Способ одноканального синхронного управления вентильными преобразователями и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК H02P13/16 

(5) СПОСОБ ОДНОКАНАЛЬНОГО СИНХРОННОГО УПРАВЛЕНИЯ

ВЕНТИЛЬНЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ и УСТРОЙСТВО

для ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к пр.еобра овательной технике и может быть использовано для синхронного управле ния преобразователями, работающими на якорь электродвигателя или обмотки возбуждения. Известны способы управления и реа лизующие их системы управления инверторами с широким диапазоном изменения угла регулирования, содержащие генератор, формирователь импульсов, элементы задержки и пересчетный элемент tl}.- . Недостатком известных устройств является невысокая надежность, обусловленная их сложностью. Наиболее близким техническим решением к изобретению по средствам и достигаемому результату является способ синхронного управления тиристоряыми преобразователями, состоящий в том, что входные импульсы частот mf, синхронизированные с сетью, задерживают с помощью нескольких после довательно соединенных элементов задержки, управляемых общим сигналом, и распределяют по вентилям преобразователя . Регулирующее данный способ устройство для одноканального синхронного управления вентильными преобразователями содержит генератор и формирователь импульсов, входы которых подсоединены к клеммам для подключения фаз сети, последовательно соединенные два элемемта задержки, управляющие входы которых соединены с клеммой для подключения источника напряжения, при этом вход первого элемента задержки подсоединен к выходу генератора, и распределитель импульсов 2. Недостатком известного способа и реализующего его устройства управления преобразователей является невысокая надежность, обусловленная возможностью сбоев в распределении импульсов управления. 3 Целью изобретения является повышение надежности за смет снижения возможности сбоев в распределении им пульсов управления. Поставленная цель достигается тем что а дополнение к операциям известного способа управления измеряют анодные напряжения вентилей и. сигналы с выходов элементов задержки, срав нивают их между собой, а в момент выдачи импульсов управления с последнего элемента задержки сравнивают разность анодных напряжений вен тилей и сигналов с выходов элементов задержки с анодными напряжениями вен тилей, и полученным разностным напря жением осуществляют распределение импульсов управления вентилями пре образователей. В известном устройстве управления распределитель импульсов снабжен эле ментами сравнения и блоками управления по количеству сетевых фаз, примем выходы формирователя импульсов подсоединены к первым входам элементов сравнения, вторые входы которых соединены с выходом первого элемента задержки, выходы каждого элемента сравнения соединены с первыми выходами соответствующих блоков управления, вторые входы которых соединены с соответствующими фазными выходами формирователя импульсов и треть входы - с выходом второго элемента задержки, а выходы блоков управления соединены с клеммами для подключения фазных вентилей преобразователей . При этом известное устройство снабжено элементами памяти, количест во которых на один меньше числа элементов задержки, причем вход и выход предыдущего элемента задержки соединены со вЯодами соответствующего элемента памяти, выход которого соединен со вторыми входами элементов сравнения распределителя импульсов. Кроме.того, известное устройство снабжено дополнительными четырьмя элементами задержки и блоками управления по количеству фаз, причем элементы задержки соединены последовательно, при этом входы первого основного и каждого следующего через один дополнительного элементов задержки соединены с первь1ми входами соответствующих элементов памяти, вторые входы каждого из которых соединены с 2 выходами соответственно второго основного и каждого следующего через два элементов задержки, а дополнительные блоки управления подсоединены первыми входами к выходу четвертого дополнительного элемента задержки и вторыми входами - к соответствующим выходам элементов сравнения. На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства, осуществляющего предлагаемый способ синхронного управления вентильным преобразователем, выполненным по трехфазной нулевой схеме-, на фиг. 2 - схема устройства, осуществляющего предлагаемый способ синхронного управления вентильным преобразователем, выполненным по трехфазной нулевой схеме, с использованием дополнительного элемента памяти для выделения логического сигнала .состояния задержкиi на фиг. 3 - диаграммы напряжений, иллюстрирующие предлагаемый способ синхронного управления вентильным преобразователем, выполненным по трехфазной нулевой схеме-; на фиг. Ц - схема устройства, осуществляющего предлагаемый способ синхрон- ного управления вентильным преобразователем, выполненным по трехфазной симметричной мостовой схеме. Устройство для синхронного управления вентильными преобразователями содержит (фиг. 1) генератор 1, вырабатывающий входные импульсы Ugy, синхронизированные с сетью. Импульсы поступают на первый элемент задержки 2, импульсы с выхода которого поступают на вход второго элемента задержки 3. Элементы задержки управляются одним общим источником напряжения. Импульсы с выхода элемента задержки 3 поступают на вход распределителя импульсов управления,выполненного по комбинационной схеме. Устройство для синхронного управления вентильными преобразователями (фиг. 1) содержит также формирователь импульсов k и распределитель импульсов 5, который включает элементы сравнения 6-8 и блоки управления 9-11 по количеству фаз сети. