Устройство для управления преобразователем с непосредственной связью, питающим вентильный двигатель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 04 Н 5 2 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ КА ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(56) Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами/ /Под ред. В. М. Куповича и др. М.: Энергоиздат, 1982, с. 145.Авторское свидетельство СССР970629, кл. Н 02 М 5/27, 1980.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ, ПИТАЮЩИМ ВЕНТИЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления вентильными двигателями. Целью изобретения является повышение ЯО 131096 качества регулирования. Фазосдвигающии блок 2 генерирует сигналы, состоящие из импульсов со сдвигом 60 эл. град.На выходе формирователя 3 длительности импульсов формируются сигналы длительностью 120 эл. град., соответствующие зоне проводимости каждого тиристора. При совпадении во времени сигналов с выхода формирователя 3 и с выходов блоков 1.1 - 1.6 синхронизации на выходе блока 4 элементов И формируются узкие импульсы, которые складываются со сдвоенными выходными импульсами блока 2 в блоке 5 элементов ИЛИ. В результате на выходе последнего формируются три импульса - два со сдвигом 60 эл град. и третий в соответствующей точке зоны проводимости. д Распределитель 6 формирует сигналы, соот- ф ветствующие очередности включения каждой,рр из шести групп тиристоров. С помощью Ю Р третьего дополнительного импульса исключается угловая несимметрия фаз. Таким образом, улучшаются энергетические показате- д ли и расширяется частотный диапазон работы преобразователя.ил. ааа40 45 50 55 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для построения системы управления вентильными двигателями.Целью изобретения является повышение качества регулирования.На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства.Устройство для управления преобразователем с непосредственной связью содержит блоки 11 - 16 синхронизации, фазосдвигающий блок 2, соединенный с формирователем 3 длительности импульсов, блок 4 элементов И, блок 5 элементов ИЛИ. Выход формирователя 3 соединен с входом блока 4, состоящего из шести элементов И, Выход блока 4 соединен с входом блока 5, выход блока 5 соединен со входом распределителя 6,Каждый блок синхронизации содержит согласующий трансформатор 7, имекнций три вывода. Средний вывод трансформатора 7 соединен с общим выводом устройства, а два других вывода соединены с входами компараторов 8.1 и 8.2. Другие входы компараторов соединены между собой и подключены к источнику опорного напряжения 1 О. Выходы компараторов через ограничители 9.1 и 9.2 напряжения соединены с входами КЯ-триггера 10. Выходы К 8-триггеров 10 блоков 1.1 - 1.6 соединены с входа ми распределителя 6 и с входами формирователей 11 коротких импульсов. Выходы формирователей 11 блоков 1.1 - 1.6 соединены с входами блока 4 и с входами элемента ИЛИ 12. Выход элемента ИЛИ 12 соединен с входом усилителя 13, выход которого соединен с входом преобразователя 14 частоты в напряжение. Выход блока преобразователя 14 является выходом Датчика скорости двигателя. Устройство работает следующим образом.При подаче линейного напряжения трехфазного преобразователя при вращающемся двигателе на первичные обмотки трансформаторов 7 блоков 1.1 - 1.6 на вторичных обмотках появятся два симметричных противофазных напряжения1 1,. Эти напряжения поступают на инвертирующие входы компараторов 8.1 - 8.2 блоков 1.1 - 1.6, на неинвертирующие входы которых подается отрицательное напряжение При переходе напряжений 11, Ц, от положительных значений к отрицательным в момент равенства его с опорным происходит переключение компаратора 8,1 из состояния отрицательного насыгцения в положительное. Аналогичный процесс происходит и с компараторами 8.2. Ограничители 9.1 - 9.2 блоков 1.1 - 1.6 ограничивают положительный сигнал компараторов 8,1 и 8.2 до уровня логической 1. При поступлении на входы К или Я положительного сигнала КЯ-триггер 1 О уста 5 10 15 20 25 30 35 навливается в состояние логического 0 или логический 1. Таким образом, на выходах КЯ-триггеров 1 О появляются сигналы1- 16, сдвинутые один относительно другого на 120 эл,град. и длительностью 180 эл. град.