Многоканальное устройство для управления выпрямителем Советский патент 1979 года по МПК H02P13/24 

Изобретение относится к области элек- фотехники, к устройствам управления ста тическими преобразователями на управляемых вентилях и может найти применение в различных электрических установках например, - в стабилизированных источниках питания выполненных на базе управляемых выпрямителей, в электропроводе постоянного тока. Известно устройство для управления выпрямителем обеспечивающее снижение пульсации выпрямленного тока вызванных несимметрией напряжений питающей сети. Однако все они отличаются значительной j сложностью и несовершенством 1. Из известных многоканальных устройсть для управления выпрямителем наиболее близ сим к данному по технической сущности является устройство, содержащее фазосдвигаю щие элементы, объединенные по цепи управления, датчики несимметрии напряжений питающей сети и регулируемые элементы 2}. ЕЬиоды датчиков подключены ко входам регулируемых элементов, выходы которых соединены с входами соот«Эетствующих фааосдвигающнх элементов, цепи управления регулируемых элементов подключены к цепи управления фазосдв гающих элементов. Для подавления низкочастотных гармоник выпрямленного тока во всем диапазоне углов регулирования, регулируемьте элементы должны преобразовывать выходные сигналы датчиков несимметрии к - У УаиО-,) гдедУ,. - выходное напряжение регулируемого элемента; - выходное напряжение датчика несимметрии; Uy - текущее значение напряжения управления; U-jo - напряжение управления, при котором выпрямленный ток выпрямителя равен нулю. Напряжения U д,. являются входными и могут изменяться как по амплитуде, так и по знаку. 36 Для реализации функции (1) регупируе мый элемент должен состоять по крайней мере из одного 4-х квадратного анапогового умножителя двух переменных сйгнапов (Му ,Vg ) сумматора и источника напряжения Uvg что значительно услож няет рассматриваемое устройство. Целью изобретения является упрощение устройства. Это достигается тем, что в предложенном устройстве, содержащем в каждом канале датчик несимметрии напряжений питающей сети, который подключен ко вхо дам регулируемого элемента, выход которого связан с входом фааосдвигающего элемента регулируемый элемент состоит из интегратора с ключем сброса и сумматора, причем выход датчика несимметрии напряжений питающей сети подключен ко входам интегратора и одному выходу сумматора, выход которого подключен ко вхо ду фазосдвигающего элемента, выходы которых подключены к ключу сброса интегратора в каждом канале. На фиг. 1 дана схема многоканального устройства для управления выпрямителем; на фиг. 2 - временные диаграммы работы одного канала устройства. Многоканальное устройство для управления выпрямителем содержит в каждом фазе датчики несимметрии напряжений питающей сети 1 выход которого подключен ко входу регулируемого элемента 2. Выход регулируемого элемента 2 подключен ко входу фазосдвигающего элемента 3. Регулирующий элемент 2 состоит из интегратора 4 с ключем сброса 5 и сумматора 6, Вход интегратора 4 подключен к одному из входов сумматора 6 выход которого соответствует выходу регулируемого элемента 2. Цепь ключа сброса 5 интегратора связана с выходом фазосдвигающего элемента 3. Временные диаграммы, поясняющие работу устройства обозначены: и, - напряжение на выходе датчика несимметрии напряжения питающей сети фа зы А; U-yjjg- напряжение, снимаемое с до полнительного выхода фазосдвигающего элемента 3J - напряжение на выходе интегратора 4; U - напряжение на выхо де регулируемого элемента опор ное напряжение фазосдвигающего элемента выходные управляющие импульсы, фазосдвигающего элемента 3. Работа устройства состоит в следующем. В исходном состоянии, когда несимметрия напряжений питающей сети отсут84ствует (амплитуды напряжений питающей сети соответствуют номинальным значениям), на выходах датчиков напряжение равно нулю. На выходах интеграторов сумматоров и соответственно на выходах регулируемых элементов 2 напряжения равны нулю. При этом фазовый сдвиг управ пяющих импульсов, вьфабатывается фазосдвигающими элементами 3 (фиг. 2), и однозначно ойределяется мгновенным значением амплитуды управляющего напряжения. При изменении амплитуды одного из питающих напряжений (например, напряжения, подключенного к каналу А устройства) на выходе его датчика 1 формируется напряжение,амплитуда которого пропор- циональна появившейся несимметрии. Это напряжение поступает на вход интегратора 4 и интегрируется при разомкнутомклю е сброса 5., Ключ 5 разомкнут в интервалы времени, определяемые фазосдвигающим элементом 3 и соответствующие генерации опорного напряжения в фазосдвигающем элементе, 3. Для управления ключем сброса импользован сигнал управляющий гереттором опорного напряжения фазо- сдвигающего элемента (U, снимаемый с его выхода. При этом на выходе инте гратора 4 формируется линейно-нарастающее напряжение. Постоянная времени интегрирования интегратора () выбирается такой, чтобы обеспечиваясь соотношение. t U) где tr - постоянная времени интегратора; erl-jj- угол сдвига управляющего импульса, при котором выпрямлен- Ш)1й ток выпрямителя равен нулю. . При выполнении соотношения (2) амплитудное значение выходного напряжения интегратора 4 равно выходному напряжению датчика 1 при времени интегрирования f . Выходное напряжение интегратора алгебраически суммируется с его входным напряжением и на выходе сумматора 6 формируется их разность - напряжение напряжение снимается с выхода регулируемого элемента 2, поступает на вход фазосдвигающего элемента 3 и определяет необходимый угол коррекции управляющих импульсов зависящий как от величины несимметрии питающего напряжения, так и от текущего значения угла регулирования. Пунктиром на фиг. 2 БЫУа показаны управляющие импупьсы, которые генерировались бы фазосдвигающим элементом ,.0. В рассмотренном устройстве регулируемый элемент реализует функцию: .(1-,) где оС -. текущее значение угла сдвига управляющего импульса (угла регулирования); о- угол регулирования, при котором выпрямленный ток выпрямителя равен нулю. По сравнению с известным, описывав- мое устройство значительно проще, В н& отсутствуют сложные нелинейные элементы -4-х кв.адратные аналоговые умножитали, а также источники опорных напряжений Uy о Практически это устройство легко реализуется на логических интегральных микросхемах, операционных уси телях в режимах интеграторов, сумматоров, компараторов. Экономический эффект от использования изобретения может быть получен за счет снижения габаритов, стоимости и повышения надежности работы многоканального устройства для управления выпрямителем. Формула изобретения Многоканальное устройство для упра пеняя выпрямителем, содержащее в каждом канале датчик несимметрии напряжения питающей сети, связанный с регулируемым элементом, выход которого под слючен к фааосдвигаюшэму элементу, о тпичающееся тем, что, с пелью упрощения, регулируемый элемент состоит из интегратора с ключом сброса н сумматора, причем выход датчике весимметрии напряжения подключен ко входу интегратор&, и одному входу сумматоре, выход интегратора подключен к другому входу сумматора, выход которогю подключен ко входу фаэосдвигаюшего элемента, выход которого подключен к ключу сброса интегратора в каждом канапе. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 23О269, кл. Н О2 Р 13/16, 1964. 2.Авторское свидетельство СССР NO 318138, кл. Н 02 Р 13/16, 1967 (прототип);