Устройство для управления непосредственным преобразователем частоты

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУприсоединением зая арстеенный комитет(23) Приорит Опубликован Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий.76, Бюллетень1 ата опубликования описания 24.03.76 72) Авторы нзобретени В. А. Кравцов и В, А. Фокин апорожский машиностроительный институт им, В. Я, Чуба(71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НЕПОСР ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ ЕННЫМ 2 Изобретение относится к области электротехники, в частности к полупроводниковой преобразовательной техники. Предлагаемое устройство может быть использовано для построения системы управления преобразователя частоты с широтно-импульсным регулированием выходного напряжения.Известно устройство фазового управления статическим преобразователем частоты, в котором применен способ регулирования напряжения на выходе преобразователя путем сравнения пилообразного напряжения, частота которого равна или кратна частоте преобразователя, и опорного напряжения на нуль-органе. Для обеспечения независимости выходного напряжения, преобразователя частоты от его частоты пилообразное напряжение формируют так, чтобы отношение пилообразного напряжения ко времени срабатывания нуль-органа, отсчитанного от момента начала формирования пилы, оставалось постоянным, не зависящим от частоты преобразования.Устройство, реализующее этот способ управления, содержит канал регулирования частоты и канал регулирования напряжения, Канал регулирования частоты выполнен в виде задающего генератора, собранного по схеме мостикового генератора с усилителем мощности. Генератор имеет два выхода, на которых соответственно формируются тактовые импульсы и пилообразные напряжения с постояннои амплитудой, Один выход генератора подключен к регулятору, включенному на входе ннвертора, а второй выход подключен ко входу канала 5 регулирования напряжения, выполняемого ввиде узла сравнения, в когором происходит сравнение пилообразного напряжения, п напряжения датчика опорного напряжения. Далее сигнал согласования поступает через им пульсный усилитель на тиристоры регуляторапреобразователя.Известное устройство фазного управлениястатическим преобразователем частоты имеет существенный недостаток, уменьшающий на дежность работы преобразователя в целом,заключающийся в том, что устройство пе обеспечивает формирование сигналов, снимающих отпирающие импульсы с тиристоров перед переключением и обеспечивающих паузы на 20 время восстановления запирающих свойств работающих тиристоров, что особенно важно для непосредственного преобразователя частоты,Цель изобретения - повысить надежностьработы системы управления и преобразовате ля частоты в целом.Для достижения этой цели устройство снабжено формирователем - распределителем импульсов управления с тремя входами, накопительным счетчиком, дешифратором и ячейкой 30 ИЛИ, причем один многоканальный входформирователя-распределителя через накопительный счетчик и дешифратор соединен с выходом канала регулирования частоты, второй вход соединен с выходом ячейки ИЛИ, входы которой подключены соответственно к выходам каналов регулирования частоты и напряжения, а третий вход соединен непосредственно с выходом канала регулирования напряжения.Принципиальная схема этого устройства приведена на чертеже.Устройство состоит из времязадающего устройства 1, двух пороговых элементов 2 и 3, двух формирователей импульсов 4 и 5, ячейки ИЛИ 6, накопительного счетчика 7 и дешифратора 8, Устройство управляется со стороны регулятора частоты 9 и регулятора напряжения 10, а получающиеся на выходе сигналы поступают на вход формирующего устройства 11. Устройства 9, 10 и 11 по отношению к распределительному устройству, состоящему из звеньев 1 - 8 являются внешними. Их структура определяется требованиями к преобразователю частоты, способом управления и выбором регулируемых параметров.Распределительное устройство предназначено для распределения тактовых сигналов по каналам формирующего устройства, в котором формируются отпирающие импульсы для силовых ключей преобразователя. Кроме этого, в распределительном устройстве формируются сигналы, управляющие длительностью пауз, и сигналы, снимающие отпирающие импульсы с тиристоров перед переключениями, Это устройство в структурном отношении может быть общим для целого ряда непосредственных преобразователей частоты с импульсной коммутацией, изменяется только коэффициент пересчета в счетчике.Работа устройства заключается в следующем. На выходе времязадающего устройства 1 формируется линейно нарастающее напряжение, скорость нарастания которого зависит от величины напряжения, снимаемого с выхода регулятора частоты 9.С выхода устройства 1 напряжение поступает на пороговые элементы 2 и 3. Как только напряжение па входе элемента 2 достигает определенного значения, па входе его напряжение скачком изменяет свою величину. Из этого скачка напряжения в формирователе 4 формируется импульс заданной длительности. С выхода формирователя сигнал подается на вход устройства 1, что приводит к уменьшению напряжения на его выходе до пуля.После прекращения действия импульса на выходе устройства 1 снова появляется линейно возрастаюгцее напряжение. Таким образом, формируется пилообразное напряжение с постоянной амплитудой и регулируемой частотой. Это пилообразное напряжение на гыходс горогового элемента 3 сравнивается с напряжением, снимаемым с выхода регулятора 10.В момент изменения знака суммы этих напряжений на выходе элемента 3, выполняющего роль фазодвигающего устройства, напряжение 5 измепяст скачком свою величину, и благодаряэтому формируются прямоугольные импульсы с изменяющей фазой переднего фронта по отношению тактового импульса, получаемого на выходе формирователя 4. Сигнал с выхода 10 элемента 3 подается на формирователь 5 и навход формирующего устройства 11, где используется для распределения времени между паузами н включенным состоянием силовых ключей преобразователя частоты при регули ровании напряжения на нагрузкеширотно-импульсным способом.Сигнал, получаемый па выходе формирователя 5, поступаст на вход ячейки ИЛИ б, на второй вход которой подается тактовый им пульс с выхода формирователя 4.Логическая сумма этих сигналов, получаемая на выходе ячейки, подается на вход формирующего устройства .и используется для обеспечения пауз между моментами снятия с 20 работающих тиристоров и подачи на включае. ые тиристоры преобразователя отпирающих импульсов.Тактовый импульс с выхода формирователя4 подается па вход триггсрного счетчика 7, З 0 обсспечивающего нужный коэффициент пересчета. Код, получающийся в счетчике с помощью дешифратора на все сочетания, преобразуется в импульсы, последовательно распределяемые по каналам формирователя 11.35Предмет изобретенияУстройство для управления непосредственным преобразователем частоты, содержащее канал регулирования частоты, выполняемый 40 в виде времязадающего элемента, соединенного через пороговый элемент с формирователем импульсов, выход которого связан с дополнительным входом времязадающего элемент, и канал регулирования напряжения, 4 д выполненный в виде порогового элемента,вход которого связан с выходом упомянутого времязадающего элемента, а выходсо своим формирователем импульсов, отличающееся тем, что, с целью повыше ния надежности работы устройства, оно снабжено формирователем импульсов управления с тремя входами, накопительным счетчиком, дсшифратором и ячейкой ИЛИ, причем один нз входов формирователя-распределителя чедд рез накопительный счетчик и дешифратор соединен с выходом канала регулирования частоты, второй вход соединен с выходом ячейки ИЛИ, входы которой подключены соответственно к выходам каналов регулирования 00 частоты и напряжения, а третий вход соединен непосредственно с выходом канала регули сования напояжения.аж 882ета Мирытий наб., д аказ 427/3ЦНИ Подписноетров СССР ИзИ Госуд 5 ипография, пр. Сапунова,д.163 Тарственного комитета Сопо делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, РаушскаОг:1