Устройство для управления многофазнымСТАТичЕСКиМ пРЕОбРАзОВАТЕлЕМ Советский патент 1981 года по МПК H02P13/16 

1

Изобретение относится к электротехнике и Может быть использовано для управления многофазными статическими преобразователями (СП).

Известно устройство для управления многофазным двухинверторным СП с выходным трансформатором, в которых используется периодический сигнал синхронизации, относительно которого сигналы управления инверторами сдвинуты на один и тот же угол,, зависящий от положения точек пересечения сигнала синхронизации с регулируемым управляющим напряжением постоянного така, и содержащее генератор импульсов и фазосдвигающий блок 1. Однако в таких устройствах диапазон управления угла зависит от фазности т и не превыщает О-я/от.

Известно одноканальное устройство для управления многофазным СП, содержащее два фаэорасщепителя (ФР), фазосдвигающий блок (ФСБ) и генератор им-пульсов 2. Недостатком такого устройства является ограниченный диапазон управления, который не превышает О-2л//п.

Цель изобретенИ-я - расщирение диапазона фазового управления (0-:-я) независимо от фазности. преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления многофазовым

СП, содержащее два ФР, ФСБ и генератор импульсов (ГИ), снабжено двумя делителями частоты, входы которых подключены к выходу генератора нмпульсов, элементами И и ИЛИ-НЕ и двумя функциональными блоками, каждый из которых имеет входной логический элемент НЕТ, подключенный к входу счетного триггера, выходы которого через другой элемент

НЕТ и; элемент И соединены с двухвходовым элементом ИЛИ, который подключен к входу выходного делителя частоты, инвертирующий вход входного элемента НЕТ соединен с выходом ГИ, инвертирующий

вход другого элемента НЕТ и другой вход элемента И - с выходом первого делителя частоты, выход выходного делителя частоты соединен с входом ФР, причем неинвертирующий вход входного элемента НЕТ соедниен с выходом ФСБ через элемент И у одного и через элемент ЙЛИ-НЕ у другого функционального блока, а выход второго делителя частоты подключен к входу ФСБ и к вторым входам элементов И и ИЛИНЕ.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы; на фиг. 3 - период пилообразного напряжения для пояснения

работы устройства,

Устройство содержит ФР 1, ФР 2, ФСБ 3, функциональные блоки 4, 5, ГИ 6, первый делитель 7 частоты с коэффициентом деления аь второй делитель 8 частоты с коэффициентом деления 02, элементы И 9, ИЛИ-НЕ 10.

Функциональный блок 4(5) имеет входной элемент 11(12) НЕТ, подключенный к входу счетного триггера 13(14), выходы которого через другой элемент НЕТ 15(16) и элемент И 17 (18) подключены к двухвходовому элементу ИЛИ 19(20), в свою очередь подключенного к входу выходного делителя 21 (22) с коэффициентом деления аз.

ФР 1 (ФР 2) выполнен по кольцевой схеме, ФСБ 3 - с генератором 23 пилообразного напряжения (ГНИ) и схемой 24 сравнения. К, второму входу схемы 24 подключен источник управляющего напряжения {Уу в виде схемы сравнения (не показана), которая образует сигнал рассогласования f/y между выходным напряжением СП и его номиналом.

У функционального блока 4(5) инвертирующий вход элемента 11(12) соединен с выходом ГИ 6, инвертирующий вход элемента 15(16) и другой вход элемента 17(18) подключены к выходу делителя 7, а выход выходного делителя 21(22)-к входу ФР 1 (ФР 2).

У блока 3 :выход подключен к элементам 9 и 10, а вход-к выходу делителя 8, к которому подключены вторые входы элементов 9 и 10. Выход элемента 9 соединен с неинвертирующим входом элемента 11, выход элемента 10 - с неинвертирующим входом элемента 12.

Устройство работает следующим образом.

ГИ генерирует последовательность прямоугольных импульсов с частотой fo и скважностью (фиг. 2, С/в), которая преобразуется в блоках 7 и 8 в импульсные последовательности с частотами /o/ai (фиг. 2, Uj) и /0/02 (фиг. 2, С/в) соответственно. Им пульсы с частотой следования /о/а2 используют для запуска ГПН 23. Пилообразное напряжение с выхода ГПН (фиг. 2, С/2з) ноступает на схему 24, где сравнивается с управляющим напряжением С/у. В результате на выходе блока 3 формируется импульс, длительность которого изменяется от О до az/fo в зависимости от величины С/у (фиг. 2, U2i). Импульс с выхода блока 3 поступает на элементы 9 и 10. На вторые входы этих элементов подается импульсная последовательность с частотой /0/02.

Длительность импульсов на выходе элементов 9 и 10 зависит от величины С/у, т.е. от положения точки А на р абочем ходе пилообразного напряжения (фиг. 2, С/2з). Возможны три ситуации.

I. Точка А лежит выще уровня С/о () (фиг. 3). На выходе элемента 9 образуется импульс с длительностью

1 02/2/0-7-0 (фиг. 2, Us). На выходе элемента 10 импульс отсутствует.

