Устройство для управления трехфазным тиристорным преобразователем частоты Советский патент 1976 года по МПК H02P13/18 

узла коммутации при глубоком регулировавши напряжения. Цель достигается тем, что устройство снабжено формирователем сигналов переключения структуры выходных импульсов и логической схемой переключения несущих сигналов, причем вход формирователя сигналов переключения структуры выходных импульсов соединен с входом задатчика частоты, а выход с входом логической схемы переключения несущих сигналов, выход которой подключен ко входу схемы формирования вы ходных импульсов. На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы его работы. Устройство для управления трехфазным тиристорным преобразователем частоты содержит следующие основные узлы: задатчик частоты 1, делитель частоты 2, формирователь 3 импульсов пересчета; формирователь 4 несущих сигналов, формирователь 5 сигналов переключения структуры выходных импульсов, логическую схему 6 переключения несущих сигналов, кольцевую пересчетную схему 7, формирователь 8 модулирующих сигналов, логическую схему 9 формиро вания выходных сигналов. Задатчик частоты 1 состоит из усилителя 10 и преобразователя аналог- код 11. Дели тель частоты 2 состоит из включенных по счетной схеме триггеров 12, 13, 14. Оба выхода триггера 14 поступают на формирователь 3, состоящий из двух идентичных ка налов, формирующих импульсы ПС -i и ПС 2 соответственно для переключения нечетных и четных элементов кольцевой пересчетной схемы. Формирователь несущих сигналов 4 состоит из нескольких каналов по числу форми руемых структур. Выход триггера 12, имеющего наивысщую частоту срабатывания, со единен со входом инвертора 15, выход которого соединен с элементом задержки 16, формирующим несущие сигналы Н 12 для двенадцатиимпульсной структуры выходного напряжения. Второй канал формирования несущего сиг нала щестиимпульсной структуры Н б образует соединение выхода триггера 13 с элементами 17 и 18. Несущий сигнал трехимпульсной структуры НЗ формируется сумматором 19, ко входу которого подсоединены выход триггера 14, формирующий сигнал ПС 1, и последовательно включенные элементы задержки 2О, 21, запускаемые от этогчэ же сигнала триггера 14. В формирователь несущих сигналов включены также инверторы 22 и 23, входы которых обьединяют несущие сигналы НЗН6 и Н6Н12 соотетственно. Формирователь сигналов переключения 5, устанавливающий заданную структуру, состоит из двух каналов, подключенных к выходу усилителя 10. В первом канале потенциометром 24 устанавливается порог срабатывания триггера Шмитта 25, выход которого поступает на инвертор 26 и далее на инвертор 27 для формирования разрещающих или запрещающих сигналов переключения несущих сигналов на входной логике триггера 28, положение которого определяет наличие сигнала переключения трех ПЗ или щестиимпульсной структуры П6. Второй канал, имеющий более низкий порог срабатывания, состоит из аналогичных элементов 29, ЗО, 31, 32 и 33. Положение триггера 33 определяет наличие сигнала переключения щести Пб или двенадцатиимпульсной П12 структуры. Логическая схема 6 переключения несущих сигналов состоит из элемента И-ИЛИ 34 с тремя группами входов, на каждую из которых подключены несущий и переключающий сигналы, соответствующие одной структуре. Кольцевая пересчетная схема 7 состоит из двенадцати элементов, выполненных, например, на феррит-транзисторных ячейках. Формирователь модулируемых сигналов 8 включает щесть триггеров 35-40. Триггеры 38, 39, 40 подключены к элементам пересчетной схемы таким образом, что сигналы на их выходе образуют трехфазную систему прямоугольных модулирующих сигналов Ма, MB, Me ОТНОСЯЩИХСЯ к катодной и Мх, My, MZ - к анодной группе вентилей. Триггеры 35, 36, 37 подключены к пересчетной схеме таким образом, что их сигналы а, в, с и X, у, 1 упреждают соответствующие модулирующие сигналы на один такт пересчетной схемы - 30° выходной частоты. Логическая схема формирователя выходных сигналов 9 состоит из щести идентичных каналов 41-46. Каждый канал включает элемент И-ИЛИ с двумя группами перемножающих входов, на которые подаются сигналы от триггеров формирования модулирующих сигналов и несущий сигнал. С выхо довэтих сигналов снимаются выходные сит налы устройства Га, Гв, Гс - для управления тиристорами катодных, и Гх, Гу, Гт. для