Многоканальное устройство для управления тиристорным преобразователем Советский патент 1992 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к источникам питания с повышенной стабильностью выходного напряжения,

Известно устройство для управления тиристорами, содержащее фазоимпульс-- ный блок.

Такое устройство не обеспечивает требуемого уровня стабильности выпрямленного напряжения и высокую надежность работы. Известно устройство для управления тиристорами, содержащее задающий генератор, синхронизатор, подключенный к сети, и последовательно соединенные формирователь импульсов, выходной усилитель, снабжено элементом И, счетчиком, блоком сравнения и блоком формирования цифрового управляющего кода, причем выходы задающего генератора и синхронизатора подсоединены ко входам элемента И, выход которого соединен со входом счетчика, выход счетчика подключен ко входу блока сравнения, другой вход которого

соединен с выходом блока формирования цифрового управляющего кода; а выход-со входом формирователя импульсов.

Недостатками данного устройства являются невозможность управления несколькими тиристорами одновременно, т.е.одноканальность данного устройства; сложность построения схемы формирования импульсов запуска тиристоров.

Наиболее близким к предложенному техническому решению (прототипом) является устройство, содержащее несколько каналов управления, выполненных в виде ячеек импульсно-фазового управления, код угла управления которых задается в цифровом виде с помощью общего регистра кода управления.

Недостатками данного устройства являются невозможность одновременного задания различных кодов углов управления для различных каналов; низкая стабильность

СО

с

NJ

оо vi

00

Os

поддержания заданного угла открывания тиристорного преобразователя.

Цель изобретения - многоканальное одновременное управление тиристорами с возможностью реализации различных режимов управления для каждого из них в трехфазной сети.

Это достигается тем, что устройство для управления тиристорным преобразователем, содержащее задающий кварцевый генератор, синхронизатор сети, последовательно соединенные формирователи импульсов запуска тиристоров, усилители импульсов запуска, блоки тиристоров с подключенными нагрузками, дополнительно оснащаются блоками ОЗУ в соответствии с количеством каналов управления, и дешифратором адреса ОЗУ, при этом информационные шины блоков ОЗУ объединены в шину данных устройства, а адресные шины блоков ОЗУ подключены к выходу дешифратора адреса ОЗУ, входная шина которого является шиной адреса устройства, а выходные шины блоков ОЗУ содержат информационные коды управления по каждому каналу устройства, дополнительно введены реверсивные счетчики с предустановкой, информационные входы предустановки которых подключены к выходным шинам блоков ОЗУ, входы реверсивного счета подключены к выходу задающего кварцевого генератора, а выходы реверсивных счетчиков с предустановкой соединены со входами формирователей импульсов запуска тиристоров, а также введены дополнительные синхронизаторы, входы которых соединены с трехфазной питающей сетью, а выходы каждого синхронизатора объединяют определенную ячейку реверсивных счетчиков сигналами переноса информации со входов предустановки, каждая ячейка которых обслуживает канал управления тиристорным преобразователем соответствующей фазы питающей сети, причем блоки тиристоров данной ячейки подключены к той же фазе питающей сети, что и соответствующий синхронизатор.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство состоит из задающего кварцевого генератора (1), синхронизаторов (2), дешифратора адреса ОЗУ (3), блоков ОЗУ (4), реверсивных счетчиков с предустановкой (5), формирователей импульсов запуска тиристоров (6). усилителей импульсов запуска (7), блоков тиристоров (8) с нагрузкой (9).

Входными сигналами устройства являются шина данных, передающая цифровую информацию режима работы каждого канала управления, шина адреса, передающая

цифровую информацию о номере канала, в который заносится информация с шины данных и напряжение питающей трехфазной сети, Выходными сигналами являются

напряжения питающей сети, прошедшие через блоки тиристоров и поступающие на нагрузки соответствующих каналов устройства.

Устройство работает следующим обра0 зом.

