УСТРОЙСТВО для ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ Советский патент 1967 года по МПК H02M1/00 

Изобретение относится к устройст1вам для фазового управления многофазными выпрямителями и автономными инверторами, содержащим многоканальный узел формирования импульсо1В, многока«алыный узел фазового сдвига, логический и выходной блоки.

Отличительной особенностью предлагаемого устройства Я1вляется то, что в каждом канале в качестве узла фазового сдвига применены ждущие блокинг-генераторы, выходные обмотки которых вместе с силовыми диодамн образуют логическую -схему совпадения. Такое выполнение упрощает устройство и позволяет получить малый разброс величины фазового сдвига импульсов противофазных ве нтилей.

На фиг. 1 показана блок-схема системы для управления шестифазными выпрямителями; на фиг. 2 - вариа1нт трехканальной системы управления; на фиг. 3 - блок-схема системы управления трехфазны-м автономным инвертором.

Блок формирования задающих импульсов ФЗИ осуществляет преобразование трехфазного синусоидального напряжения питающей сети в кратковременные импульсы. Он имеет три отдельных выхода, на которых импульсы следуют один за другим с интервалом в 180° и сдвинуты относительно импульса соседнего канала на 60°. Фаза указанных импульсов

совпадает с моментами перехода через нуль ли1ней|ных напряжений питающей сети.

Таким образом, система импульсов на трех выходах блока ФЗИ является симметричной. Три одинаковых бло-ка переменной задержки БПЗ, БПЭу и БПЗ-з получают импульсы с соответствующего выхода блока ФЗИ и задерживают их на любой угол (от О до 160- 180°) в зависимости от поданного на них управляющего постоянного напряжения, являюп,егося входным сигналом системы управления.

Шесть схем совпадения CCj-ССц (логических ячеек И), распределяют импульсы с каждого выхода блоков задержки по двум каналам. В результате получается шесть выходных 1каналОВ, в каждом из которых импульсы в установившемся режиме сдвинуты относительно имнульсов в соседнем (в -порядке слсдовалия номеров) ка-нале на 60°. Импульсы распределяются путем подачи на един вход каждой схемы совпадвпия -сдвинутого импульса iC выхода одного из БПЗ, а на второй вход - соответствующего ли-нейного нанряжеПИЯ трехфазной питающей сети, в результате чего имнульс на выходе каждой схемы совпадения может пройти, если ли-иейное напряжение имеет нужную полярность: отрицательную, если входные импульсы СС отрицательны. Этим обеспечивается жесткая фазиров ка управляющих импульсов, подаваемых на венили .11рео.0разователя,с анодными напряжения ми ЭТИХ вентилей- Шесть выходных усилителей-формирователек БУФг БУФе формируют достаточно мощные выходные иМПульсы необходимой длительности с достаточно крутым передним фронтом, которые затем подаются на управляющие электроды (-сетки) вентилей преобразователя.

В трехканальной системе управления импульсы с удвоенной частотой по отношению к частоте сети получаются с помощью трех насыщающихся трансформаторов ТН: + ТН(фиг. 2), выполненных на тороидальных сердечниках из материала с прямоугольной пеглей и трех вентильных мостиков. В качестве блоков переменной задержки использованы три полупроводниковые безъемкостные ждущие блокинг-генераторы , выполненные на транзисторах. Момент обратного переброса этих блоки нг-гвнератор0:в можно изменять с помощью управляющего напряжения t/ynp. . Получаемые при обратном перебросе на входе каждого блокинг-генератора импульсы разделяются по двум выходным каналам схемами совпадений, образованными вторичными обмотками трансформаторов блоки нг-ген ер аторов и диодами /li-Дб. Затем импульсы подаются на шесть выходных каскадов, собранных также по схеме безъемкостного блакинг-генератора на триодах . Эти каскады формируют прямоугольные импульсы нужной длительности и мощности, которые затем подаются на управляющие электроды (сетки) мощных или noviynpoводниковых вентилей. В системе всего девять полупров-одииковых триодов вместе с выходными каскадами. Система относится к числу быстродействующих, пос колысу вся1кое и31менение Uynp, сразу же вызывает изменение задержки очередного б.юкинг-гвнератора, в связи с чем система характеризуется запаздыванием, составляющим «в среднем i/g часть периода.

JB фазосдвигающи.к узлах можно также использовать и полуволновые магнитные усилители с последующим укорочением импульсоЗ, например путем их дифференцирО(Бания перед подачей на вход схем совпадений. В этом случае количество полупроводниковых триодо;з в схеме может быть еще уменьшено. применять и другие виды фазосдвигающих устройств.

В трехфазном автономном инверторе (фиг. 3) выходное напряжение регулируется изменением фазового сдвига управляющих импульсов одной группы вентилей относительно импульсов, подаваемых на другую группу. В этом случае в систему управления входят:

ЗГИ - задающий генератор импульсов, на каждом из шести выходов которого образуются симметричные прямоугольные импульсы длительностью по 180°, сдвинутые отпосительно импульсов шестикратной частоты лересчетного кольца на 3, дающего симметричны-е прямоугольные импульсы длительностью 180°, и взаимным фазовым сдвигам 120°, которые затем поворачиваюгся до получения трех дополнительных выходов, либо пересчетного кольца на 6, даюп,его импульсы длительностью по 60°, и необходимого числа сумматор 0(В;

ВПЗ -БПЗа - три блока переменной задержки, в каждом из которых задерживаются импульсы, следующие друг за другом с интервалом 180° и полученные путем дифференцирования в блоках Д прямоугольных импульсов с каждой пары противофазных выходов

ЗГИ. Величина задержки (сдвига) определяется управляющим напряжением Uynp. ,

CCi-CLe - шесть схем совпадения (логических ячеек «И), осуществляющих распределение сдвинутых импульсов по шести выходным каналам, для чего на второй вход каждой схемы совпадения подаются прямоугольные импульсы с соответствующего выхода ЗГИ; ВУФ1-БУФ12 - двенадцать выходных усилителей-формирователей, из которых шесть (BУФ -{-BУФlz) усиливают несдвинутые импульсы (полученные путем дифференцирования импульсов непосредственно с выходов ЗГИ), а другие шесть - - усиливают сдвинутые импульсы, полученные на выходе схем совпадения. Эти же блоки осуществляют необходимое формирование управляющих импульсов по длительности крутизны их переднего фронта. На выходах усилителейформирователей, таким образом, получаются две шестифазные симметричные системы импульсов - сдвииутая и несдвинутая, - которые подаются на управляющие электроды соответствующих групп вентилей.

Предмет изобретения

Устройство для фазового управления многофазньши выпрямителями и автономными инверторами, содержащее Многокапальный узел формнр01ва};ия импульсов, многоканальный узел фазового сдвига, логический и выходной блоки, отличающееся тем, что, с целью упрощения и получения малото разброса величи ны фазового сдвига импульсов проти1вофазпых вентилей, в каждом канале в качестве узла фазового сдвига применены ждущие блокинг-генераторы, выходные, обмотки которых вместе с силогзымн диодами образуют логическую схе.му совпадения.