управления тиристорами анодных групп. Работа предлагаемого устройства рассматривается с помощью временной диаграммы (фиг. 2 и 3), на которой приведен момент перехода с щести на трехимпульсную структуру. Выходной сигнал постоянного TOIка, пропорциональный заданной частоте , поступая через усилитель 10 на преобразователь 11, преобразуется в серию прямоугольных импульсов с частотой, в 48 раз превышающей выходную частоту. Пересчетная схема на триггерах 12, 13, 14 понижает эту частоту в 8 раз и выдает сигналы в формирователь 3 для вьфаботки импул сов, поступающих в кольцевую пересчетную схему 7. Одновременно сигналы этих триггеров устанавливают моменты срабатывания элементов задержки 2О, 21, 18 и 16. Несущий сигнал трехимпульсной структуры НЗ складывается из сигналов триггера 14 и следующих непосредственно за ними сигналов элементов задержек 20 и 21. Последовательное включение двух элементов в задержки в данном случае применено для увеличения верхнего диапазона выходной частоты предлагаемого устройства. Элемен ты задержки 18 и 16 формируют несущие сигналы Н6 и HI2, Сумматоры 22 и 23 на период пауз между несущими сигналами НЗ, Н6 и Н6, HI2 вырабатывают сигналы разрешающие смену несущего сигнала, поступающего в логическую схему 9 формирования выходных сигналов. Пусть в период о - t уровень входного сигнала U превзошел порог срабатывания триггера Шмитта 25. В момент переключается триггер 25, и после появления сигнала инвертора 22 триггер 28 перекточается и меняет сигнал П6 на ПЗ , а на выходе триггера 33 остается сигнал П6, поскольку уровень сигнала U остается выше порога срабатывания управляющего его переключением элемента 30. Три груп пы входов элемента 34, каждая из которых перемножает принадлежащие одной стру туре несущие и пороговые сигналы НЗ, ПЗ Н6 П6 и HI 2 П12, пропускают только один несущий сигнал. До момента tj. этот сигнал Н6, а после-сигнал НЗ. Далее несущий сигнал поступает для логической об работки в схему формирования выходных сигналов. Каждый из шести каналов логической схемы формирования выходных сигналов содержит две группы перемножающих входов, один из которых перемножает модулирующие сигналы, принадлежащие противоположным группам двух других фаз, а другой перемножает несущий сигнал на модулирующим игнал данной фазы и на упреждающий его о фазе на 30° сигнал триггера, входящео в состав формирователя модулирующих игналов. Логические формулы выходных игналов предлагаемого устройства могут ыть представлены в следующем виде: Го1 МгЛЛ - -НМаа; Tt MxMH-HMtlb Тх М1з Мс+НМх х; , Гс МхМУ + НМсс| Tt MaMb- HMzz Данное устройство управления позволяет расширить частотный диапазон преобразователя при сохранении неизменных требований бъ1стродействию устройств искусственной коммутации и применить оптимальную по условиям работы приводного двигателя кратность отношения несущей и модулирующей частот. Формула изобретения Устройство для управления трехфазным тиристорным преобразователем частоты, содержащее задатчик частоты, делитель частоты, формирователь импульсов пересчета, кольцевую пересчетную схему, формирователи несущих и модулирующих сигналов, схему формирования выходных импульсов, о тличающееся тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного напряжения и равномерной токовой загрузки тиристоров узла коммутации при глубоком регулировании напряжения, оно снабжено формирователем сигналов переключения структуры выходных импульсов и логической схемой переключения несущих сигналов, причем вход формирователя сигналов переключения структуры выходных импульсов соединен с входом задатчик а частоты, а выход с входом логической схемы переключения несущих сигналов, выход которой подключен к входу схемы формирования выходных импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Журнал Электротехника, № 7,1970г. 2.Заявка № 1713266/24-7 (решение о выдаче авторского свидетельства) от 1971 г.прототип. f / P /J I

0°60 ;20° 180 3DO° 360°

tI,1I1II

i2 /J /

I-) M HI w l-i 1-1 и

: , I I 1

I-II-I I-11-1 V

L . I

I /7

-I

I

e f9

I,2 21

22

, , ; i I I I I I I

23

rti-iHHHHH ннни1-1Ч1-1ИНЙН1-)Н нн

30

25

Пз

28

ns

J

,, J

to

h

и rH H .M Ui M f-i i-H 1-1 n I IIII

11.1

r

L-4 H

: I I

U

I1 I1 H

f I . I

i I

I-ti- t-11-«I-II-II , j ;

H H M 1-1 i-| i-i

e

ГУГс

О 60° i2o° f8o° 2W 300° Jeff