Устройство для управления тиристорным широтно-импульсным усилителем мощности Советский патент 1979 года по МПК H02P5/16 H02P13/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРЙСТ01РНЫМ ШИРб№Оимпульсным УСИЛИТЕЛЕМ жощноетй

Изобретение относится к системам .управления тиристорнымй ишротно-импульсными усилителя1 1и мощности с по очередной коммутацией. Известная система управления таким преобразователем содержит широт но-импульсный модулятор с тремя выходами, два из которых управляют ра бочими тиристорами усилителя, а так товый его выход соединен с формирователем импульсов управления тиристо рами коммутирующих устройств, устройство блокировки тиристоров неработающего направления, подсоединенное входами к двум выходам широтноимпульсного модулятора, которые управляют рабочими тиристорами, а выходами - к управляющим цепям двух ключей установленных в выходных цепях ширртно-импульсного моду.лятора., пороговое устройство токоограничения управляемое якорным током и подключенное своим выходом ко входам широтно-импульсного модулятора 1. При использовании тиристорного им пульсного усилителя мощности с поочередной коммутацией для управления двигателем постоянного тока, в особенности при управлений малоинерционным двигателем при использований известного устройства в режиме токоограничения наблюдаются большие пульсации якорного тока, что приводит к низким энергетическим показателям усилителя мощности. Кроме того, изза необходимости задержки не менее, чем на два такта коммутации переключения тйристьр6в 15а §1йЁгх Шпра влё н1Ш Ухудшаются динамические характеристики электропривода и т.д. Приработе усилителя мощности с малоинерционными двигателями йойбса пропускания системы должна быть возможно шире, поэтому желательно уменьшение длительности задержки. Кроме того, в известной системе управления тйрйсторным широтно-импульсньш усй:г тёЛём мощности устройство токоограничения, прерывающее подачу управляющих импульсов на тиристоры усилителя, не обеспечивает эффективного заполнения токовой диаграммы в режиме токоограничения изза снижения частоты коммутации в этом режиме. В режиме токоограничения запаздывание воздействия системы токоограничеййя приводит к рёзкйм выбросам тока якоря, что вызывает необходимость в увеличении мощности коммутирующих устройств. Целью изобретения является обеспечение максимальной полосы пропускания электропривода и обеспечение максимального коэффициента заполнения токовой диаграммы в динамических режимах . Поставленная цель достигается тем что между тактовым выходом широтноимпульсного модулятора и формирователем включены дополнительные сумматор И№1ульсов и управляемый ключ, причем формирователь импульсов соединен со входом введенного элемента временной задержки, выход которого соединен с управляющими цепями всех упомянутых ключей, выходы же устройства блокировки Через дифференцирующие цепи соединены с упомянутым сумматором и входом второго элемента временной задержки, выход которого подключен к тойу же сумматору импульсов, причем прямой выход устройства токоограничения соединен с управляющими цепями еще двух дополнительных ключей, входы которых объединены, а выход одного из них подключен к упомянутому сумматору, а выход другого - к двум выходам широтно-импульсного модулятора, инверсный выход устройства токоограничения подключен к формирователю трех сдвинутых во времени импульсов, выход узла, формирующего первый импульс, подключен к упомянугому сумматору, а выходы узлов, формирующих второй и третий импульсы подключены к объединенным входам ключей. На чертеже приведена функциональйа.я схема предлагаемого устройства. Устройство для управления тиристорным широтно-импульсным усилителем мощности содержит широтно-импульсный модулятор 1 с двумя рабочими выходами 2 и 3 и одним тактовым выходом 4, формирователь 5 импульсов управления тиристорами коммутирующего устройства; сумматор 6 импульсов, 7-9 управляемые ключи, устройство 10 блокиров

ки тиристоров неработящего направления, дифференцирующие цепи 11, 12, элементы 13, 14 временной задержки, пороговое устройство 15 системы токоограничения, формирователь 16 трех сдвинутых во времени импульсов, сумма тор 17, управляемые ключи 18, 19 и усилитель мощности 20.

Реверсивный широтно-импульсный модулятор 1 имеет три выхода 2-4, два из которых (2 и 3) соединены с управляющими цепями рабочих тиристоров импульсного усилителя и обеспечивают вращение двигателя в одном й:л;й другом направлении,а третий тактовый выход 4 соединен с формирователем импульсов управления тиристорами коммутирующего устройства ерез сумматор6 и управляемый ключ 7. Выходы 2 и 3 соединены с соответствующими тиристорами через управляемые

на коммутирующие тиристоры импульсы поступать не могут. По истечении заданного интервала ключи 7-9 замыкаются. При реверсе устройство блокировки тиристоров неработающего направления 10 изменяет свое состояние, и с помощью дифференцирующих цепей формируется короткий импульс, который подается на сумматор 6 импульсов

5 и на вход элемента 13 временной задержки. Таким образом, на сумматор б при реверсе приходит два сдвинутых во времени импульса, благодаря чему обеспечивается отключение двух тиристоров Ьдного направления.

Так как интервал между этими импульсами равен длительности процесса коммутации, т.е. составляет 1520% от длительности периода коммутации, то и время, затрачиваемое на

5 реверс, уменьшается в 5, б раз. ключи 8 и 9, которые управляются выходами устройства 10 блокировки т-и- ристоров неработающего направления, подключенного своими входами к рабочим выходам 2 И 3 широтно-импульсного модулятора. Кроме того, выходы устройства блокировки тиристоров неработающего направления через диф ференцирующие Цепи 11 и 12 соединены с одной стороны с сумматором б, ас другой стороны со входом элемента 13 временной задержки, выход которого подключен к сумматору 6. Выход формирователя 5 через элемент 14 временной задержки управляет ключами 7-9. Систему токоограничения в устройстве составляют пороговое устройство 15, управляемое якорным током, формирователь 16 трех сдвинутых во времени импульсов, второй сумматор 17 и управляемйе ключи 18 и 19. Прямой выход порогового устройства 15 управляет ключом 18, а инверсный выход ключом 19 запускает формирователь трех импульсов, причем выходная цепь узла, формирующего первый импульс, подсоединена к сумматору 6, а выходные цепи узлов, формирующих второй и третий импульсы через сумматор 17, подключены к объединенным выходам ключей 18 и 19/ причем выход одного ключа 18 соединен с сумматором 6, а выход другого ключа 19 - со входами ключей 8 и 9. Устройство работает следующим образом. При появлениитактового импульса на выходе 4 широтно-импульсного модулятора 1 последний проходи через замкнутый ключ 7, запускает формирователь 5 и элемент 14 временной, задержки, который размыкает ключи 7-9 на время, равное или несколько большее длительности коммутационного процесса в устройстве выключения . Благодаря этому в течение времени коммутации ни на рабочие, ни