т-триггер 12 - в О. Вновь открывается второй элемент И 9,

и тактовые импульсы

it

уменьшают до

полнительный код третьего счетчика 10. Сигнал на его выходе, свидетель- ствующий об установке в О, появляется на входе элемента ИЛИ 11 одновременно с сигналом, приходящим с второго выхода блока 5 синхронизации. Второй RS-триггер 8 устанавливается в О, а первый Т-триггер 12 и первый RS-триггер 6 - в 1, а во второй счетчик 3 через преобразователь 2 записывается код «( arccosU. Такто

25

вые импульсы -- через первый элемент.

И7 заполняют второй счетчик 3. Когда содержимое последнего достигает 2 -1, выходной импульс дешифратора 4 устанавливает в О первый RS-триггер 6 и поступает на управление тиристором фазы с. Этот тиристор открывается точно в заданный момент, определяемый углом «i .

Таким образом, уменьшение напряжения одной из фаз питающей сети компенсируется увеличением среднего значения выпрямленного напряжения путем уменьшения угла управления, этим поддерживается постоянство ЭДС ти- ристорного преобразователя. В результате, например, при снижении питающего напряжения одной из фаз на 25% выпрямленное напряжение снижается не более чем на 5%. Следовательно, точность предлагаемого устройства в 3-4 раза выше точности известного.

Формула изобретения

Устройство для импульсного управления тиристорным преобразователем, содержащее последовательно соединенные первый счетчик, преобразователь кодов, второй счетчик, дешифратор,

первый RS-триггер и первый вход первого элемента И, выход которого подключен к входу прямого счета второго, счетчика, вход записи которого подключен к S-входу первого RS-триггрpa, а также блок синхронизации, первый выход синхронизации с фазными напряжениями которого соединен с входом записи первого счетчика, о т- л и чающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено последовательно соединенными вторым RS-триггером, вторым элементом И, третьим счетчиком, элементом ИЛИ, первым Т-триггером и третьим элементом И и вторым Т-триггером, вход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, а выход - с вторыми входами других элементов И,

Д6

5

синхронизатор снабжен вторым выходом синхронизации с линейными напряжениями, выход третьего элемента И подключен к входу обратного счета первого счетчика, вход записи которого объединен с S-входом второго RS-триг- гера, R-входом первого Т-триггера и первым выходом блока синхронизации, выход третьего счетчика подключен к R-входу второго RS-триггера, а вход записи второго счетчика объединен с S-входом первого RS-триггера, вторым входом первого элемента ИЛИ и вторым выходом блока синхронизации.

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в системах управления тиристорными электроприводами. Цель изобретения - повышение точности устройства. Устройство содержит последовательно соединенные первый счетчик 1, преобразователь кодов 2, второй счетчик 3, дешифратор 4, первый RS-триггер и первый вход первого элемента И, блок синхронизации 5 соединен с тактовым входом счетчика 3. Введение счетчика 10 второго RS-триггера и двух счетчиков с соответствующей ломкой позволяют корректировать угол управления каждой фазы относительно напряжения, соответствующего холостому ходу питающей сети, что повышает точность формирования выходного напряжения. 4 ил.

LJJE

Фиг-Z

а ь с

niiiiiiiiiiiiiiimin m

Фиг. it