Устройство для управления N-фазным выпрямителем Советский патент 1992 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления вентилями преобразователей.

Известно устройство для управления вентилями, содержащее источник света, модулятор световых импульсов, преобразователь световых импульсов в электрические на основе фотоприемников и тиристорного моста.

Недостатком известного устройства является возможность только частотного преобразователя тока и ограниченный диапазон регулирования.

Известно также устройство, содержащее первый и второй преобразователи световых импульсов в электрические, каждый из которых выполнен в виде подвижного кольца с закрепленными на нем через равное расстояние N фотоприемниками, источник света, модулятор светового потока, выполненный в виде закрепленного на валу электродвигателя с прорезью, расположенный между источником света и преобразователями световых импульсов в электрические, тиристорный мост.

Недостатком известного устройства является невозможность управления тири- сторным мостом, недостаточное быстродействие при регулировании углов управления.

Цель изобретения - повышение быстрог действия при регулировании углов управления.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления N-фазным выпрямителем, содержащее первый и второй преобразователи световых импульсов в электрические, каждый из которых выполнен в виде подвижного кольца с закрепленными на нем через равное расстояние N фотоприемниками, источник света, модулятор светового потока, выполненный в виде закрепленного на валу электродвигателя диска с прорезью, расположенного между источником света и преобразователями световых импульсов в электрические, кольцо первого из которых находится внутри кольца второго, имеющего большой диаметр, и N-импульсных трансформаторов, вторичные обмотки которых предназначены для

VI

сл

00 VS

ю

со

подключения к управляющим входам соответствующих тиристоров выпрямителя, введены генератор импульсов, счетный триггер, N первых элементов И. N вторых элементов И и N элементов ИЛИ, выходы которых соединены с первичными обмотками соответствующих импульсных трансформаторов, первые входы элементов ИЛИ соединены с выходами соответствующих первых элементов И, первые входы которых соединены с выходами соответствующих фотоприемников первого преобразователя световых импульсов в электрические, а вторые обьединены и соединены с первым выходом счетного триггера, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а второй выход соединен с первыми входами вторых элементов И, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих фотоприемников второго преобразователя световых импульсов в электрические, а выходы соединены с вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ, причем электродвигатель синхронизирован с сетевым напряжением.

На фиг. 1 изображено устройство в сборе, разрез; на фиг. 2 - блок-схема управления устройством.

Устройство для управления N-фазным выпрямителем состоит из модулятора света

I,содержащего синхронный электродвигатель 2 с частотой вращения, равной частоте сети, источника света 3, диска 4 с прорезью 5, помещенного на вал 6 двигателя 2, преобразователей световых импульсов в электрические, состоящих из N фотоприемников 7, закрепленных на равных расстояниях между собой на кольце 8 и N равноудаленных друг от друга фотоприемников 9 второго кольца 10, подвижно расположенного внутри большего по диаметру кольца 8, N первых элементов И 11, N вторых элементов И

I1,и N элементов ИЛИ 11, выходы которых соединены с первичными обмотками соответствующих импульсных трансформаторов 12, первые входы элементов ИЛИ 11 соединены с выходами соответствующих первых элементов И 11, первые входы которых соединены с выходами соответствующих фотоприемников 7 первого преобразователя световых импульсов в электрические 8, а вторые объединены и соединены с первым выходом счетного триггера 13, вход которого соединен с выходом генератора импульсов 11, а второй выход соединен с первыми входами вторых элементов И 11, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих фотоприемников 9 второго преобразователя 10 световых импульсов в электрические, а вы

ходы соединены с вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ 11.

Выходы N импульсных трансформаторов 12 подключены к управляющим электродам соответствующих тиристоров 15.

Устройство для управления N-фазным выпрямителем работает следующим образом.

