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

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ

МНОГОФАЗНЫМ РЕВЕРСИВНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления вентильными преобразователями в качестве многоканальной системы управления.

Известно многоканальное частотно-фазовое устройства для управления вентильными преобразователями, содержащее в каждом канале последовательно соединенные формирователи синхроимпульсов, блоки совпадения, счетчики импульсов, формирователи управляющих импульсов, общий для всех каналов генератор импульсов, управляемый входным напряжением. Угол открывания тиристоров определяется частотой генератора импульсов, определяющей момент появления выходного импульса с выхода схемы совпадения, ко входу которой подсоединены выходы разрядов счетчиков. Выходной импульс устанавливает в исходное состояние канальный счетчик и триггер, который переключается синхроимпульсом питающей сети 1.

Недостатком данного устройства является то, что для случая реверсивного вентильного преобразователя при минимальных искажениях выходного, напряжения необходимы две такие системы частотно-фазового управления и инвертор входного сигнала, что существенно усложняет устройство, снижает его надежность.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство для управления мощным многофазным тиристорным преобразователем, содержащее в каждой фазе питающей сети формирователь входного синхронизирующего напряжения, формирователи опорных синусоидальных напряжений, пороговые элементы, схему, элемент управляемого ограничения предельных углов регулирования по максимуму и минимуму, двухкаскадных углов регулирования по максимуму и минимуму, двухкаскадные усилители и формирователи управляющих напряжений, причем выход формирователя входного синхронизирующего напряжения соединен с входом формирователя опорного синусоидального напряжения и с входом схемы ограничения, выход которой по максимуму подключен к входам первых каскадов упомянутых усилителей, а выходы пороговых органов подсоединены к другим входам первых каскадов двухкаскадных усилителей с выходами, связанными с другими входами вторых каскадов усилителей. Формирователь входного синхронизирующего напряжения содержит фазосмещающий мост, диодный ограничитель, усилитель-ограничитель, активный RC-фильтр с коэффициентом передачи, равным единице 2.

Недостаток устройства - сложность системы управления из-за необходимости иметь два комплекта для каждой фазы и вызванное этим понижение надежности, и громоздкость из-за большого числа элементов, а также искажение выходного напряжения.

Цель изобретения - уменьшение искажений выходного напряжения, упрощение устройства и повышение его надежности. Поставленная цель достигается тем, что устройство для раздельного управления многофазным реверсивным преобразователем напряжения, содержащее формирователь синхроимпульсов со входом, подключенным к выводам для соединения с соответствующим синхронизирующим переменным напряжением, и с двумя выходами, подключенными ко входам триггера и двух элементов И реверса, вторые входы которых подключены ко входу триггера и через формирователь импульсов - к выходу счетчика импульсов, соединенного входом установки нуля с выходом триггера, формирователи импульсов управления, выходами подключенные к выводам для соединения с управляющими электродами тиристоров преобразователя, а входами подключенные к выходам двух элементов И группы «Вперед и двух элементов И группы «Назад, первые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов И реверса, а вторые входы - к противофазным выходам блока раздельного управления, формирователь импульсов регулирования, соединенный выходом со счетным входом счетчика импульсов и с синхронизирующим входом генератора пилообразного напряжения, выходом подключенного ко входу порогового элемента, соединенного другим входом с выводом для подключения к источнику управляющего напряжения, подключенным ко входу блока раздельного управления, другой вход которого подключен к выводу для соединения с выходом датчика состояния вентилей, и источник опорного напряжения одной полярности, оно снабжено источником опорного напряжения другой полярности, переключателем полярности опорного напряжения, инвертором, элементом ИЛИ и двумя дополнительными элементами И, причем выходы источников опорного напряжения одной и другой полярности подключены ко входам переключателя полярности опорного напряжения, его вход синхронизации подключен к одному из выходов блока раздельного управления, а выход соединен со входом генератора пилообразного напряжения, выход элемента ИЛИ подключен ко входу формирователя импульсов регулирования, а входы элемента ИЛИ подключены к выходам дополнительных элементов И, первые входы которых подключены к выходам блока раздельного управления, а второй вход одного из дополнительных элементов И через инвертор, а второй вход другого дополнительного элемента И непосредственно подключен к выходу порогового элемента.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит последовательно

0 соединенные формирователь 1 синхроимпульсов, триггер 2, например типа R-S, счетчик 3, формирователь 4 импульсов, выход которого соединен со входом R триггера 2, элементов 5,6 И реверса, ко вторым входам которых подсоединены противофазные

выходы формирователя 1 синхроимпульсов, элементы 7,8 И группы «Вперед и 9,10 группы «Назад, формирователи 11 -14, импульсов управления, источники 15,16 опорного напряжения противоположных поляр0 ностей, подсоединенные ко входам переключателя 17 полярности опорного напряжения, генератор 18 пилообразного напряжения, пороговый элемент 19, инвертор 20, элементы 21,22 И, элемент 23 ИЛИ, формирователь 24 импульсов регулирования, представляющий собой ждущий одновибратор. Входной вывод 25 для подключения к источнику управляющего напряжения подсоединен к другому входу порогового элемента 19 и ко входу блока 26 раздельного управления, другой вход которого соединен с выводом для подключения к датчику состояния вентилей. Один из выходов блока 26 раздельного управления соединен со входом переключателя 17 полярности опорного напряжения. Кроме того, прямой и инверсный выходы блока 26 раздельного управления соединены со вторыми входами элементов И 21, 22 и со вторыми входами элементов 7,8 И группы «Вперед и элементов 9, 10 И группы «Назад.

