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

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для ограничения минимальных и максимальных углов регулирования вентильных преобразователей.

Известен способ формирования опорного напряжения для фазосмещающих устройств вертикального принципа действия, с{)ормирующий необходимые для надежной работы вентильного преобразователя минимальные и максимальные углы ограничения наложением этих узких импульсов на синусоидаль- 10 ное напряжение в точках экстремума посред ством применения фазных пик-трансформаторов и дросселей 1.

Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает регулирования фазы ограничивающих импульсов, чтоограничивает возможности его применения, а также является достаточно громоздким изза наличия моточных узлов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство 20 для управления мощным многофазным тиристорным преобразователем, содержащее в каждой фазе питающей сети формирователь входного синхронизирующего напряжения, фазосдвигающий узел, схему регулируемого ограничения предельных углов регулирования по максимуму и минимуму, двухкаскадные усилители и формирователи управляющих напряжений, причем выход формирователя входного синхронизирующего напряжения соединен со входом фазосдвигающего узла и с входом схемы ограничения, выход которой по максимуму подключен к входам первых каскадов упомянутых усилителей, а выходы -фазосдвигающего узла подключены к другим входам первых каскадов двухкаскадных усилителей с выходами, связанными с другими входами вторых, каскадов усилителей 2.

Недостатками устройства являются громоздкость, так как при мостовой схеме выпрямителя требуется щесть таких каналов; взаимозависимость углов минимального и максимального ограничения, что сужает область применения этих устройств; пропадание установленных импульсов ограничения при исчезновении напряжения смещения; сложность реализации устранения влияния колебаний напряжения сети на положение ограничивающих импульсов; дополнительная асимметрия ограничивающих импульсов из-за разброса величин электрорадиоздементов и в диапазоне температур из-за изменения величии емкости в мосте и дрейфа операционного усилителя, что приводит к ухудшению гармонического сетевого напряжения, особенно при работе реверсивных преобразователей с совместным управлением. Цель изобретения - повышение точности и упрош.ение устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее в каждой фазе формирователь синхроимпульсов, соединенный с фазосдвигаюшим узлом, выходные формирователи, узел ограничения снабжен двумя элементами совпадения, а блок ограничения выполнен в виде общего для всех фаз генератора импульсов, соединенного в каждой фазе со счетным входом делителя частоты, один из младших и один из старших разрядных выходов которого соединен через инверторы с входами R и S триггера типа R-S, инверсный выход ко орпго через инверторы соединен с первыми входами элементов совпадения, вторые входы которых соединены с выходами фазосдвигаюш.его узла, установочные входы делнтеля частоты и триггера типа R-S соединены с выходом формирователя синхроимпульсов, а выходы эле.ментов совпадения с выходными формирователями. На чертеже представлена структурная схема устройства для одной фазы. Устройство состоит из последовательно соединенных фор.мирователя 1 синхроимпульсов, фазосдвигаюихего узла 2, элементов 3, 4 совпадения, выходных формирователей 5, б общего для всех фаз генератора 7 импульсов, выход которого соединен со счетны.м входом делителя 8 частоты, инверторов 9, 10, триггера типа R-S , выполненного на элементах И-НЕ 11, 12. Выход элемента 12 через инвертор 13 соединен со вторыми входами элементов 3, 4. Установочные входы делителя 8 и триггера соединены с выходом формирователя 1 синхрои.мпульсов. Рассмотрим работу устройства на примере одной фазы. Формирователь 1 выдает синхроимпульсы и фильтрованное синусоидальное напряжение на узел 2, который выдает канальные импульсы для открывания тиристоров соответственно величины управляюшего напряжения Uynj) на один из входов элементов 3, 4. Принцип фазового управления для получения ограничивающих и.мпульсов - частотный, при котором угол управления пропорционален числу импульсов, поступающих на делитель частоты до его заполнения от момента обнуления, и зависит от частоты входных импульсов. Здесь обнуление делителя и триггера происходит в начале каждого полупериода фильтрованной опорной синусоиды. Частота генератора 7 фиксированная и выбирается в зависимости от требуемой асимметрии между канальными ограничивающими импульсами и от числа разрядов делителя 8. Делитель 8 имеет выводы всех двоичных разрядов, младшие из которых используются для установкис ти а старщие -ЛЩАХ Число двоичных разрядов выбирается исходя из требуемой дискретности регулирования Й пример, при требуемой асимметрии выставления углов ограничения около 1° диапазона управления нереверсивным выпрямителем от 5 до 160 эл. град, частота ГИ 7 должна быть около 14 кГц а выводы с ДЧ 8 для выставления иmjn должны быть с 3 и 8 разрядов соответственно. После установки исходного состояния делителя 8 триггера типа R-S выходы всех разрядов находятся в «О состоянии, пря.мой выход триггера (выход элемента 11) на.ходится в «О состоянии, а инверсный - в «1 состоянии, которое, бздучи инвертированным инверторо.ч 13, создает запрещающий уровень д,ля прохождения и.мпульсов управления тиристорами через элементы 3, 4 совпадения. Сигнал, проявляющийся при заполнении трех разрядов делителя импульсами,через инвертор 9 устанавливает триггер в «1 состояние. При этом «О сигнал с инверсного выхода триггера, пройдя через инвертор 13, создает разрешающий уровень напряжения на элементах 3, 4 совпадения для прохождения и.мпульсов отпирания тиристорами внутри зоны возможного управления между ийщх . Триггер типа R-S находится в «1 состоянии до тех пор, пока на последнем разряде не появится «1, которая, проходя через инвертор 10, установит триггер в «О состояние. Появляюш.ийся при этом «О на входах элементов 3, 4 создаст запрещающий уровень напряжения для импульсов узла 2. Импульсы генератора 7 до следующего обнуления узла 8 после прохождения сигнала о( ШАЛ с выхода третьего разряда будут проходить через инвертор 9 на элемент 11 и переключать его, но триггер переключаться не будет, так как с инвертора 10 будет присутствовать запрещающий «О на входе элемента 12 за счет присутствия «1 на выходе последнего разряда. С приходом синхроимпульса делитель 8 и триггер типа R-S устанавливаются в исходное (нулевое) состояние и далее цикл повторяется. В случае многофазной системы управления генератор будет выдавать импульсы и на другие фазные делители частоты, только обнуляться они будут своими синхрои.мпульса.ми. Предлагаемое техническое решение по сравнению с известным устройство.м в .многофазной системе управления вентильным преобразователем позволяет снизить аси.мметрию углов ограничения, так как в предлагае.мом устройстве частота генератора импульсов определяет углы ограничения во