Подается напряжение на источник питания 17, мостовую схему 16 и элементы устройства-модулятор 1 и преобразователи световых импульсов в электрические 8 и 10. Электродвигатель 23 начинает синхронно вращаться с частотой сети и диск 4 на его

валу 7, вращаясь, прорезью 5 модулирует световой поток, поочередно засвечивая фотоприемники 7 и 9, которые посредством элементов И, И, ИЛИ 11 и импульсных трансформаторов 12 открывают тиристоры

15 мостовой схемы 16.

На зажимах тирисюрного моста возникает на: ряжение, зависящее от наличия сигнала на одном из выходов триггера 13, частота и длительность задается генератором 14, открывается первая или вторая пара элементов И 11, соответственно с этом длительность включенного состояния тиристоров 15 будет соответствовать максимальному значению напряжений при открытии первой пары элементов И 11 и минимальному - при открытии второй пары элементов И 11,

Поворотом внутреннего кольца 10 относительно своего нулевого положения устанавливается угол запаздывания открывания тиристоров 15, т.е. устанавливается требуемая величина минимального напряжения. Поворотом кольца 8 относительно своего нулевого положения (положения, когда угол

открывания тиристора равен нулю) устанавливается максимальная величина напряжения на выходе моста 16.

Очередность включения анодных и катодных групп тиристоров 15 мостовой схемы 16 стандартная. Длительность максимального напряжения и пауз минимального задается генератором 14 и триггером 13.

Следовательно, устройство для управления N-фазным выпрямителем позволяет получить на выходе выпрямительное напряжение, в т.ч. два разных - импульсный режим - максимальное (номинальное) напряжение и минимальное или иное, отличное от номинального, без отключения нагрузки.

Промышленная полезность устройства заключается в его универсальности - питание сталеплавильных и карбидкремниевых

печей, в т.ч. в импульсном режиме, питание электродвигателей постоянного тока и т.д.

Формула изобретения

Устройство для управления N-фазным выпрямителем, содержащее первый и второй преобразователи световых импульсов в электрические, каждый из которых выполнен в виде подвижного кольца с закрепленными на нем через равное расстояние N фотоприемниками, источник света, модулятор светового потока, выполненный в виде закрепленного на валу электродвигателя диска с прорезью, расположенного между источником света и преобразователями световых импульсов в электрические, кольцо первого из которых находится внутри кольца второго, имеющего больший диаметр и N импульсных трансформаторов, вторичные обмотки которых предназначены для подключения к управляющим входам соответствующих тиристоров выпрямителя, отличающееся тем, что, с целью повышения

быстродействия при регулировании углов управления, введены генератор импульсов, счетный триггер, N первых элементов И, N вторых элементов И и N элементов ИЛИ,

выходы которых соединены с первичными обмотками соответствующих импульсных трансформаторов, первые входы элементов ИЛИ соединены с выходами соответствующих первых элементов ИЛИ, первые входы

которых соединены с выходами соответствующих фотоприемников первого преобразователя световых импульсов в электрические, а вторые объединены и соединены с первым выходом счетного триггера, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а второй выход соединен с первыми входами вторых элементов И, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих фотоприемников

второго преобразователя световых импульсов в электрические, а выходы соединены с вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ, причем электродвигатель синхронизирован с сетевым напряжением.

Сущность изобретения: вращающийся диск с прорезью обеспечивает поочередное засвечивание фотоприемников, связанных с управляющими входами тиристоров, выпрямителя через первые входы логических элементов. Перемещением колец обеспечивается задание двух уровней выходных напряжений выпрямителя, а выбор требуемого уровня выходного напряжения осуществляется путем подачи на вторые входы элементов И сигналов с соответствующих выходов счетного триггера. 2 ил.

Вид А

6-5

Фиг. 1

OQ

I J-ПТГ ПТТ I

JL Д ЬГ ±-71Г 1ГД,

fWMMMu

саС

Редактор И.Касарда

Техред М.Моргентал

Заказ 3008ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

FFJ

Корректор Н.Гунько