Устройство для фазового управления -фазным вентильным преобразователем Советский патент 1980 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к электротехнике и может быть широко использовано для фазового управления многофазным вентильным преобразовате- 5 лем.

Известны устройства для фазового управления 2т-фазным вентильным преобразователем, содержащие m фазосдвигающих блоков, формирующие импуль-10 сы двукратной частоты синхронизирующего напряжения, двухтактные распределители в количестве m , распределяющие импульсы фазосдвигающих блоков на противофазные каналы, и 2т - 5 фазную систему напряжений, синхронизирующую работу фазосдвигающих блоков и двухтактных распределителей И и 2 .

В этих устройствах каждый фазо- 20 сдвигающий блок и двухтактный распределитель самостоятельно синхронизируется напряжением сети соответствующей фазы. Поэтому известные устройства имеют сложную схему, особен- 25 но когда они выполняются для фазового управления 12-, 18-, 24- фазными вентильными преобразователями.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ЗО

устройство для фазового управления 2т -фазным вентильным преобразователем, содержащее один фазосдвигающий блок, синхронизированный однофазным напряжением, генератор пилообразного напряжения, управляемый импульсами фазосдвигающего блока, и (2гп - 1) формирователи импульсов, последовательно запускаемые пилообразным напряжением з .

В данном устройстве фазовый сдвиг импульсов между каналами абсолютно не зависит от угла регулирования и может быть выбран по .любому закону (например, для широтно-импульсного регулирования и модуляции).

Недостатком данного устройства является то, что в нем содержится большое количество формирователей импульсов, которые усложняют процесс симметрирования по фазе выходных импульсов и уменьшают надежность устройства.

Цель изобретения - упрощение и повышение ее надежности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для фазового- управления 2п1 -фазным вентильным преобразователем, содержащее фазосдвиггио«ИИ блок, подключенный к генератору пилообразного напряжения, выходом подключенному ко входам формирователя импульсов, и диоды, снабжено двухтактным распределителем импульсо и триггером, причем выход каждого из (m - 1) формирователей импульсов через диод подключен к плечам триггера, выход двухтактного ра спределителяимпульсов;подключен к выходу фаэосдвигающего блока, а вход двухтактного распределителя импульсов связан со входом триггера.

На чертеже приведена прииципиаль-ная схема устройства при m з9.

Устройство состоит из фазосдвигающего блока 1, двухтактного распределителя 2, генератора 3 пилообразного напряжения, восьми идентичных формирователей 4 импульсов (на чертеже показаны только первый и последний) и триггера 5. Выход каждого формирователя 4 импульсов подключен через токоограничивгиощий резистор 6 и развязывающий диод 7 к левому выходу триггера 5, а через токоограничивгиоп ий резистор 8 и развязывающий диод 9 подключен к правому выходу триггера 5. Связь между распределителем 2 и триггером 5 выполнена на оптронах 10 и 11. Фазосдвигающий блок выполнен на транзисторе 12, резисторах 13 и 14, конденсаторе 15, резисторе 16, конденсаторе 17, диоде 18, транзисторе 19, импульсномТрансформаторе 20, диодах 21 и 22. Распределитель 2 выполнен на транзисторе 23, резисторе 24, транзисторе 25, резисторах 26 и 27. Генератор 3 выполнен на транзисторе 28. Формирователи импульсов выполнены на транзисторе 29 и потенциометре 30.

Отдельные блоки устройства работают следующим образом.

В фазосдвигающем блоке, когда мгновенное значение синхронизирующего двухполупериодного выпрямленного напряжения KICпревышает величину прямого напряжения смещения U см транзистора 12, определяемого резисторами 13 и 14, транзистор 12 запирается . При этой происходит медленный заряд конденсатора 15 через резистор 16 и быстрый заряд конденсатора 17 через диод 18 до управляющего напряженияUy. В момент превышения величины пилообразного напряжения на конденсаторе 15 управляющего напряжения Uu на конденсаторе 17, транзистор 19 отпирается и лавинообра,зно лереходит в режим насыщения за счет положительной обратной связи, ocyщecтвляe A2й импульсным трансформатором 20. В вчени% фор-i мирования выходного импульса конденсатор 17 подзаряжается эмиттерным током транзистора 19 и непрерывно уменьшается напряжение положительной

братной связи. Поэтому, спустя неоторое время, транзистор 19 лавиообразно запирается и остается в апертом состоянии до конца данного олупернода синхронизирующего напряения и ic за счет напряжения на; конденсаторе 17, превьвиающего амплитуду пилообразного напряения на конденсаторе 15.Когда мгновенное значение синхронизирующего напряжения и 1C становится меньше напряжения Uc, транзистор 12 отпирается и конденсаторы 15 и 17 разряжаются соответственно через диоды. 21 и 22

практически до нуля. В следующем полупериоде синхронизирующего напряжения процесс повторяется.

