Устройство для импульсно-фазового управления преобразователем Советский патент 1982 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к электронике. а именно к силовой преобразовательной технике, и может быть использовано в .системах управления статическими преобразователями. Известно устройство импульсно-фазового управления, содержащее блок из шес ти ключевых элементов, управляемых рас пределителем импульсов, два компаратора и два потешхиометра, подключеных -к источнику постоянного напряжения . Недостатком этого устройства является низкая стабильность диапазона углов регулирования при изменениях величины питающего напряжения сети. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее датчик многофазного переменного напряжения питающей сети, к выходу которого подключены три блока ключевых элементов с числом ключевых элф ентов, равньил числу фаз преобразователя в каждом из блоков, два потенциометра включевНЕЛХ между выходами блоков ключевых элет енгов, два компаратора, блок формирования угла управления вентилями, преобразователя, логические элементы И и ИЛИ первые входы которых подключены к выходам компараторов формирователь импульсов, выход ко1хэрого подключен к входу распределителя импульсов . Недос та тком извес тного ус тройства является то, что эти углы подвержены влиянию формы кривой питающего напряжения. А так как при работе преобразо- вателя в питакоцей сети, к которой он подключен, iQOf3HincaiEoт. искажения, то исполь. зованиенйЬестногр устройства, рабогаютцёго с предельнымlyfhoM управления, приводит к нарушению работы преобразователя. Цель изобретения - повышение точлости н надежности работы системы управления преобразователем. Поставленная цель достигается тем, что устройство ;имri Iьcнo-фaiз6iaoГбУЩ)aiBленин преобразователем, снабжено вы(фамв1«пём многофазного напряжения к

двумя интеграгорами, каждый из когорУх снабжен блоком обнулений, припем входы выпрямителя подключены к выходам, датчика многофазного напряжения, а вы4 ход подключен к входам ингеграторов и tiepBbiM входамI компараторов, входы ингегратчэров также подключены к движкам соогвегсгвующих потенциалов, выходы интеграторов подключены ко вторым входам компараторов, выход блока формирования угла управления вентилями преобразователя включен через элемент ИЛИ на вход элемента И, выход которог подключен к второму входу формирователя импульсов, а выход формирователя импульсов - к управляющим входам блоков обнуления

На фиг. I представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграмма его работы, на которых предсга1алены кривые выходного напряжения на отдельных элементах устройства, рабогакяцего в режиме формирования максимального угла управления.

Устройство содержит датчик I многофазного переменного напряжения (фиг.1) три блока ключевых элементов 2 - 4 с шестью управляемыми ключами в каждом из них, два потенциометра 5 и 6, два компаратора 7 и 8, блок 9 формирования угла управления вентилями преобразователя, логические элементы И и ИЛИ 10 и II, формирователь 12 импульсов, распределитель 13 импульсов, вьшрямитель 14 многофазного напряжения, два интегратора 15 и 16, блоки 17 и 18 обнуления, напряжение 19-21 на выходе каждого блока ключевых элементов в данный момент времени ( фиг. 2), напряжение 22 на выходе выпрямителя, напряжение 23 на движке потенциометра, напряжение 24 на выходе интегратора, импульсы 25 на выходе формирователя.

Устройство работает следующим образом.

С помощью датчика многофазного переменного напряжения формируется шестифазная система синусоидальных напряжений, пропорциональных фазным напряжениям питающей сети. Шестифазная система напряжений поступает на вход блоков ключевых элементов с шестью управляемыми ключами в каждой из них, причем подктпочение этих блоков осуществляется так, что фазовый сдвиг между входными переменными напряжениями каждого блока составляет 12О эл.град. Управление ключами 1фоизводится импульсными сигналами длительностью

6О эл.град., получаемых на выходе распределителя импульсов. При этом фазовый сдвиг между управляющими сигналами двух соседних ключей блока соста1 вляет 6О эл.град. Управляющие сигналы на одноименные ключи каждого из трех блоков подается синхронно. В результате при работе устройства на выходе каждоЬо блока ключевых элементов в данный момент времени оказывается подключенным одно ИЗ фазных напряжений, причем в сумме они образуют трехфазную систему напряжений 19 - 21, Следовательно, напряжение на движке потенциометра,

включенного между выходами двух блоков кпючевых элементов, имеет фазу, промежуточную между фазами напряжений этих блоков и изменением положения движка плавно регулирующий эту фазу напряжения в пределах 120 эл.град. Иными словами, соответствующим подключением потенциометра и перемещением его движка, фазу напряжения, подаваемого на один из входов интегратора, можно установить любой желаемой величиной - диаграмма 23.