Провалы в синхронизирующем напряжении вызовут переключение компараторов 8.1 в состояние положительного насыщения, однако К 5-триггер 10 не изменит своего состояния до тех пор, пока на его второй вход не поступит сигнал с выхода компаратора 8.2 в момент равенства противофазного синхронизирующего напряжения с опорным. Таким образом, удается отстроиться от периодических провалов напряжения вентильного двигателя и повысить качество регулирования. С помощью сопротивления в цепи положительной обратной связи компараторов выбирают коэффициент положительной обратной связи таким, что незначительные пульсации напряжения и случайные возмущения находятся в зоне Л 1. Изменяя величину Л 1 и Ыуменьшают фазовую погрешность до требуемого уровня. При переходе КЬ-триггера 10 из состояния логической 1 в состояние логического О формирователи 11 формируют короткие импульсы. Сигналы с выходов формирователей 11 блоков 1.1 - 1,6 поступают на входы элемента ИЛИ 12 и на его выходе формируются импульсы с частотой 2 гпР, которые поступают на ключевой усилитель 13. Амплитуда импульсов с помощью усилителя 13 усиливается до уровня, задаваемого напряжением питания, причем длительность входных и выходных импульсов не меняется. Увеличение площади импульсов за счет усиления позволяет повысить точность измерения скорости вентильного двигателя. Преобразование частоты следования импульсов в аналоговый сигнал производится в преобразователе 14 активным К-фильтром, выполненным по схеме полосового усилителя низкой частоты. Для получения линейной зависимости выходного напряжения от входной частоты использован трехзвенный активный К 8-фильтр. Частота напряжения преобразователя вентильного двигателя однозначно определяется частотой вращения вала вентильного двигателя, поэтому напряжение 11., на выходе преобразователя 14 пропорционально скорости вращения вала. Полученная последовательность сигналов- 1.1 ь, позволяет синтезировать сигналы, соответствующие очередности исключения каждой из шести групп тиристоров, В момент перехода КЯ-триггеров 10 блоков 1.1 - 1.6 из состояния логического О в состояние логической 1 форми1310967 Составитель В. МироновРедактор М. Келемеш Техред И. Верес Корректор А. ТяскоЗаказ 1764/53 Тираж 661 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делана изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рователи 11 формируют короткие импульсы 1/ь - 116, поступающие на один из входов блока 4. Импульсы 11 п - ЦБ соответствуют моментам начала коммутации тока с тиристора на тиристор, находящихся в различных однополярных группах. При помощи блока 2 генерируют сигналы, состоящие из импульсов со сдвигом 60 эл. град. в угловой мере питающей сети 11,. В блоке 2 осуществляется сдвиг импульсов синхронизации с сетью на угол включения с(. Из импульсов синхронизации с помощью формирователя 3 формируют сигналы 1 з- 1-з 6 дл тел ьносью по 120 эл. град., соответствующие зоне проводимости каждого тиристора. При совпадении во времени сигналов 1 за - 1 зв с сигналами 1 к - 1/ь 6 на выходе блока 4 формируются узкие импульсы 14 п - 114 в, которые складываются со сдвоенными выходными импульсами блока 2 в блоке 5. В результате на выходе последнего появляются три импульса - два со сдвигом в 60 эл. град. и третий в соответствуюцей точке зоны проводимости, Распределитель 6 формирует из сигналов Бц - Бкб сигналы, соответствующие очередности включены каждой из шести групп тиристоров. На выводах распределителя 6 формируются импульсы управления Ббз - 116 в. С помощью третьего дополнительного импульса исключается угловая несимметрия фаз. Это улучшает энергетические показатели и расширяет частотный диапазон работы преобразователя. Достоинствами устройства являются возможность реализации закона постоянства угла запаса, отсутствие дополнительных элементов для измерения частоты вращения, исключение линий связи между двигателем и преобразователем, совмещение в одном устройстве блока синхронизации по напряжению и датчика скорости. формула изобретенияУстройство для управления преобразователем с непосредственной связью, питающим вентильный двигатель, содержащее распределитель, выходы которого являются выходами устройства, блок элементов И, блок элементов ИЛИ, формирователь длительности импульсов, фазосдвигающий блок, выход которого соединен с первыми входами блока элементов ИЛИ и через 10 формирователь длительности импульсов - спервыми входами блока элементов И, выход которого соединен с вторыми входами блока элементов ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами распредели 15 теля, отличающееся тем, что, с целью повышения качества регулирования, оно снабжено 2 гп блоками синхронизации, где гп - число фаз преобразователя, элементом ИЛИ, усилителем и преобразователем частоты в напряжение пропорциональное скорости вра щения двигателя, каждый блок синхронизации содержит согласующий трансформатор, два компаратора, источник опорного напряжения, два ограничителя напряжения, К 5-триггер и формирователь коротких импульсов, причем в каждом блоке синхронизации выводы для подключения выходного напряжения преобразователя через согласующий трансформатор подключены к первым входам двух компараторов, вторые входы которых соединены с выходами источника опорного напряжения, выход каждого компаратора через соответствующий ограничитель напряжения соединен с одним из входов КЯтриггера, выход которого соединен с входом формирователя коротких импульсов и с вторым входом распределителя, выход формирователя коротких импульсов соединен с вторым входом блока элементов И и входом элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен через усилитель с входом преобразователя частоты в напряжение, пропорциональное скорости 40 вращения двигателя.