Устройство для синхронизации цифровых систем управления тиристорными выпрямителями Советский патент 1983 года по МПК H02P13/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТЮРНЫМИ

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к цифровым системам; управления тиристорными вьшрямителнми, и может быть особенно эффективно в установках с широким диапазоном регу- j лирования углов открьтвга силовых вентилей.

Известны цифровые устройства управления тиристорными выпрямителями, содержащие устройство синхронизации, ге- ю нератор тактовых импульсов, счетчик, дешифратор и формирователи импульсов , {i:bL24.L3JH 4.

в этих устройствак угловой эквивалент 1,5 тактовых интервалов не зависит от интервалов между импульсами синхронизации, что приводит к снижению точности, А при большЮс углах открытия вентилей может привести и к потере работоспособ- 20 кости всей системь. Так, например, при абсолютно стабильном генераторе такгтовых импульсов с тактовым интервалом, 1 соответствующим 1°,, при уходе частоты . ВЫПРЯМИТЕЛЯМИ

сети, предусмотренном ГОСТом, ошибка .З.б.

Недаболее близкши к предлагаемому по технической сущности является ycivройство для синхронизации цифровых систем управления тиристорными выпрямителями, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к одному из входов блока суммирования, выход которого подключен ко входу делителя, фазовый дискриминатор и три выходных триггера 5 J.