На вход каждого интегратора поступает разность между напряжением, снимаемым с движка соответствующего потенциометра, и выходным напряжением выпрямителя многофазного напряжения (фиг.З) - диаграмма 22, Проинтегрированная разность этих напряжений поступает на вход компаратора - диаграмма 24. В момент времени, когда интеграл разности между напряжением на движке потенциометра и напряжением на выходе вьшрямителя, станет равным порогу компарироваиия, срабатывает компаратор, на его выходе формируется импульс, момент времени появления которого соответствуе величине предельного угла диапазона регулирования угла управления вентильным преобразователем. Минимальный угол управления вентильным преобразователем формируется в устройстве с помощью потенциометра 6, интегратора 16, компаpatxjpa 8, максимальный угол - с помощью потенциометра 5, интегратора 15, компаратора 7. На один вход логического элемента ИЛИ поступают импульсные сигналЫ| соответствующие максимальному углу управления, на другой - сигналы с выхода блока формирования угла управления. С выхода элемента ИЛИ сигнал поступает на вход логического элемента И, на другой же вход этого элемента поступают импульсные сигналы, соотвегствуюшие минимальному углу управления. В итоге, на выходе. погического элемента И формируетх;я им яульсный:сигнал, фаза которого соответствует углу управления преобразоватепем, иэменяюшегося в процессе регулирования в пределах , ц с с(1дс| КС Причем значения деляются моментами равенства наЪряжений на выходах интеграторов порогом компарировання, а эти моменты за- висяТ в свою очередь от положения движков потенциометров и не зависят от изменения величины напряжения питаюшей сети. Импульсы управления работой блока обнуления поступают с выхода формирователя импульсов - диаграмма 25. Эти же импульсы являются входным управляющим сигналом для распределителя импульсов, преобразующего вход ную одноканальную последовательность импульсов в шестикан0льнуЮ| с относитепь ным фазовым сдвигом между каналами, равным 60 . Выходные импульсн сигналы распределителя импульсов, усиливаясь, поступают на управляюпше элек гроды тиристоров шестифазного преобразователя. Использование изобретения повышает точность и надежность работы системы импульсно-фазового управления преобразователем за счет увеличения стабильности предельных углов управления. Формула изобретения Устройство для импульсно«фазового управления преобразователеку, содержащее датчик многофазного переменного напряжения питающей сети, к выходу ко торого подключены три блока ключевых, элементов с числом ключевых элементов, равным числу фаз преобразователя в каждом из блоков, два потенциометра, включенных между выходами формирования угла управления вентилями преобразователя, логические элементы И и ИЛИ первые входы которых подключены к выходам кс параторов, формирователь импульсов, выход которого подключен к входу распределителя импулбсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности, оно снабжено выпрямителем многофазного напряжения и двумя интеграторами, каждый из к -рорьпс снабжен блоком обнуления, причем входы выпрямителя подключены к выходам датчика много-фазного напряжения, а выход подключен .к входам интеграторов и первым входам кс 4Параторов, входы интеграторов также подключены к движкам соответствуюших потенциометров, выхоЩ интеграторов подключены ко вторымвходам компараторов, выход блока формирования угла управления вентилями преобразователя включен; через элемент ИЛИ на вход элемента И, выход которого подключен к входу формирователя импульсов, а выход формирователя импульсов - к управл5Пошим входам блоков обнуления. Источники И ормации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Швеции № 16515/67, кл. Н 02Р 13/16, 197Y. 2.Авторское свипетельсг о СССР по заявке; 24О4659/24-О7, 9Л. Н 02 Р 13/16, 1978.

tttttt

19

го

Л

7

Jxjvjvjvj-vt

Z2

а

Г п п и п п п

Л

л

V7

/