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

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательнбй технике и может быть использовано в си стемах фазового управления регушфуемы ми выпрямителями и преобразователями частоты с непосредственной связью с естественной :коммутаций, вентшюй. Известно устройство для управления преобразователем, содержащее общий управляемый включающих импульсов, вьцсодом подключенщлй к вхси ДУ W|-канального распределителя импуль сов, каждый канал Korqporo состоит из последовательно соединенных логических элементов двухвходового ИЛИ, трехвходового И, триггера и форм1фователя разрешающего сигнала Ни последующий к&нал,. состоящего из элемента временного сдвига, построенного на двухвходовом логическом элементе И, инверсным входом подключенный через двухвходовый элемен ИЛИ к выходу управляемого генерйтора и триггера l. Однако оно не позволяет получить у1феждающее отрдничениё величины нерегулщ)уемого параметра при скачкообразном воз растшищ здания регулируемого п аметра. Известно также устройство для управления преобразователем, содержащее последовательно соединенные управляемый генератор и hi-канальный распределитель: импульсов общий узел временного сдвига, запускающий вход которого через IW-входовой элемент ИЛИ подключен к У«-вспомогательным выходам распределителя импульсов, а выход подключен ко второму входу распределителя импульсов |2. Однако данное устройство не позволяет получить у{п1реждающего ограничения величины, нерегулируемого параметра при (Скачкообразном, возрастании задания ре гулируемого параметра, так как общий узел В ременного сдвига позволяет уменьшить в переходных режимах пульсации выходного напряжения преобразователя. а фиксированный временной сдвиг этого узла позволяет производить функционально разделение соседних каналов (фаз преобразователя) по признаку безаварийной очередности в распределении включающих импульсов без сбоев, от предьщущего к последующему интервалу проведимости вентилей. Но при скачкообразном возрастании задания регулируемого параметра 1федел ная величина нерегулируемого параметра ограничивается только за счет фиксированного положения граничного угла регулирования. Таким образом, система ограничения нерегулируемого параметра остается разомкнутой, что приводит к бесконтрольности диаграммы ограничения н регулируемого параметра во времени, к огра.ничению диапазона регулирования и неоптимальности темпа ограничения. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее последовательно соединенные управляемый генератор и Wl-канальный распределитель импульсов, узел временного сдвига, запускающий вход которого через Ъ1-вхс«овой элемент ИЛИ подключен к Уи-вспокда гательным выходам распределителя ямпульсов, а выход подключен ко второму входу каждого из УЛ- каналов распределителя импульсов, снабжено формирователем постоянного угла разрешения, выходы которого подключены к третьему входу каждого «з VV -каналов распределителя икй1ульс6в, а управляющие вводы узла временного сдвига соединены с упр ляющими выходами управляемого генератора. На фиг. 1 представлена схема устрой ства, на фиг. 2 - диаграммы, поясняющ его работу. Устройство содержит ущ авляемый ге нератор 1, формирователь 2 постоянного узла разрешения, узел 3 времешюго сдвига, УИ-входовой элемеит ИЛИ 4, распределитель 5 импулы:6)в, состейщйй из Ку|-каналов 6, каждый из которых состоит из элементов И 7, 8, триггера 9, элементов ИЛИ 1О, 11 и одновнбратс а 12. Устройство работает следующим образом. Включающий импульс с выхода управ ляемого генератора 1 поступает на параллельно соединенные входы элементов и 7 каждого канала 6 распределителя 5 импульсов. Кроме указанного сигнала на элемент И 7 поступает разрешающий сигнал и сигнал ограштчиваюший минимальный угол вклкяе1гия вентильного преобразователя. Выходной сигнал элемента И 7 появляется в том канале, на вход которого одновременно поступили все.три сигнала. Разрешающий сигнал формируется на выходе двухвходового элемента ИЛИ 11, на первый вход которого поступает с соответствующего выхода формирователя 2, сигнал Постоянный угол разрешения (фиг. 2в), который присутствует только на одном из выходов формирователя 2, и фазовый угол его определяет минимальный по величине выход преобразователя. На второй вход элемента ИЛИ 11 поступает с выхода двухвходового элемента И 8 сигнал Разрешение от предьздущего канала. На первый вход элемента И 8 поступает с выхода триггера 9 сигнал длительностью в интервал проводимости, на второй йход элемента И 8 поступает с инверсного выхода узла 3 сигнал отсутствия временного сдвига. На запускающий вход узла 3 с выхода одновибратора 12 червзщ-вкоаной элемент ИЛИ 4 поступают узкие импульсы в момент переднего фронта включающего импульса каждого канала. Длительность временного сдвига ощ еделяется сигналами, поданными на управляющие входы узла 3. В результате передний 4ронт разрешающего сигнала (фиг. 26) отстает от переднего фронта включающего импульса (фиг. 2д) предыдущего канала на величину временного сдвига (фиг. 22). В случае отсутствия включающего импульса фбдьщущего канала рвзрёщающнй сигнал содержит только сигнал Постоянный угол разрещения (фиг. 2S). Первый включающий икшульс проходит в ближайщий по еменй канал в фазе постоянного узла р рещення определяющий fинимaльный выход преобразователя и формирует сигнал Разрешение от предыдущего канала, фаза которого отодвигается влево по оси времени по мере уменьшения сииибки регулирования. Таким образом, разрешающий сигнал ограничивает фазу включающего импульса в переходном режиме, тем самым достигается упреждающее огран(1чеш1р величины нерег:улируемого параметра. В установившемся режиме фаза включающих импульсов ус ганавливается согласно заданию и не зависит от фазы разрешающего сигнала.