В двухтактном распределителе 2 при положительном полупериоде синхррнизирующего синусоидального напряжения и , когда ток проходит через эмиттерно-базовый переход транзистора 23 и резистор 24, транзистор 23 полностью отпирается, а транзистор 25 надежно запирается. Поэтому выходной импульс фазосдвигающего блока 1, формируемый за положительный полупериод синхронизирующего напряжения I/JJ поступает только на выход первого канала Ц , так как выход десятого канала зашунтировдн к минусовой шине Е через светодиод оптрона 10 и открытый транзистор 23. В момент прохождения импульсного тока, ограничиваемого резистором 26, через светодиод оптрона 10, включается тиристор оптрона 10, т.е; триггер 5 опрокидывается. При отрицательном полупериоде синхронизирующего напряжения наоборот, транзистор 25 отпирается, транзистор 23 запирается, выход и шунтируется и выходной импульс фазосдвигающего блока 1 поступает только на выход В ivTOMeHT прохождения импульсного тока, ограничиваемого резистором 27, через светодиод оптрона 11, триггер 5 вновь опрокидывается. В формирователях 4 импульсов время отпирания транзисторов 29 устанавливается постоянными опорными напряжения1«1, снимаелыми с потенциометров 30.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении синхронизирующего двухполупериодного выпря1лпенного напряжения на вход фазосдвигающего блока 1, на его выходе формируются импульсы с частотой 100 Гц, фаза которых регулируется управляюарсм напряжением Uy , . Эти импульсы, с одной , стороны, распределяются на два противофазных канала 1)4 к U посредством , двухтактного распределителя 2, а с другой стороны, запускают генератор 3 пилообразного напряжения.

Регулируемое по фазе напряжение пилы частотой 100 Гц поступает на входы всех восьми формирователей А .,

импульсов и запускает их одик за другим со сдвигом 20 эл.грещ. Выходные импульсы всех восьми формирователей распределяются на противофазные каналы триггером 5, который раздельно запускается импульсами U и Уд . Когда с выхода двухтактного распределителя 2 снимается импульс первого канала Uji , включается тиристор оптрона 10 в триггере 5 и выходы с одиннадцатого по восемнадцатый каналы (Jm -Uxg ) шунтируются к минусовой шине источника питания F через диоды 9 и тиристор оптрона 10, а когда снимается импульс десятого канала

U10 / включается тиристор оптрона 11 т.е. триггер 5 опрокидывается, и шунтируются теперь выходы со второго по девятый каналы ( Ug Ч ) к минусовой шине Е через диоды 7 и тиристор оптрона 11.

Таким образом, за один период синхронизирующего синусоидашьного напряжения предлагаемое устройство формирует регулируемые по фазе импульсы для восемнадцати каналов

1 в которые сдвинуты один относительно другого на 20 эл.град. и повторяются с частотой синхронизирующего напряжения, т.е. 50 Гц. Таким образом в данном устройстве для фазового управления 1в-фаэным вентильным преобразователем, в котором: , содержится всего восемнадцать формирователей импульсов. Уменьшение количества формирователей импульсов более чем в два раза позволяет значительно упростить устройство в целом, существенно повысить его надежность.

Формула изобретения

Устройство для фазового управления 2гп -фазным вентильным П еобразователем, содержащее фазосдвигаю1ЦИЙ блок, подключенный к генератору пилообразного напряжения, выходом подключенному ко входам формирователей импульсов, и диоды, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, оно снабжено двухтактным распределителем импульсов и триггером, причем выход кгикдого из ( m -1) формирователей иьтульсов через диод подключен к плечам триггера, выход двухтактного распредел1)теля импульсов подключен к выходу фазосдвигающего блока, а вход двухтактного распределителя импульсов связан со входом триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Лабунцов В.А., Копираковский И, Система управления вентильными преобразователями с одноканальным сдвигом противофазных импульсов.-Электричество, 1970, 9, с.64, рис.4.

2.Абдулаев А.А. и др. Система управления тиристорного выпрямителя. -За технический прогресс , 1972, О 2, с.5, фиг. 2.

3.Авторское свидетельство СССР №237246, кл. Н02 М 1/04, 1965. . Z-m