всех фазах одновременно в отличие от известного, где углы ограничения выставляются в фазах автономно; повысить точность выставления углов ограничения, так как отсчет угла ограничения производится цифровыми устройствами на логических интегральных микросхемах ИМС (в отличие от аналоговых с присущим им дрейфом), и опре деляется частотой ГИ 7, а стабильность частоты нерегулируемого генератора можно получить сколько угодно высокой (к примеру на кварцевом резонаторе); уменьшить габариты блока ограничения за счет эффективного использования логических ИМС при такой структуре.

Формула изобретения

Устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее в каждой фазе формирователь синхроимпульсов, соединенный с фазосдвигающим узлом, два выходных формирователя, узел ограничения углов регулирования, отличающееся тем.

целью упрощения и повышения точности, оно снабжено элементами совпадения, а узел ограничения выполнен в виде общего для всех фаз генератора импульсов, соединенного в каждой фазе со счетным

входом делителя частоты, один из младших и один из старших разрядных выходов которого соединен с входом соответствующего инвертора, выходы которого соединены соответственно со входами R и S триггера типа R-S, инверсный выход которого через инвертор связан с первыми входами элементов совпадения, входы которых соединены с выходами фазосдвигающего узла, а установочные входы делителя частоты и триггера R-S соединены

5 с выходом формирователя синхроимпульсов, выходы элементов совпадения подключены к входам выходных формирователей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1.Авторское свидетельство СССР № 197799, кл. Н 02 Р 13/16, 1960.

2.Авторское свидетельство СССР № 508891, кл. Н 02 Р, 13/16, 1974.

1Л

е