На второй вход элеменрга ИЛИ 10 поступает сигнал ограничивающий максимальный угол включения вентильного преобразователя. Выходы элементов ИЛИ 10 каждого канала являются основными выходами устройства, которые поступают на формирователи длительности и мощности импульсов, достаточных для включения вентилей преобразователя.

Такое устройство позволяет для асинхронных устройств управления вентильным преобразователем осуществлять упреждающее ограничение нерегулируемого дараметра, например тока, в замкнутой системе, в функции ощибки регулируемого параметра, например напряжения вентильного гфеобразователя. Кроме того, в результате использования изобретения сущ&ственно снижается зависимость уровня диаграммы ограничения в основном от изменения напряжения питающей сети по сравнению с известнь мк устройствами.

Введение формирователя постоянного угла разрешения, который допускает начальное положение первого управляющего импульса, определяющего минимальное выходное напряжение преобразователя исключает бесконтрольный удар тока, что повьпдает безаварийность в работе преобразователя. Одновременно запас по срабатыванию максимальной токовой защиты преобразователя, учитывающий з ависимость начальной установки токоограничения от колебаний напряжений сети, может быть уменьщен. Это может быть использовано для повьшения быстродействия максимальной токовой защиты.

В таком случае вероятность разрущения элементов силовой части преобразователя за время отключения защиты снижается.

Формула изобретения

Оьноканальное устройство для асянхронного управления вентильным преобразователем, содержащее управляемый генератор, подключенный к каждому из УУ1-каналов распределителя импульсов, ч узел временного сдвига, запускающий вхбд

которого через г }-входовой элемент ИЛИ подключён к )-вспомогательным выходам { 1-канального распредел(вгеля импульсов, а выход подключен ко второму входу каждого из W-каналов распределителя импульсов, отличающееся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей, оно снабжено формирователем постоянного утла разрещения, а yyf-каналов распределителя импульсов - дополнительными входами, выходы формирователя постоянного угла разрещешш подключены к дополнительному входу каждого из w-каналов распределителя импульсов, а управля ощиё входы

угла ременного сдвига соединены с управляющими Входами управляемого генератора.

. -Источники информации, принятые во внимание 1фй экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 440758, кл. Н 02 Р 13/16, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 529538, 1Ш. Н 02 Р 13/16, 1973.

F

rl Я

a

С

fi

f

л