Устройство управления вентильным преобразователем Советский патент 1977 года по МПК H02M1/08 

(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬЙЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Предлагаемое устройство управления вентильным преобразователем контактных электросварочных машин относится к области сварки и может быть, в частности, использовано в машинах для точечной и шовной контактной электросварки. Из&естные устройства управления jзeнтильным преобразователем 1, 2 содержат блок формирования напряжения специальной формы с амплитудой, пропорциональной среднему значению напряжения питающей сети, устройство сравнения и трансформатор блока питания. Недостаток этих устройств заключается в пропорциональности напряжения начальных условий мгновенному значению напряжения питаюш.ей сети в момент установления начальных условий; вследствие чего они подвержены воздействию импульсных помех от работы соседних контактных машин и других электромагнитных механизмов. В моменты воздействий импульсных помех нарушается пропорциональность между средним и мгновенным значениями напряжения питаюшей сети, пропорциональность амплитуды напряжения специальной формы среднему значению напряжения питающей сети, а, следовательно, понижается точность стабилизации напряжения на нагрузке вентильного прерывателя. Цель изобретения - повышение точности стабилизации среднего значения выходного напряжения при воздействии импульсных помех Эта цель достигается введением в схем формирователя напряжения специальной формы (пилообразного) дополнительной RC цепочки, работаюш,ей в режиме интегрирования таким образом, что в конце полупериода напряжение питающей сети, напряжение нй дополнительном конденсаторе становится пропорциональным среднему значению напряжения за полупериод синусоиды питающего напряжения. Напряжение с этого дополнительно го конденсатора, в моменты перехода синусоиды напряжения питающей сети через нуль, используется для заряда формирующего конденсатора, т.е. в качестве напряжения начальных условий. В результате этого амплитуда напряжения специальной формы пропорциональна среднему значению напряжения питающей сети и очень слабо зависит от воздействия импульсных помех. Для перезаряда дополнительного конденсатора на формирующий используется последовательная цепь из дросселя диода и ключа (транзистор, тиристор и т.п.). отпираемого импульсами, сфор.мированными в нулях синусоиды питающей сети.

Интегрирование полупериода напряжения сети с одновременным вычитанием величины интеграла из установленного разрядом дополнительного конденсатора напряжения начальных условий производится на формирующем конденсаторе так же, как и в известных устройствах.

На чертеже представлено устройство управления вентильным преобразователем в общем виде.

Устройство состоит из формирователя положительных импульсов, синхронизированных с нулем синусоиды напряжения сети, на транзисторе 1, база которого подключена чере резисторы к мостовым выпрямителям 2 и 3. Выпрямитель 3 подключен к мостовому фазорегулятору с фиксированной настройкой. Напряжение в диагонали фазорегулятора сдвинуто на 90° относительно напряжения питающей сети. Формирующий конденсатор 4 подключен к выпрямителю 2 через резистор 5, а дополнительный конденсатор 6 - через резистор 7, дроссель 8 и диод 9, конденсатор 6 соединен с конденсатором 4 через диод 10, дроссель 8 и транзистор II, база которого подключена к коллектору транзистора 1 через резистор. К конденсатору 4 подключен транзистор 12 с базой,связанной с коллектором транзистора 11 через дифференцирующую цепь. Кроме того, к конденсатору 4 подключен вход (база транзистора 13) полупроводникового реле (триггера Шмитта) на транзисторах 13, 14, 15. Второй вход полупроводникового реле (база транзистора 14) связан с потенциометром задания через резистор. Выход полупроводникового реле (коллектор транзистора 15) подключен ко входу импульсного усилителя 16 через дифференцирующую цепь. Нагрузкой импульсного усилителя является трансформатор 17, вторичные обмотки которого подключены к управляющим электродам тиристорного контактора сварочной мащины.

Напряжения с выпрямителей 2 и 3 суммируются на базе транзистора 1 таким образом, что в его коллекторе формируются положительные прямоугольные импульсы синхронизированные с нулем синусоиды напряжения сети, которые отпирают транзистор 11. В паузах между импульсами, отпирающими транзистор 11 на конденсаторе 6 интегрируется полупериод напряжения с выпрямителя 2 череЗ резистор 7, дроссель 8 и диод 9. При отпирании транзистора 11 конденсатор 6 полностью разряжается через открытый транзистор, дроссель 8 и диод 9, передавая всю накопленную энергию формирующему конденсатору 4.

В момент запирания транзистора 11 напряжение на конденсаторе 4 равно по величине (при равенстве емкостей конденсаторов 4 и 6) и обратно по знаку конечному значению (предществующему отпиранию транзистора 11) напряжения на конденсаторе 6.

Индуктивность дросселя выбирается из условий полного разряда конденсатора 6 на конденсатор 4 до момента запирания транзистора 11 полупериод напряжения с выпрямителя одновременно интегрируется на конденсаторах 6 и 4. Интегрирование полупериода напряжения на конденсаторе 4 происходит через резистор 5 с одновременным вычитанием величины интеграла из напряжения, установленного на конденсаторе 4 при отпирании транзистора 11, поскольку напряжени- на конденсаторе 4 и выпря.мителе 2 противоположны по знаку. Величина резистора 5 выбирается из условий равенства нулю конечной величины напряжения на конденсаторе 4.

К конденсатору 4 подключен транзистор 12, на базу которого через дифференцирующую цепь поступают отрицательные импульсы, синхронные с моментом отпирания транзистора 11, длительность которых значительно меньше длительности разряда конденсатора 6, действующие в момент накопления энергии дросселем 8.

Эти импульсы отпирают транзистор 12 и разряжают до нуля конденсатор 4 в том случае, если к концу полупериода напряжения сети напряжение на конденсаторе 4 не было равно нулю, что происходит при скачкообразном снижении напряжения питающей сети. Применение транзистора 12 позволяет снизить время отработки возмущения при скачкообразном понижении напряжения сети. Напряжение с конденсатора 4 прикладывается к одному из дифференциальных входов полупроводникового реле (база

транзистора 13), ко второму входу которого (база транзистора 14) приложено напряжение задания. На выходе полупроводникового реле (коллектор транзистора 15) формируются отрицательные прямоугольные импульсы, передний фронт которых зависит от величины задающего

напряжения и амплитуды пилообразного напряжения на конденсаторе 4. После дифференцирования и усиления по мощности эти импульсы поступают на управляющие электроды тиристорного контактора.

Дополнительная RC цепь с элементами, служащими для перезаряда дополнительного конденсатора на формирующий конденсатор в .моменты перехода синусоиды напряжения питающей сети через нуль, может быть применена и в устройстве с регулировкой в зависимости от

COS f мащины.

Формула изобретения

Устройство управления вентильным преобразователем, содержащее синхронизированный с сетью формирователь импульсов, полупроводниковое реле и формирователь напряжения специальной формы, состоящей из мостового выпрямителя с подключенной к нему цепью из формирующего конденсатора и резистора, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности стабилизации среднего значения выходного напряжения при воздействии и.мпульсных по.мех, оно снабжено дополнительным конденсатором, подключенным к мостовому выпрямителю через диод и вспомогательный резистор, а к формирующему конденсатору - через цепочку и.- дросселя, диода и ключа, управляющий вход которого связан с формирователем нмпульсов. + I2S0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2.Авторское свидетельство СССР № 349523, Н 03 К 11/24, 1972. f2S