Недостатком этого устройства является невысокая точность и быстродейст вие. Невысокая точность объясняется тем, что коррекция происходит один раз за период или полупериод входных импульсов. Это же приводит и к снижению быстродействия, так как большие снаибки корректируются несколько периодов. Кроме того, включение генератора тактовых импульсов и подача входных сшлналов в устройстве происходит автоногм- но, .что заранее закладывает фазовую 366 ошибку между фазой напряжения и импульсами синхронизации, т.е. устройство предварительно выбирает ошибку включения. В устройстве в конце каждого периода частоты образуются сгустки импульсов коррекции. Целью изобретения является повышение точности синхронизации и бьютродействия при коррекции фазовых ошибок импульсов скнхронизадии в цифровых системах управления тиристорными вьшрямителями. Поставленная пель достигается тем что устройство для синхронизации цифровы систем управления тири9торнн ми вьтркямителями, содержащее генератор импуль- j сов, выход которого подключен к одному из входов блока суммирования, выход которого подключен ко входу делителя, фазовый дискриминатор и три выходных тригтюра, снабжено формирователем импульсов перехода, сетевого напряжения через ноль, двумя сумматорами с однопо- лярной характеристикой, счетчиком и блоком памяти, причем, входы вышеуказанного формирователя предназначены для подключения питающей трехфазной сети, выходы подключеныкЪ входам первого вышеуказанного сумматора, выход которого подключен к одному из входов фазового дискриминатора, на другой вход фазового дискриминатора подключен выход второго выше азанного сумматора, тремя своими входами подключенного к выходам счетчика и входам выходных триггеров, фазовогч) дискриминатора подключен через блок памяти ко второму входу блока суммирования, выход делителя подключен к счетному входу фазового дискриминатора и к первому входу счетчика и одновременно является выходом канала тактовых импульсов устройства, один из выходов вышеуказанного формирователя подключен ко второму входу счетчика. На чертеже приведена сх.&ла устрой- ства. Устройство содержит формирователь 1 первый сумматор 2, генератор импульсов 3, блок суммирования 4, делитель 5 счетчик 6, выходные триггеры 7, второй сумматор 8, цифровой фазовый дискриминатор 9, сумматор фазового дискри минатора 10, реверсивный счетчик фазового дискриминатора 11, блок памяти 12 Устройство работает следующим образом. Фазные напряжения сети подаются на вход формирова реля 1, на выходе которого формируются 3 последователь- 1 ности двухполярных прямоугольных имлульсрв, сдвинутых друг относительно друга на 120° эл. по частоте сети. Эти последовательности поступают на входы первого сумматора 2, на вьхходе . которого вырабатьтаются прямоугольные импульсы с частотой f (для мостовой трехфазной схемы). Одновременно от генератора импульсов 3 через блок суммирования 4 импульсы -поступают в делитель 5, вьшолненный на счетчике. На выходе делителя вьфабатывается последовательность тактовых импульсов для системы управления вьшрямижелем. Кроме того, эти импульсы поступают на вход счетчика 6, на выходе которого формируются 3 последовательности импульсов синхронизации, сдвинуты е друг относительно друга на 120 эл, по частоте сети, что обеспечивается подбором частоты генератора импульсов и коэффициентамк деления делителя 5 и счетчика 6. В случае нулевой схемы эти импульсы непосредственно передаются на входы синхронизации системы управления. Для мостовой схемы в каждом канале включаются генераторы 7 со счетным уходом, обеспечивая 6 последовательноссо сдвигом на эл. ( f , f ти В 6 с последователь. ности импульсов с выхода счетчика поступают на входы второго сумматора 8, на выходе которого формируется прямо угольное напряжение с частотой, сооо ветствующей частоте напряжения на выходе первого сумматора (в случае oivсутствия ошибки):, но сдвинутое по фазе на 18О эл. Оба эти напряжения посггупают на входы фазового дискриминатора 9, построенного по схеме сумматора 10 и реверсивного счетчика 11. Если расхождения по фазе (частоте) в сформированных на выходе устройства импульсах синхронизации относительно напряжений сети нет, то на выходе фазового дискриминатора сигналы отсутствуют и коррекюш фазы не происходит. В случае наличия ошибки на выходе сумматора 10 фазового дискриминатора на каждом интервале дискретности вьшрясмителя появляются импульсы, длительность которых пропорциональна величине ошибки по фазе. В течение этих импульсов реверсивный счетчик 11 с частотой f записывает в блок памяти 12 код числа, соответствующего величине и знаку ошибки. Это число счи, тывается блоком суммирования, который на интервале дискретности вьшрямителя добавляет или сфирает импульсы генсратора 3 на входе делитеда 5. Если ошибка кскмленсировака за время, меньшее интервала дискретности, то коррекция прекрайзается. При больших ошибках с приходом очередного 1шпульса с фазового дискриминатора блок памяти обнуляется, и в него записывается код числа, соответствующего нескорректированной ошибке. . . Таким образсал, использование сумма торов обеспечивает формирование информа оии об ошибке по фазе импульсов связдх иизации относительно напряжений сети через каждый интервал дискретаюстн S№ристорного выпрямителя, оргаяизаяия структуры фазового даскриминатора на основе, т.е. ka полусумматоре и режерсивном счетчике с выходом на блок добавлениянвытатания через блок памяти обеспечивает, в случае записи в память ошибки, -равномерное добавление (или вычитание) импульсов блоком сук мирования на всем интервале дискретности выпрямителя пока существует инф(фмашщ об ошибке, разравнивая скорре&тированкую йоследоватепвность кмпудьсов, поступающую на кход делителя. Дополнительная связь выхода формирователя ро входом счетчика обеспечивает снкгсро)Ешзадик начала работы устройства. Уст Ьойство обеспечивает одновременно псjcTOHHHyiio кратность тактовой частоты и (lacTorai и одновременную фазовую коррекцию импульсов синхркжи зашш и тактовых импульсов, передаваемы на входы цифровой системы гашуяьсного фазовохю управления вьшрямителем. Пе- речисленная совокупность отличятельиьБС признаков обеспечивает достппкение поставленной цели. Формула изобретения Устройство для синхронизации систем управления тиристо шымв .выпрямителями, содержащее генератор импутшсов, выход которогр подключен к одному из входов блока суммирования, выход котсфого подключен ко - входу делителя, фазовый дискриминатор и три выходных триггера, о тличаюше - ее я тем, что, с повышения {ТОЧНОСТИ синхронизации и быстродейст1ВИЯ, оно скачено формирователем HN рульсов першюда сетевого напряжения через Honbj двумя сумматорами с однополхфной характеристикой, счетчиком и блоком памяти, причем входы вышеуказанного формирователя предназначены для подключения питающей трехфазной сети, вьшзды подключ 1ы ко входам первого вышеуказаннотю су1 шатора, выход которого подключен к одному из входов фазового дискркхшнатора, на другой вход фазового дискриминатора подкшочен выход второго вышеуказанного сумматора, тремя своими входами подключенного к выходам счет1така и входам выходных триггеров, выход фазового дискриминатора подключен через блок памяти ко второму входу блока суммировашш, дёлитеош подключён к счетному входу фазового дискриминатора -н к первому входу счетчика и одновреметшо является выходом устройства, один из выходов вышеуказанного фор лирователя подключен ко второму,входу счетчика. инфор ашш. точншш хфинятые во внимание при экспертизе 1.Авторское св одетельство СССР 605305. кл. Н 02 Р 13/21, 1978.2.Авторское сввдетельство СССР 629621, кл.Н О2 Р 13/16, 1978. 3.Авторское свидетельство СССР 647833, кл. Н 02 Р 13/16, 1979. 4.Авторское свидетельство СССР 748779, кл. Н 02 Р 13/16, 1980. 5.Авторское свидетельство СССР 6113О9, кгиН О2 Р 13У16, 1978 прототип).