Одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем Советский патент 1980 года по МПК H02P13/16 

..-

Изобретение относится к эпектрот&т нике. .: :.. ;:ч

Известна одноканальная система уп- равлений (ОСУ) многофазным вентиль- нъгм преобразователем, которая содержит синхронизатор сети, последовательную цепь из трех блоков задержки основных импульсов, распределитель задержанных импульсов по шести каналам, дополннтельньШ блок задержки синхроимпульсов, для синхронизации распреде-. лителя и ИСТОЧ1ШК управляющего Hanj)jiжения для управления работой трех и дополнительного блока задержки ll.

Однако, три блока с максимальными значениями задержки 5О-55 эл град, снижают максимальное значение. угли отпирания тиристоров до 16О эл. гр(ад, а дополнительная синхронизация его с сетью определяет достаточно Высокую степень асимметрии выходных импульсов Кроме того, для ОСУ характерно запаздывание, пропорциональное количеству основных блоков задержки.

Наиболее близким но технической сущности и достигаемому результату является одноканальная система управления . винтил ьньтми преобразоватеп ям и,состояща я из генератора синхронизированных с питающей сетью высокочастотных импульсов, содержащая генератор синхроимпуль.сов, состоящий из фазового компаратора, управляемого генератора, делителя частоты, пёресчетнук схему по модулю W , кольцевого .счетчика-распределителя, схем сравнения и выходного формирователя импульсов С2. Генератор синхроимпульсов отслеживает изменения частоты питающей сети. Синхронизация упраВ ляющих импульсов с напряжением питания осуществляется путем сброса пе.ре- счетной схемы по модулю N сигналом со схемы сравнения. Регулирование смещения фаз импульсов осуществляется с поМощью напряжения управления, подаваемого на один из входов схемы сравнения.

