Устройство для управления трехфазным регулятором напряжения Советский патент 1993 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для плавного регулирования переменного трехфазного напряжения от нуля до максимума тиристб рами, соединенными встречно-параллельно с диодами в каждой фазе.

Цель изобретения - уменьшение асси- метрии управляющих импульсов, повышение надежности и точности регулирования напряжения в трехфазных сетях.

Увеличение точности регулирования обеспечивается уменьшением числа каналов, формирующих задержку импульсов.

Существенность отличий заявляемого устройства заключается в том, что в блоке формирования синхроимпульсов отсутствует канал задержки импульсов. Фазосдви- гающий блок формирует угол включения ти- ристоров. После чего ипульс обратной связи с выхода распределителя импульсов перепускает фазосдвигающий блок на угол, равный углу между первой и второй фазой. Импульс обратной связи со второго выхода распределителя импульсов снова перепускает фазосдвигающее устройство, формируя угол включение третьей фазы, т.к. угол сдвига между двумя фазами равен 120 эл.градусов, то для формирования угла .включения больше 90 и меньше 180 градусов с выхода формирователя синхроимпульсов поступает импульс положительного максимума амплитуды коммутируемой сети при 90 эл.градусах.

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - выходные сигналы и импульсы соответствующих блОКОВ. :

Напряжение одной из фаз коммутируемой сети подключено к формирователю синхроимпульсов 1, выход которого подключен к третьему входу преобразователя управляющего напряжения 2, к первому входу элемента ИЛИ 5 и к входу сброса распределителя импульсов 4. На первый вход преобразователя управляющего напряжения 2 подключен сигнал опорного напряжения, величина которого, поступив на третий управляющий вход формирователя фазосдвигающего блока, создает угол задержки, равный 120 электроградусов. На второй вход преобразователя управляющего напряжения поступает сигнал управления углом включения тиристора, величина которого прямо пропорциональна величине задержки импульса в фазосдвигающем блоке 3, Выход 1 преобразователя управляющего напряжения 2 подключен ко второму входу формирователя синхроимпульсов. Если на втором входе преобразователя управляющего напряжения сигнал больше 1/2 максимального, то на первом его выходе подаётся единичный непрерывный сигнал, а с выхода формирователя синхроимпульсов поступает импульс в момент перехода напряжения сети через ноль от минусовой величины к плюсовой амплитуде. Если на вход преобразователя управляющего напряжения подается величина сигнала меньше одной второй максимального, то с выхода 1 поступает второй управляющий сигнал при котором формирователь синхроимпульсов формирует импульсы в момент максимальной положительной амплитуды.

Второй выход преобразователя управляющего напряжения 2 поступает на вход управления временем задержки фазосдвигающего блока 3, на вход запуска которого поступает выходной сигнал элемент ИЛИ 5. Выход формирователя фазосдвигающего блока поступает на вход делителя частоты 4,

первый выход которого поступает на четвертый вход преобразователя управляющего напряжения 2 и на третий вход элемента ИЛИ, на второй вход которого поступает второй выход распределителя импульсов 4.

Кроме того первый, второй и третий выходы распределителя импульсов поступают на соответствующие фазы коммутируемой сети.

Если на третий вход преобразователя

управляющего напряжения поступил импульс с выхода формирователя синхроимпульсов, то со второго выхода преобразователя управляющего напряжения на вход фазосдвигающего устройства

поступает управляющий задержкой импульса сигнал, равный

25

U2.1

Г 3/4Uon-Uyrip; если Uynp 1 /2 иупр,макс; С. 3/2Uon-Uynp; если Uynp 1/2 иупрмакс;

где Uon - сигнал поступающий на первый опорный вход преобразователя управляющего сигнала;

Uynp - сигнал, поступающий на второй управляющий вход преобразователя управляющего сигнала, его текущее значение U упр, его максимальное значение Uynp. маек. После того как импульс с выхода фазосдвигающего блока через первый выход рас- пределителя импульсов поступит на четвертый вход преобразователя управляю-. щего напряжения на втором выходе преобразователя управляющего напряжения

появится сигнал по величине равной опорному, который формирует в фазосдвигающем устройстве угол сдвига равный 120 эл.градусов, Сигнал при этом поступающий на запускающий вход фазосдвигающего

блока задерживается и появляется позже на 120 эл.градусов, коммутируя тем самым напряжение сети на второй фазе на такой же угол как и первой фазы. Импульс со второго выхода распределителя импульсов через

элемент ИЛИ снова перезапускает фазосдвигающее устройство, которое сдвигает импульс во времени со своего выхода на 120 эл.градусов при этом угол включения третей фазы равен углу включения первой и второй.

Выходной сигнал формирователя синхроимпульсов после перехода напряжения через ноль от минусового своего значения к плюсовому переключает преобразователь управляющего напряжения в режим когда снова на его первом выходе появится сигнал

U2.1 при условии если Uy 1/2Uy, макс, через элемент ИЛИ запускается фазосдвигающий блок и сбрасывается распределитель импульсов, в исходное состояние. Фазосдвигающий блок начинает формировать угол включения тиристора (вентиля) первой фазы, чем больше напряжение на управляющем входе тем дольше задержка на выходе блока задержки фазосдвигающего блока.