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 (фиг. 1) вырабатывает входные импульсы, синхронизированные с сетью, которые поступают на элементь| задержки 2 и 3 управляемые общим источником напряжения. Сигналы 5 с выходов элементов задержки 2 и 3 и сигналы анодных напряжений, формируемые в формирователе k, поступают на входы элементов сравнения 6-8 распределителя импульсов 5- Разностные сигналы с выхода элементов сравнения 6-8 поступают в блоки управления вентилями преобразователя. Устройство синхронного управления вентильными преобразователями приведенное на фиг. 2, отличается введе нием элементов памяти 12, количество которых на один меньше числа элементов задержки, причем вход и выход первого элемента задержки 2 соединены со входами соответствующего элемента памяти 12, выход которого соединен со вторыми входами элеменiTOB сравнения 6-8.Распределителя импульсов 5Из временных диаграмм, приведенных на фиг. 3 следует, что для.каждого вентиля преобразователя имеется три временных интервала, на которых необходимо решить вопрос о распределении импульсов управления: kl. Em и mp. На участке tm вопрос решается однозначно - импульс управления должен подаваться на вентиль фазы А, та как на этом участке имеется логический сигнал анодного напряжения только одного вентиля. На участке k импульс упра.влен1 может подаваться на вентиль фазы А или на вентиль предыдущей фазы С. Однозначность в определении вентиля достигается использованием логического сигнала сос тояния первого элемента задержки 2 При логическом сигнале состояния эле мента .задержки , равном нулю, импульс управления должен быть распределен на вентиль фазы А, так как это озна чает , что в элементе задержки имеется только один импульс управления и он может принадлежать только фазе А При логическом сигнале состояния пер вого элемента задержки, равном едини це, импульс управления должен быть распределен на вентиль фазы С , так как это означает, что в элементе задержки имеется два импульса управления и распределительный импульс может принадлежать только предыдущей фазе С.. Аналогично, на участке mp ло гический сигнал состояния элемента задержки позволяет распределить импульсы управления на вентиль фазы А или на вентиль фазы й2В устройство синхронного управления вентильными преобразователями (фиг. ) дополнительно введены попарно последовательно соединенные элементы задержки 13-16, элемент памяти 17 и блоки управления 18-20 по количеству фаз, причем вход первого элемента задержки 2, 13 и 15 каждой группы соединен с первым входом соответствующего элемента памяти, вторые входы каждого из которых соединены с выходами соответствующих вторых элементов памяти каждой группы, а дополнительные блоки управления 18-20 под-„ соединены первыми входами к выходу последнего элемента задержки 1б и вторыми входами - с соответствующими выходами элементов сравнения. Использование изобретения обеспечивает повышение надежности устройства управления Формула изобретенр я 1.Способ одноканального синхрон-. ного управления вентильными предбразователями, состоящий в том, что выходные импульсы частот mf,синхронизированные с сетью, задерживают с помощью нескольких последовательно соединенных элементов задержки, управляемых общим сигналом, и распределяют по вентилям преобразователей, о тл. ичающийся тем, что, с .целью повышения надежности за счет снижения возможности сбоев в распределении импульсов управления, измеряют анодные напряжения вентилей и сигналы с выходов элементов задержки сравнивают их между собой, а в момент выдачи импульса управления с последнего элемента задержки сравнивают разность анодных напряжений вентилей и сигналов с выходов элементов задержки с анодными напряжениями вентилей, и полученным разностным напряжением осуществляют распределение импульсов управления вентилями преобразователей. 2.Устройство для одноканального синхронного управления вентильными преобразователями, содержащее генератор и формирователь импульсов, входы которых подсоединены к клеммам для фаз сети, последовательно соединенные два элемента задержки, управляющие входы которых соединены с клеммой для подключения источника напряжения, при этом вход первого элемента задержки подсоединен к выходу генератора, и распределитель импульсов, отличающееся тем, что в нем распределитель импул сов снабжен элементами сравнения и блоками управления по количеству сетевых фаз, причем выходы формиро вателя импульсов подсоединены к пер вым входам элементов сравнения,вторые йходы которых соединены с выход первого элемента задержки, выходы каждого элемента сравнения соединены с, первым входом соответствующих :блоков управления, вторые входы ко -;орых соединены с соответствующими фс:знЬ(Ми выходами формирователи им пульсов и третьи входы - с выходом Еторого элемента задержки, а выходы блоков управления соединены с клемм ми для подключения фазных вентилей преобразователей. 3- Устройство по п. .2, отличающееся тем, что оно снабжено элементами памяти, количество которых на один меньше числа элемен тов задвржки, причем вход и выход предыдущего элемента задержки соеди нены с входом соответствующего элемента памяти, выход которого соединен с вторым входом элементов сравнения распределителя импульсов. 28 . k. Устройство по п. 3 о т л и чающееся тем, что оно снабжено дополнительными четырьмя элементами задержки и блоком управления по количеству фаз, причем элементы задержки сбединены последовательно, при этом входы первого основного и каждого следующего через один дополнительного элементов задержки #:оединены с первыми входами соответствующих элементов памяти, вторые ёходы каждого из которых соединены С выходами соответственно второго основного и каждого следующего через два элементов задержки, а дополнительные блоки управления подсоединены первыми входами к выходу четвертого дополнительного элемента задерх ки и вторыми входами - к Соответствующим выходам элементов, сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 02 Р 13/18, 19752.Магазинник Г.Г. и др. Система импульсно-фазового управления тиристорными преобразователями. В сб. Автоматизированный электропривод в народном хозяйстве. Труды V Всесоюзной конференции по автоматизированному электроприводу. М., т. I, 1971.

/4 В С

фиг.г