Устройство работает следующим обра зом.

При подаче положительного напряжения на вывод 25 устройства переключатель 17 полярности опорного напряжения переключает блок 26 раздельного управления в состояние, при котором с его выходов поступает разрешающий сигнал на вход элементов 21, 7, 9 И и запрещающий сигнал на входы элементов 8, 10, 22 И. При этом с выхода источника 15 опорного напряжения через

O переключатель 17 опорного напряжения поступает сигнал на вход генератора 18 пилообразного напряжения. В момент равенства уровней напряжения на выводе 25 и на выходе генератора 18 срабатывает порогоJ вый элемент 19 и через 21 И, элемент 23 ИЛИ и формирователь 24 импульсов регулирования подает короткий импульс на счетный вход счетчика 3 импулбсов и на вход синхронизации генератора 18 пилообразного напряжения, подготавливая его к формированию следующего цикла.

При изменении величины напряжения на выводе 25 меняется частота следования импульсов регулирования с выхода формирователя 24.

В начале каждой полуволны синусоиды синхронизирующего напряжения формирователь 1 синхроимпульсов устанавливает триггер 2 в состояние, при котором сигналом с его выхода счетчик 3 импульсов устанавливается в нулевое положение, после чего он начинает считать очередную серию импульсов. В момент появления выходного импульса с выхода счетчика 3 формирователь 4 выдает импульс, который поступает на входы элементов 5, 6 И и на R вход триггера 2, возвращая его в исходное состояние. В зависимости от положения формирователя 1 синхроимпульсов сигнал с выхода формирователя 4 поступает через элемент 5 И на вход элемента 7 И группы «Вперед и на формирователь 11 импульсов управления или через элемент 6 И, через элемент 9 И группы «Назад на формирователи 13 импульсов управления.

При подаче отрицательного потенциала на вывод 25 устройства блок 26 раздельного регулирования переключается в состояние, при котором переключатель 17 пропускает на вход генератора 18 пилообразного напряжения сигнал от источника 16 опорного напряжения другой полярности, а с выхода блока 26 поступает разрешающий сигнал на входы элементов 8, 10,22 И. При этом работают формирователи 12 и 14 импульсов управления, получая входные сигналы через элементы 8, 5 и 10, 6 И от формирователя 4 импульсов. В результате устройство обеспечивает высокую степень симметрии выходного напряжения, при повыщении надежности и уменьщении его веса и габаритов.

Экономический эффект от использования предлагаемого устройства достигается за счет повышения качества электроэнергии на выходе преобразователя и за счет уменьшения эксплуатационных расходов на аппаратуру управления преобразователями.

Формула изобретения

Устройство для раздельного управления многофазным реверсивным вентильным преобразователем напряжения, содержащее формирователь синхроимпульсов со входом, подключенным к выводам для соединения с соответствующим синхронизирующим переменным напряжением, и с двумя выходаМИ, подключениы.11 ко входам три; горл :; двух элементов И реверса, вторые вхолы которых подключены ко вхо,;;, триггера и через форм1фователь импульсов -- к выходу счетчика импульсов, соединенного вхоJ дом установки нуля с выходом триггера, формирователи импульсов управ.чения. выходами подключенные к выводам для соединения с управляюцдими электродами тиристоров преобразователя, а входа.ми под ключенные к выходам двух элементов И 0 группы «Вперед и двух эле.ментов И группы «Назад, первые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов И реверса, а вторые входы - к противофазным выходам блока раздельного управления, формирователь импульсов ре5гулирования, соединенный выходом со счетным входом счетчика импульсов и с синхронизирующим входом генератора пилообразного напряжения, выходом подключенного ко входу порогового элемента, соединенноо го другим входом с выводом для подключения к источнику управляющего напряжения, подключенным ко входу блока раздельного управления, другой вход которого подключен к выводу для соединения с выходом датчика состояния вентилей, и источник опорS ного напряжения одной полярности, отличающееся тем, что, с целью уменьщения искажений выходного напряжения, упрощения устройства и повышения его надежности, оно снабжено источником опорного . напряжения другой полярности, переключателем полярности опорного напряжения, инвертором, элементом ИЛИ и двумя дополнительными элементами И, причем выходы источников опорного напряжения одной и другой полярности подключены ко входам 5 переключателя полярности опорного напряжения, его вход синхронизации подключен к одному из выходов блока раздельного управления, а выход соединен со входом генератора пилообразного напряжения, выход элемента ИЛИ подключен ко входу форми0рователя импульсов регулирования, а входы элемента ИЛИ подключены к выходам дополнительных элементов И, первые входы которых подключены к выходам блока раздельного управления, второй вход одного из дополнительных элементов И через инвертор, а второй вход другого дополнительного элемента И непосредственно подключены к выходу порогового элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. 1. Авторское свидетельствоо СССР № 550755, кл. Н 02 Р 13/16, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 508891, кл. Н02Р 13/16, 07.05.73.