Если управляющее напряжение меньше половины максимально возможного, то синхроимпульсы с формирователя синхроимпульсов 1 поступают через элемент ИЛИ на вход фазосдвигающего блока при 90 эл.градусов напряжения сети, а напряжение на управляющем входе фазосдвигающего блока регулирует угол задержки от 90 эл.градусов до 180.

В исходном состоянии на выходе распределителя импульсов 4 выходные импульсы отсутствуют. Появление на входе делителя частоты распределителя импульсов 4 единичного импульса приводит к появлению импульса на его первом выходе и через усилитель формирователь включение первого вентиля. Импульс 4.1 через обратную связь перезапускает фазосдвигающий блок. Появление второго импульса на входе делителя частоты распределителя импульсов -приводит к появлении на втором его выходе единичного импульса который включает вентиль второй фазы и через обратную связь перезапускает фазосдвигающий блок. Третий импульс на входе делителя частоты распределителя импульсов включает вентиль третьей фазы.

Импульс с выхода формирователя синхроимпульсов 1, поступая с частотой равной частоте напряжения сети, приводит распределить импульсов в исходное состояние.

Таким образом поставленная цель достигнута. Уменьшение ассиметрии управляющих импульсов уменьшением каналов формирова-. ния временных задержек позволит увеличить точность регулирования, расширить диапазон управления вентилями, снизить требования к параметрам вентилей и оборудования, уменьшить допустимую мощность при их выборе, тем, самым снизить стоимость оборудования и коммутирующего блока. Уменьшаются допол- нитель- ные искажения в форме тока, и повышается надежность регулятора.

Формула изобретения

Устройство для управления трехфазным регулятором напряжения, содержащее распределитель импульсов, первый, второй и третий выходы которого предназначены для подключения к формирователям импульсов управления соответствующими ключами регулятора, а вход сброса соединен с выходом формирователя синхронизирующих импульсов, вход которого предназначен для подключения к одной из фаз трехфазной сети, а тактовый вход делителя частоты соединен с выходом фазосдвигающего блока, выполненного с входом запуска, вход задания времени задержки .которого соединен с первым выходом преобразователя уровня напряжения, выпол0 ненногосдвумя выходами и тремя входами, первый и второй входы которого предназначены для подключения к источникам опорного и управляющего напряжений соответственно, отличающееся тем,

5 что, с целью уменьшения асимметрии выходных импульсов и повышения надежности в работе, формирователь синхронизирующих импульсов снабжен входом управления, преобразователь уров0 ня напряжения снабжен четвертом входом, первый и второй выходы распределителя импульсов и выход формирователя синхронизирующих импульсов соединены по схеме ИЛИ с входом запуска фазосдвигающего

5 блока, а первый выход распределителя импульсов соединен с четвертым входом преобразователя уровня напряжения, первый выход которого соединен с входом управления формирователя синхронизирующих им0 пульсов, выход которого соединен с третьим входом преобразователя уровня напряжения, выполненного формирующим на втором выходе первый управляющий сигнал при управляющем напряжении, большем

5 половины его максимального значения, и второй управляющий сигнал при управляющем напряжении, меньшем половины его максимального значения, а на первом выходе - напряжение, равное опорному напряжению

0 на интервале времени между подачей импульса на его четвертый вход и последующей подачей импульса на третий вход, а в остальное время напряжение, равное разнице между тремя четвертыми опорного напряжения и

5 управляющим напряжением при управляющем напряжении, меньшем половины его максимального значения, и равное разнице между тремя вторыми опорного напряжения и управляющим напряжением, при управля0 ющем напряжении, большем половины его максимального значения, причем формирователь синхронизирующих импульсов выполнен формирующим на его выходе импульсы в момент перехода напряжения на его входе

5 через ноль при наличии на его управляющем входе первого управляющего сигнала и в момент перехода напряжения на его входе через максимум при наличии на его управляющем входе второго управляющего сигнала.

2

твва

Г

Сущность изобретения: первый и второй выходы распределителя импульсов соединены по схеме ИЛИ с входом запуска фазосдвигающего блока, а первый выход распределителя импульсов соединен с четвертым входом преобразователя уровня напряжения, второй выход которого соединен с входом управления формирователя синхронизирующих импульсов, выход которого соединен с третьим входом преобразователя уровня напряжения, выполненного фор мирующим на втором входе:первый управляющий сигнал при управляющем напряжении, большем половины, его максимального значения, и второй управляющий сигнал при управляющем напряжении, меньшем половины его максимального значения, а на первом выходе - напряжение, равное опорному напряжению на интервале времени между подачей импульса на его четвертый вход и последующей подачей импульса на третий вход, а в остальное время- напряжение, равное разности между тремя четвертыми опорного напряжения и управляющим напряжением при управляющем напряжении, меньшим половины его максимального значения, и равное разности между тремя вторыми опорного напряжения и управляющим напряжением, при управляющем напряжении, большем половины его максимального значения, причем формирователь синхронизирующих импульсов выполнен формирующим, на его выходе импульсы в момент перехода напряжения на его входе через нуль при наличии на его входе управления первого управляющего сигнала и в момент перехода напряжения на его входе через максимум при наличии на его управляющем входе второго управляющего сигнала.2 ил. . 00 М о о

Фиг.1