П. Точка А лежит ниже уровня С/о (). На выходе элемента 9 импульс

отсутствует. На выходе элемента 10 образуется импульс с длительностью 2 0н-а2/2/о (фиг. 2, С/ю).

III. Точка А лежит на середине рабочего хода . Импульсы отсутствуют одиовременно на выходах элементов 9 и 10.

Импульсы с выходов элементов 9 и 10 поступают на входы блоков 4 и 5 соответственно, в которых производится формирование первой и второй импульсных доследовательностей с частотой /o/aioa и фазовым сдвигом между ними, зависящим от С/у, также ai, а, аз. Рассмотрим ситуацию I. В ситуации I () первая импульсная последовательность формируется в блоке 4. С помощью элемента 11 интервал ti заполняется пакетом инвертированных импульсов с частотой /о (фиг. 2, С/и). Триггер 13 переключается по передним фронтам

импульсов пакета (фиг. 2, к). По сигналам с выходов триггера 13 и делителя 7 посредством элементов 15, 17, 19 на вход делителя 21 поступает последовательность импульсов с частотой /о в интервале ti

и частотой /o/ai вне указанного интервала (фиг. 2, C/ig). С выхода делителя 21 импульсы с частотами /1 /о/аз и /2 /o/ai аз (фиг. 2, C/2i) подаются на вход ФР 1, который запускается по передним фронтам

этих импульсов.

Вторая импульсная последовательность в той же ситуации формируется в блоке 5. Так как на выходе элемента 10 и соответственно на выходе элемента 12 импульс

отсутствует, то триггер 14 держит открытым элемент 18 и закрытым элемент 16. В результате на делитель 22 проходит последовательность импульсов с частотой /о/сь После делителя 22 импульсы с частотой /2 /fl/ai063 поступают на вход ФР 2. Фазовый сдвиг за время ti между первой и второй импульсными последовательностями может изменяться от О до Кл.

В ситуации II () в блоке 4 образуется вторая последовательность импульсов с частотой /2 /o/aia3, так как на выходе элемента 9 и соответственно на выходе элемента 11 импульсы отсутствуют, триггер 13 открывает элемент 17, закрывает

элемент 15, и импульсы с частотой /o/oi проходят на вход делителя 21, где путем деления на аз они преобразуются в последовательность с частотой /2 /o/aia3.

Первая последовательность импульсов в

этой же ситуации формируется в блоке 5. Сформированный на выходе элемента 10 интервал tz заполняется инвертированными импульсами с частотой /о (фиг. 2, Uiz). Триггер 14 переключается по передним

фронтам этих импульсов (фиг. 2, U). По

сигналам -с выходов триггера 14 и делителя 7 с помощью элементов 16, 18, 20 на вход делителя 22 Поступает Последовательность импульсов с частотой fo в интервале tz и частотой fo/cci вне этого интервала (фиг. 2, С/2о) В делителе 22 она преобразуется в последовательность с частотой /1 /о/аз и частотой /2 fo/aia3 (фиг. 2, ), которая поступает на вход ФР 2.

Фазовый сдвиг за время 4 между первой и второй импульсными последовательностями может изменяться от Кп до 0.

В ситуации III () устройство формирует две последовательности импульсов с частотой fz folai аз без фазового сдвига между ними.

Таким образом, данное устройство выдает на выходах блоков 21, 22 две импульсные последовательности с равными частотами, но разными фазовыми сдв1игамИ между ними. Любое изменение фазового сдвига между последовательностями импульсов привадит к изменению угла между инвертируюшимИ напряжен1иями и в итоге к -изменению выходного напряжения СП.

Таким образом, при любом изменении питаюшего напряжения или другом внешнем дестабилизирующем факторе, приводящем к увеличению или уменьшению выходного напряжения СП относительно номинала, устройство удерживает величину выходного напряжения на уровне «оминала.

Формула изобретения

Устройство для управления многофазным статическим преобразователем, содержащее

два фазорасщепителя, фазосдвигающий блок и генератор импульсов, отличающееся тем, что, с целью расщирения диапазона фазового управления () независимо от фазности преобразования, оно снабжено двумя делителями частоты, входы которых подключены к выходу генератора импульсов, элементами И и ИЛИ-НЕ и двумя функциональными блоками, каждый

из которых имеет входной элемент НЕТ, подключенный к входу счетного триггера, выходы которого через другой элемент НЕТ И элемент И соединены с двухвходовым элементом ИЛИ, который подключен к

входу выходного делителя частоты, инвертирующий вход входного элемента НЕТ соединен с выходом генератора импульсов, инвертирующий вход другого элемента НЕТ и другой вход элемента И - с выходом первого делителя частоты, выход выходного делителя частоты соединен с входом фазорасщепителя, причем неинвертирующий вход входного элемента НЕТ соединен с выходом фазосдвигающего блока

через элемент И у одного н через элемент ИЛИ-НЕ у другого функционального блока, а выход второго делителя частоты подключен к входу фазосдвигающего блока и вторым входам элементов И и ИЛИ ЕИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ФРГ № 2231936, кл. Н 02Р 13/18, 1970.

2.Патент Великобритании № 1371703, КЛ.Н02М 1/08, 1971.

t- -t

f t