Эта одноканальная системна управле|ния не пригодна для циклоинверторов 37 нз-аа аапаздьгвания по срабатыванию на новое значение управляющего напряжения как минимум на период по сравнению с 1/6 периода для многоканальных систем управления. Целью изобретения является уменьшение динамической погрешности одноканаль ной системы управления вентильным преобразователем. Это достигается тем, что в устройстве, содержащем пересчетную Схему, На входы которой подключены формирователь управляющего воздействия и генератор сйнхроимпупьсрв, состоягаиД из последова ельно соединенных компаратора и уп.равляемого генератора, к выводу которого подключен делитель частоты, выход которого соединен с компаратором, кольцевой распределитель импульсов, к выходу которого подключен выходной фор мирователь импульсов пересчетная схема выполнена в виде делителей частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД),логических схемах И и RS -триггерах, а формирователь управлйющего воздействия выполнен в виде синхронизатора сети, преобразователя напря жения в коды и генератора управляющего напряжения, причем на входы каждого ДПКД включены RS -триггеры через двухвходовые схемы И, на вторые входы которых подключен генератор синхроимпульсов, входы R RS-TgHTT еров соединены с выходами ДПКД и входом S последующего R3 -триггера, вход R, последйего RS -триггера подключен ко входу кольцевого распределителя импульсов, вход .S первогоJ RS -триггерй соединено вьгходом синхронизатора сети и с первым входом преобразователя напряжения в коды, второй вход которого соеди- ШГ f ЙЙхОДбК rettptTtfpa ЙШ)Щё го напряжения, а выход подключен ко входу ДПКД. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого одноканадьного уст ройства управления вентильным преобразователем. Устройство содержит генератор высокочастотных синхроимпульсов 1 который состоит из компаратора 2, управляемого генератора 3, делителя частоты 4, пересчетную схему 5, состоящую из делителей частоты 6, 7, 8 с переменным коэффициентом деления, логических схем И 9, 10, 11, R5 -три геров 12, 13, 14, каждый из делителей частоты состоит но декадных счетчиков 8 15, 16, схемы совпадения (опознавйник, 17, схем занесения кода 18, 19, формирователь управляющего воздействия 0О,кольцевой распределитель импульсов 21,выходной формирователь импульсов 22,Формирователь управляющего воздействия 20 состоит из синхронизатора сети 23, преобразователя напряжения в коды24, генератора управляющего напряжения 25. Работает устройство следующим образом. На вход генератора высокочастотных синхроимпульсов 1 подаете питающее напряжение с частотой сети f. Выходом генератора 1 являются синхронизированные с сетью импульсы частотой 6NFft где f -выходная частота делителя частоты 4, коэффициент деления которого равен 6N. В компараторе 2 сигнал с частотой Fa сравнивается с частотой питающей сети р . В установившемся режиме Fa равно FC i причем при изменениях последней частота управляемого генератора изменяется так, что Рл отслеживает Г . При этом имеет место сдвиг фазсигнала на выходе делителя частоты и напряжения питания. Этот сдвиг фаз обуславливает смещение фаз импульсов, управляющих тиристорами. Синхронизатор сети 23 производит импульсы каждый раз, когда напряжения двух фаз равтзоы друг . другу, т, е. моменть естественного открывания вентилей. Тогда для J71 -фазноК системы .число импульсов, производимых за период, будет рав|но 2П1, т. е. при трехфазной сети число .импульсов за период будет равно .6. Таким образом, на выходе синхронизатора сети 23 будут проходить .синхронизирующие импульсы через 60 . , На чертеже для наглядности представлены ,- состоящие из-двух, декад, т. е. с регулируемым коэффициентом пересчета от 1 до 100, На самом деле число декад больше и определяется требуемой минимальной дискретностью смещения угла отпирания тиристоров. ДПКД выполнены на основе триггерных декад с установкой начальнбго состояния через схемы занесения кодов 18, 19. Принцип действия таких приборов заключается в том, что в декаде делителя перед началом счета записывается число в двоич О ном дополнительном кодо 10 - f и когда в процессе счета, ггосла прихода N входных импульсов, в п - декадных установится состояние 1О01, что фикси- )уется в схемах совпадения 10, то появится выхояной сигнал. В делителе часготы ДПКД 6, 7, 8 двоичные числа заносятся параллельно от преобразователя напряжения в коды (ПНК) 20 через 60 по сигналам от синкронизатора 23. Быстродействие ПНК определяется частотными возможностями применяемых; в нем типов логических интегральных Микросхем при соответствующей его структуре построения и вполне достаточно, чтобы ввести за время . 4. f де rtl gn вентильного преобразснштеля, число единиц информации, обеспечивающее точность отсчета угла отпирания тиристоров в десятые доли градуса. Генератор управляющего напряжения 25 вырабатывает постоянное напряжение, определяющее угол отпирания тиристс ов. Представленная схема устройства предусмотрена для случая трех- фазКого силового напряжения с диапазоном регулирования угла зажигания тирис торов, к примеру 9 -О-180 эл. град. Поэтому пересчетное устройство состоит иэ трех ДПКД, каждое из которых может обеспечить угол регулирования зажигания в диапазоне оС . Результирующий угол зажигания равен-9 рС|4о,д.(ХГз Предположим, необходимо получить угрл, зажигания тиристоров 9-48, т. е. необхсздимо задержать выдачу управляющих импульсов относительно синхронизирующих импульсов на 48 . В этом случае генератор управляющего напряжения 25 вырабатывает напряжение, соответствующее в; -le эл. град, и ПНК заног сит соответствующий код в ДНКД. С приходом первого синхроимпульса из синхронизатора сети 23 триггер 12 устанавливается Б состояние тем самым разре11ая подсчет приходящих высо- крчастотных импульсов 1 ДПКД 6 через схему .И 9. После подсчета первым ДПКД числа импульсов, соответствующих задержке угла управления в 16 эл. град схема совпадения 17 выдает сигнал, опрокидывающий триггер 12 в состояние О и устанавливающий триггер 13 в состояние I, запрещая подсчет высо.кочастотных импульсов ДПКД 6 и разрешая их счет ДПКД 7. Дальше работа ДПКД 7 и ДПКД 8 происходит аналогично. Таким образом, при ДПКД работают последовательно, формируя суммарную задержку импульса управления в 48 . Далее задержанные импульсы распределяются кольцевым распределителем 21 на соответствующий тиристор, формнруют.ся схемой 22 и подаются на тиристор. С приходом следующего синхроимпульса из синхронизатора сети 23 цикл повторяется. , В,случае, если необходимо реализовать ОуПР. 60 , к примеру, 9 у90, то после последовательной работы по первому синхроимпульсу ДПКД 6, 7, 8 с приходом второго синхроимпульса одно временно с работой ДПКД 9 будет работать и ДПКД 6. В случае реализации будут одновременно работать Все три ДПКД, lio от разных синхроимпульсов. Устройство позволяет уменьшить динамическую погрещность, повысить cinwtметрию и точность получения выходного напряжения. Применение таких одноканальных систем управления в народном хозяйстве взамен цифровых многоканальных систем управления значт тельно уменьшает габарита и стоимость преобразовательных устройств. о р м у л а изобретения Одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем, со держащее пересчетную схему, на входы которой подключены фо эмирователь уп равлшощего воздействия и генератор синхроимпульсов, состоящий изпоследовательно соединенных компаратора н управляемого генератора, к выходу которого подключен делптель частоты, выход кото- . рого соединен с компаратором, качьцевой распределитель импульсов, к выходу которого подключен выходной формирователь импульсов, отличающееся тем, что, с целью снижения дпнамическЪЙ погрешности, пересчетная схема выполнена на делителях частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД), логических схемах И и RS -триггерах, а формирователь управляющего воздействия выполнен в виде синхронизатора сети, преобразователя напряжения в коды, и генерагора управляющего напряжения, приче м на входы каждого ДПКД включены ВЗ--триггеры через двухвходовые схемы И , на вторые входы которых подключен генератор синхроимпульса, входы R .RS/-триггеров соединены с вы771ходами ДПКД и входом S последующего TIS-триггера, вход TR последнего -триггера подключен ко входу кольцевого распределителя имггулйсов, вход S первого RS-триггера соединен с вьпсодом синхронизатора .сети и с первым входом преобразователя напряжения в код, второй вход которого соединен с выходом генератора уп)авляющёго напряжения, а выход подключён ко входу ДПКД. 8 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Лабунцов В. А. Нопиркоёский И. Магнитно-полупроводниковая система уп равления вентильным преобразователем, Ж., Электричество, , № 2. 2. Kemv.Rajqgopaeatt V.EconomicaC e vui3-ls-tc3in-t pulse iirinof sclie-. me for th Hstor-izefl de«aHves ЗЕЕЕ Trans. Зма Etectron ana Controe-Dn%trument.M9T5,2 2, «Ji Э,р425-429t ftfefatv3/Tifiuf

timt

714618