Устройство для управления вентильным преобразователем Советский патент 1979 года по МПК H02P13/16 

1

Настоящее изобретение относится к электротехнике, к устройствам импульсно-фазового управления мостовыми статическими преобразователями и может найти широкое применение в различных электротехнических установках, в частности - в мощных стабилизированных источниках питания на базе статических преобразователей постоянного тока, в электроприводе постоянного тока.

Известно устройство для управления вентильным преобразователем 1, предназначенное для импульсно-фазового управления вентильными преобразователями с одноканальным формированием противофазных управляющих импульсов.

Недостатком данного устройства является асимметрия выходных импульсов.

Из известных устройств для управления вентильным преобразователем наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для управления вентильным преобразователем 2, содержащее источник синхронизирующего напряжения, подключенный ко входу нуль-индикатора, интегратор с ключем сброса, подключенный ко входу компаратора и формирователь выходных ИМПУЛЬСОВ по длительности.

В этом устройстве синхронизирующее напряжение выпрямляется выпрямителем и поступает на нуль-индикатор с постоянным смещением по входу. Недостатком данного устройства является то, что моменты времени, соответствующие началу формирования интегратором пилообразного опорного напряжения, зависят от падений напряжений в диодах выпрямителя и их разброса, что не позволяет обеспечить одинаковый фазовый сдвиг между опорными напряжениями разных фаз. Следствием этого является неодинаковый фазовый сдвиг между выходными импульсами разных фаз. Указанные недостатки увеличивают асим.метрию выходных импульсов устройства.

Целью настоящего изобретения является снижение аси.мметрии выходных импульсов устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее источник синхронизирующего напряжения, подключенный ко входу нуль-индикатора, интегратор с ключем сброса, подключенный ко входу компаратора, и формирователь выходных импульсов по длительности, дополнительно снабжено формирователем синхронизирующих импульсов и RS-триггером, причем выход нуль-индикатора подключен ко входу формирователя синхронизирующих импульсов, а выход последнего подключен к одному из входов RS-триггера, выход которого подключен к управляющей цепи ключа сброса интегратора и ко входу формирователя выходных импульсов по длительности, а к другому входу RS-триггера подключен выход компаратора. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема устройства для управления вентильным преобразователем, а на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства. Устройство для управления вентильным преобразователем содержит источник синхронизирующего напряжения 1, подключенный ко входу нуль-индикатора 2. Выход нульиндикатора 2 подключен ко входу формирователя синхронизирующих импульсов 3, выход которого подключен к одному из входов RS-триггера 4. Выход триггера 4 подключен к управляющей цепи ключа сброса 5 интегратора 6 и ко входу формирователя выходных импульсов по длительности 7. На вход интегратора 6 поступает стабилизированный ток Jo. Выход интегратора 6 подключен к одному из входов компаратора 8, на другой вход которого поступает управляющее напряжение Uu. Выход компаратора 8 подключен к другому входу RS-триггера 4. Работа устройства осуществляется следующим образом . В исходном состоянии, когда напряжение на входе источника синхронизирующего напряжения 1 отсутствует, импульсы на выходе формирователя синхронизирующих импульсов 3 отсутствуют. Триггер 4 находится в устойчивом состоянии, соответствующем замкнутому состоянию ключа сброса 5 интегратора 6. При этом выходные напряжения интегратора 6 и компаратора 8 равны нулю. Импульсы на выходе формирователя выходных импульсов по длительности 7 отсутствуют. При подаче на вход источника синхронизирующего напряжения 1 напряжения сети, на его выходе формируется синхронизирующее напряжение (фиг. 2а). При этом нуль-индикатор 2 в моменты перехода синхронизирующего напряжения через нуль переключается, и на выходе его формируется прямоугольное напряжение (фиг. 26), поступающее на вход формирователя синхронизирующих импульсов 3. На выходе формирователя синхронизирующих импульсов 3 появляются короткие импульсы (фиг. 2в), фронт которых соответствует переходу синхронизирующего напряжения через нуль. Частота следования этих импульсов равна удвоенной частоте сети. Первый выходной импульс с формирователя синхронизирующих импульсов 3 переключает триггер 4 в противоположное устойчивое состояние (фиг. 2i) что приводит к размыканию ключа сброса 5 интегратора 6. На выходе интегратора 6 формируется пилообразное напряжение (фиг. 2д). В момент времени, соответствующий равенству мгновенных значений выходного напряжения интегратора 6 и напряжения управления Ui (фиг. 2д), компаратор 8 переключается (фиг. 2е), что вызывает переключение триггера 4 (фиг. 2г), замыкание ключа сброса 5 интегратора 6 и его сброс (фиг. 2д), формирование выходного импульса в формирователе импульсов по длительности 7 (фиг. 2ж) и возврат компаратора 8 в исходное состояние (фиг. 2е). В моменты времени, соответствующие следующим переходам синхронизирующего напряжения через нуль, процессы в устройстве повторяются. На выходе устройства (выход формирователя выходных импульсов по длительности 7) формируются импульсы удвоенной частоты по сравнению с частотой сети, фазовый сдвиг которых относительно моментов перехода синхронизирующего напряжения через нуль определяется амплитудой управляющего напряжения Ui. При управлении многофазным преобразователем количество устройств управления должно быть равно количеству фаз преобразователя. В случае, если данное устройство используется для управления преобразователем на симисторах, импульсы с формирователя 7 поступают непосредственно на симисторы соответствующих фаз. В случае, если данное устройство используется для управления преобразователем на тиристорах, выходные импульсы с формирователя 7 поступают на распределитель и.мпульсов (на фиг. 1 не показан), где распределяются по тиристорам противофаз. Таким образом, использование в описываемом устройстве формирователя синхронизирующих импульсов и запускаемого им триггера, включенного в цепь обратной связи интегратор-компаратор-интегратор, повыщает стабильность формирования фазового сдвига импульсов, что уменьщает асимметрию импульсов управления вентилями преобразователя в 1,5-2 раза. Формула изобретения Устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее источник синхронизирующего напряжения, подключенный ко входу нуль-индикатора, интегратор с ключем сброса, подключенный ко входу компаратора и формирователь выходных импульсов по длительности, отличающееся тем, что, с целью снижения асимметрии выходных импульсов, оно дополнительно снабжено формирователем синхронизирующих импульсов и RS-триггером, причем выход нульиндикатора подключен ко входу формирователя синхронизирующих импульсов, а выход последнего подключен к одному из входов RS-триггера, выход которого подключен к управляющей цепи ключа сброса интегратора и ко входу формирователя выходных импульсов по длительности, а к другому входу RS-триггера подключен выход компараИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Анисимов Л. Ф. Особенности применения полупроводниковых преобразователей в судовых электроустановках - Л., «Судостроение, 1973, с. 44-47, рис. 210, 211. 2.Экспресс-информация ВИНИТИ, «Автоматизированный электропривод. Электротехнология. Электроснабжение. Силовая преобразовательная техника. Москва, № 27, 1976, с. 14, рис. 2.

Сеть I 1 I

-1