Устройство для управления трехфазным вентильным регулятором напряжения Советский патент 1982 года по МПК H02P13/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в системах управления вентильными преобразователями. Известно устройство для фазового управления тиристорньпм регулятором напряжения, содержащее синхронизируюишй трансформатор, амплитудные ограничители, дифференцирующие элементы, элементы сравнения, суммирующие элементы и формирователи импульсов управления 1 Данное устройство не обеспечивает управления трехфазным вентильным регулятором. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для управ- ления вентильным регулятором напряжения, содержащее синхронизатор, подключенный выходами через амплитудные ограничители по два на каждую фазу к дяфференцирующему блоку, выходами подключенному к сумматору, элемент сравнения, формирователь импульсов упраштенйя, ключ и блок, прямоугольных импульсов 2. Недостатком известного устройства является ограниченная функциональная возможность, так как оно не обеспечивает управления трехфазным вентильным регулятором с широтно-импульсной модуляцией напряжения. Цель изобретения - расщирение фуюсциональных возможностей устройства путем обеспечения управления трехфазным вентильным регулятором, напряжения. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено п цепочками из последовательно соединенных в каждой цепочке, начиная со второй, интегратора, дополнительных ключа, первого элемента сравнения и блока прямоугольных импульсов на входе интегратора и дополнительных BiToporo элемента сравнения и формирователя импульсов управления на выходе интегратора, а первая цепочка снабжена дополнительным интегратором, т включенньтм между выходом основного 397 формирователя прямоугольных импульсов, и последовательно соединенными основнь м ключом, элементом сравнения и формирователем импульсов управления, причем выход дополнительного интегратора первой цепочки подключен к входам дополнительных ключей остальных d -1 цепочек выходы формирователей импульсов упраззл ния всех п цепочек соединены параллель но и предназначены для подключения к вентилям преобразователя, выход дополнительного первого элемента сравнения в каждой цепочке, начиная со второй, подключен к одному входу допо,ггаительного блока прямоугольных импульсов, другой вход которого подключен-к входу основного блока прямоугольных импульсов первой цепочки и выходу сумматора, пер™ вые дополнительные элементы сравнения в каждой цепочке, начиная со второй, выполнены с числом входов, равным номеру цепочки, и предназначены для подключе ния к соответствующему напряжению сравнения. На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы напряжений на элементах схемы. Устройство для управления трехфаз ным вентильным регулятором напряжения содержит синхронизатор 1, выходами подключенный через амплитудные .зограни чители 2 к последовательно соединенным дифференцирующему блоку 3 .и сумматору 4, выходом подключенному к п цепочкам из последовательно соединенных, начиная со второй, интегратора 5, дополнительных . ключа б, первого элемента 7 сравнения и блока 8 прямоугольных импулЕ сов на входе интегратора и дополнительных второго элемента 9 сравнения и формирователя 10 прямоугольных импульсов на выходе интегратора. Первая цепочка содержит дополнительный интегратор 11 входом через основной блок 12 прямоугольных импульсов подключенный к сумматору. Выход дополнительного интегратора подключен к последовательно соединен- ным основньм ключу 13, элементу 14 сравнения и формирователю 15 импульсов управления. Выходы формирователей импульсов управления каждой цепочки соединены параллельно и предназначены для подключения к вентилям преобразователя. Выход дополните ьного интегр атора 11 первой цепочки подключен к входам допол нительных ключей 6 остальных п -1 цепочек. Выход дополнительного первого элемента 7 сравнения в каждой цепочке, начиная со второй, подключен, к одному 4 входу дополнительного блока 8 прямоугольных импульсов, другой вход которого подключен к входу основного блока 12 прямоугольных импульсов первой цепочки и выходу сумматора 4. Первые дополнительные элементы 7 сравнения в каждой цепочке начиная со. второй, вьшолнены с числом входов, равньи-л номеру цепочки. Одними входами первые дополнительные элементы 7 сравнения в каждой аепочке, начиная со второй, подключены к выходу дополнительных: ключей 6 соответственно, остальные входы предназначены для подключения соответствующих источников напряжения. Число цепочек л из последовательно включенных элементов в три раза меньше числа импульсов широтно-импулъсной модуляции в- пол5,т1ериоде питающего на-. пряжения m , т.е. (где пг. 3, 6, 9, 12 .