По шине данных поступает цифровая информация на блоки ОЗУ каналов управления, а по шине адреса передается цифровая информация номера канала, которому пред5 назначена информация с шины данных. В блоки ОЗУ каналов записывается информация с шины данных дня данного канала. Хранимая в блоках ОЗУ информация определяет временной интервал задержки от0 крывания тиристорного ключа от начала положительной и отрицательной полуволн сетевого напряжения каждой фазы. Если на все каналы поступит одинаковая информация, то при наличии равной нагрузки по

5 трем фазам загрузка питающей сети будет симметричной, что способствует экономии электроэнергии. Экономия электроэнергии будет и в том случае, когда нагрузка по фазам сети несимметричная, но выбором раз0 личных кодов управления по отдельным каналам устройства можно добиться симметричности загрузки сети. В блоках ОЗУ информация хранится неопределенно долго до необходимости смены информации на

5 новую. Напряжение трехфазной питающей сети, поступая на входы синхронизаторов соответствующей фазы сети, преобразуется из синусоидального в короткие прямоугольные импульсы, появляющиеся при каждом

0 переходе через ноль синусоидального сетевого напряжения для каждой из трех фаз сети. Эти импульсы синхронизируют передачу информации с блоков ОЗУ на информационные входы предустановки

5 реверсивных счетчиков. Поступающий цифровой код на входы предустановки устанавливает реверсивные счетчики в заданное состояние по началу полуволны сетевого синусоидального напряжения. Счет0 ные тактовые импульсы, поступающие с задающего кварцевого генератора, передаются на реверсивные счетные входы счетчиков. Таким образом, по началу каждой полуволны сетевого напряжения, после за5 несения информации на входы предустановки, начинается реверсивный счет тактовых импульсов, количество которых соответствует введенному цифровому коду. По переходу реверсивного счетчика через ноль вырабатывается импульс, определяющий момент открывания тиристоров. Поскольку период тактовых импульсов кварцевого генератора очень стабилен, то и интервал времени задержки на запуск тиристора, определяемый реверсивным счетом, будет также стабилен. Полученные в реверсивном счетчике с предустановкой импульсы открывания тиристора в каждую полуволну сетевого напряжения формируются в формирователе импульса запуска ти- ристора до необходимой амплитуды и длительности, затем усиливаются до необходимого уровня усилителем импульса запуска и поступают на блок тиристоров. Блок тиристоров передает на нагрузку ту часть сетевого напряжения, которую определяет момент открывания тиристора.

Данное устройство можно применять в мощных электроприводах, нагревательных устройствах, регулируемых источниках пи- тания.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества: управление несколькими тиристорами одновременно, задавая раз- личную входную информацию по каждому каналу; повышенная точность обработки заданного угла открывания тиристорного преобразователя.

Формулаизобретения

1. Многоканальное устройство для управления тиристорным преобразователем, содержащее блок памяти и ячейки импульс- но-фазового управления по числу каналов, выходы которых предназначены для под- ключения к управляющим входам соответствующих тиристоров преобразователя, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности несимметричной работы преобразователя, блок памяти выполнен в виде ячеек памяти по числу каналов, информационные входы которых объединены и предназначены для подключения к шине задания угла управления, а входы разрешения записи соединены с соответствующими выходами дешифратора, информационный вход которого предназначен для подключения к шине адреса канала, причём выходы ячеек памяти блока памяти соединены с входами задания угла управления соответствующих ячеек импуль- сно-фазового управления.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что, с цИГЯБю повышения точности, введен кварцевый задающий генератор, а каждая из ячеек импульсно-фазового управления выполнена в виДе реверсивного счетчика, выход которого Соединен с входом формирователя управляющих импульсов, выход которого использован в качестве выхода ячейки импульсно-фазового управления, в качестве входа задания угла управления которой использован информационный вход реверсивного счетчика, вход предварительной записи которого предназначен для подключения к выходу блока синхронизации соответствующего канала, причем входы обратного счета реверсивных счетчиков всех ячеек импульсно-фазового управления объединены и соединены с выходом кварцевого задающего генератора.

Сущность изобретения: с помощью дешифратора адреса ячеек памяти в ячейки памяти с шины данных заносится информация о требуемом времени задержки включения тиристоров преобразователя. Выход ячеек памяти соединен с входами задания угла управления соответствующих ячеек им- пульсно-фазового управления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.