„). Устройство работает следующим образом. Трехфазная система напряжений, поступаюшая на вход синхронизатора 1 пре образуется в три линейных и три фазных синзсоидальных напряжений частотой 5 О Гц, которые поступают- на амплитудные ограничители 2, преобразующие их в прямоугольные напряжения oi той же частоты. Последние подаются, в свою очередь, на дифференцирующий блок 3, на выходе которого в моменты времени, соответствующие положительньпу и отри- цательныгл- фронтам прямоугольного напряжения, появляются короткие импульсы, С выхода дифференцирующего блока импульсы поступают на сумматор 4, с выхода которого снимается последовательность коротких импульсов 5 частотой 600 Гц, поступающих, в свою очередь, на вход основного формирователя прямо5Тольных импульсов 12 первой цепочки. С его выхода снимается прямоугольное переменное напряжение 6 частотой 500 Гд, поступающее на вход дополнительного интегратора 11 первой цепочки В результате на входе дополнительного ин.тегратора получается напряжение треугольной формы частотой ЗОО Гц. Дальнейщая работа системы управления определяется требуемой часто й ШИМ, При m 3 замыкается основ ной ключ 13 в первой цепочке. При этом напряжение треугольной, формы частотой 300 Гц поступает на вход основного элемента 14 сравнения, где оно сравнивается с напряжением управления. Импульсы, соответствующие моментам равен ства треугольного напряжения и напряжен управления, с выхода основного элемента 14 сравнения поступают на вход осно ного формирователя импульсов 15 управления, который формирует импульсы управления силовыми тиристорными ключами. Промодулированное напряжение Э с глубиной модуляции, соответствующей величине напряжения управления, поступает на нагрузку. При т 6 замыкается дополнительный ключ 6 во второй цепочке. При этом напряжение треугольной формы дополнительного интегратора 11 первой цепочки поступает на вход дополнительного первого элемента 7 сравнения второй цепочки и сравнивается с постоянтлым напряжением е , равным половине амплитуды треугольного напряжения. С выхода дополнительного первого элемента 7 сравнения снимаются короткие им пульсы частотой 600 Гц, сдвинутые по фазе на полпериода относительно импульсов на выходе сумматора 4. Выход дополнительного первого элемента сравнения подключен к одному из входов дополнительно о блока прямоугольных импульсов второй цепочки, на второй вход поступают импульсы с выхода сумматора 4 В результате на выходе дополнительного блока прямоугольных импульсов 8 второй цепочки появляется переменное прямоугольное напряжение частотой 60О Гц поступающее на вход OCHOBHOJO интеграто ра 5, формирующего треугольное напряжение 3 частотой 6ОО Гц. В дальнейшем работа аналогична первой цепочке, При m 9 замыкается дополнительный ключ 6 в третьей цепочке. Работа схемы управления аналогична работе при vn 6, но на вход дополнительного первого элемента сравнения третьей цепочки подаются три напряжения: напряжение треугольной формы дополнительного интегратора первой цепочки 11 и два посто5шных напряжения п , равных 1/3 и 2/3 амплиту ды треугольного напряжения. В результат формируется напряжение прямоугольной формы к , в третьей цепочке формируется треугольное напряжение л частотой 90О Гц. Применение изобретения позволяет расширить функциональные. возможности устройства .управления вентильным регулятором напряжения с широтно-импульсной модул5щией выходного напряжения. Формула изобретенная Устройство для управления трехфазньт вентильным регулятором напряжения, содержащее синхронизатор, подключенный выходами через амплитудные ограничители по два на каждую фазу к дифференцирующему блоку, выходами подключенному к сумматору, элемент сравнения, формирователь импульсов управления, ключ и блок прямоугольных импульсов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения управления трехфазным вентильным регулятором напряжения, оно снабжено п цепочками из последовательно соединенных в каждой цепочке, начиная со второй, интегратора, дополнительных ключа, первого элемента сравнения и блока прямоугольных импульсов на входе интегратора и дополнительных второго элемента сравнения и формирователя импульсов управления на выходе интегратора, а первая цепочка снабже- дополнительным интегратором, включенным между выходом основного форми-. рователя прямоугольных импульсов и последовательно соединенными основными ключом, элементом сравнения и формирователем импульсов управления, причем выход дополнительного интегратора первой цепочки подключены к входам дополнительных ключей остальных п -1 цепоче1с, выходы формирователей импульсов управления всех п цепочек соединены параллельно и предназначены для подключения . к вентилям преобразователя, выход дополнительного первого элемента сравнения в каждой цепочке, начиная со второй, подключен к одному входу дополнительного блока прямоугольных импульсов, другой вход коггорого подключен к входу основного блока прямоугольных импульсов первой цепочки и выходу сумматора, первые дополнительные элементы сравнения в каждой цепочке, начиная со второй, вьшолнены с числом входов, равным номеру цепочки, и предназначен для подключения к соответствующему источнику напряжения сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 521638, кл. Н 02 М 1/08, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР № 604-1ОО, кл. Н 02 М 1/08, Н 02 Р 13/16, 1978.