Синхронизирующее устройство

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ Союз СоветскихСоциазистмцескихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 05.03.77 (21) 2459165/2 М Кп Н 02 М 1/ рисоед 3) При ением заявки асударственнмн комитет ссср по делам изобретений и открытий.5 (088.8) Дат публикования описания 26. ОЧ.7 2) Авторы изобретен Г. А. Крикунчик и А. В. Н), СИНХРОНИЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЛСТВ 15 2 О Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности для систем управления тиристорными преобразователями частоты, питающимися от автономных электрических источников соизмеримой мощности, с частотой напряжения, изменяющейся в широких пределах.Известны системы управления преобразователями, питающимися от источника с постоянной частотой напряжения питания, в которых для исключения искажений напряжения питающей сети в цепь синхронизации включают фильтры 11.Однако в случае питания тиристорных преобразователей от автономных электрических источников соизмеримой мощности, частота напряжения которых может меняться в достаточно широких пределах, исключить влияние искажения питающего напряжения на работу системы управления с помощью фильтров невозможно.Наиболее близким техническим решением к данному является синхронизирующее устройство для систем управления тиристорными преобразователями частоты, питающимися от автономного энергетического источника соизмеримой мощности, содержащее трансформатор, ко вторичнои обмотке которого подключены базы транзисторных ключей, эмпттеры которых объединены и подключены к средней точке трансформатора, и Ктриггер 21. Назначение таких формирователей синхронизируюших импульсов состоит в приведении напряжений питания, искаженных коммутационными процессами, к пря.моугольным синхронным с ними импульсам. Высокая чувствительность таких схем обеспечивает отсутствие фазового сдвига между питающим напряжением и прямоугольным, соответствуюгцим этому напряжению.Однако при возрастании токов нагрузки коммутационные искажения напряжения питающей сети возрастают. Вследствие наличия емкости и индуктивности в контуре коммутации, а также из-за наличия паразитных емкостей и индуктивностей рассеяния согласующих трансформаторов, на входе триггерных схем появляются высокочастотные помехи, которые вызывают ложное срабатывание формирователей синхронизирующих импульсов. Это значительно снижает надежность управления преобразователем.Цель изобретения заключается в повышении надежности путем предотврапения сраформула изобретения батывания Ктриггера от помех, возникаюших при коммутации тиристоров.Поставленная цель достигается тем, что в синхронизируюшее устройство для систем управления тиристорными преобразователями частоты, питающимися от автономного энергетического источника соизмеримой мошности, содержащее формирователь синхронизируюших импульсов, который состоит из трансформатора, к концам вторичной обмотки которого подключены базы транзисторных ключей, эмиттеры которых объединены и подключены к средней точке трансформатора, и Ктриггера, дополнительно введены четыре логических элемента И - НЕ, логический элемент ИЛИ - НЕ, датчик состояния тиристоров, блок формирования импульсов по перепаду, причем к коллектору каждого из транзисторных ключей попарно подключены соединенные последовательно логические элементы И - НЕ, выходы последних логических элементов И - НЕ соединены со входом К-Я триггера, выход которого через последовательно соединенные блок формирования импульсов по перепаду и одновибратор подключен к одному из входов логического элемента ИЛ 1 Л - НЕ, выход которого подключен ко вторым входам последних попарно соединенных логических элементов И - НЕ, а второй вход соединен с выходом блока наличия коммутации, на вход которого подключен датчик состояния тиристоров,На чертеже представлена блок-схема синхронизируюшего устройства для одной фазы.Устройство содержит один формирователь синхроннзируюших импульсов (ФСИ), число которых обычно определяется числом фаз источника питания. Блок ФСИ состоит из согласующего трансформатора 1, вторичные обмотки которого подключены через резисторы на базу тра гзисторных ключей 2 и 3, работаюших противофазно в ключевом режиме, коллекторы транзисторных ключей подключены к логическим схемам И - НЕ 4, 5 соответственно, выполняющим функции инвертирования. Выходы логических схем 4, 5 подключены соответственно на входы логических схем И - НЕ 6, 7. К другим входам логических схем 6, 7 подключается выход логической схемы ИЛИ - НЕ 8. Выходы логических схем 6, 7 подключаются на входы Ктриггера 9. Датчик состояния тиристоров 10 включается на вход блока наличия коммутации 11, который подключается на один из входов логической схемы ИЛИ - НЕ 8, обеспечивая запрет на срабатывание К-Ь триггера 9 на все время коммутации.Вход блока формирования импульса по перепаду 12 подключается к выходу блока ФСИ, а выход блока 12 - на вход одновибратора 13. Выход одновибратора 13 подключается на другой вход логической схемы ИЛИ в8, обеспечивая на некоторое вре 5 1 о 15 2 о и зо 35 ао 45 4мя быстродействующий запрет на срабатывание Ктриггера 9.На вход ФСИ через согласующий трансформатор 1 прикладывается линейное напряжение источника питания. Со вгоричных обмоток трансформатора противофазные напряжения поступают на ключи 2 и 3, работаюшие в ключевом режиме. После перехода линейного напряжения через ноль в область положительного значения соответствующий этой полуволне напряжения транзисторный ключ переходит в режим насыщения и на вход Ктриггера 9 проходит сигнал логического нуля, который переключает Ктриггер 9 в противоположное состояние. Выход с каждого ФСИ поступает на блок формирования импульсов по перепаду 12. Назначение блока 12 состоит в том, чтобы вырабатывать короткие импульсы при каждом переключении триггерной схемы. Эти импульсы поступают на одновибратор 13, который вырабатывает импульс запрета. Импульс запрета через логическую схему ИЛИ - НЕ 8 проходит со скоростью, равной скорости прохождения сигнала через блоки 12, 13 и определяемой количеством интегральных микросхем в этих блоках. При этом на время, заданное одновибратором 13, вводится запрет на прохождение сигнала коммутационных помех на вход Ктриггера 9. Так как время прохождения сигнала через блоки 12, 13 на порядок меньше, чем время включения тиристора, то запрет на Ктриггер поступает раньше возникновения причины высокочастотных помех. Вследствие того, что частота питающего напряжения изменяется в пределах 1-:4, длительность запрета, задаваемого блоком 13, лежит в пределах 10 ( 1 40. Это приводит к необходимости введения запрета на все время коммутации также с датчика наличия коммутации 1. С датчика состояния тиристоров 10 на вход блока наличия коммутации 11 поступает информация о нахождении того или иного тиристора в проводяшем состоянии. Так для трехфазной схемы в случае наличия двух тиристоров катодной или анодной группы в проводяшем состоянии, что соответствует наличию коммутации, блок 11 выполняет логическую функцию голосования два из трех, при этом сигнал запрета с блока 11 поступит на логическую схему ИЛИ в8 и запретит на вое время коммутации прохождение сигнала коммутационных помех на вход К-Я триггера,Естественно, что запрет по этому каналу поступает уже после начала коммутации. Синхронизируюшее устройство для систем управления тиристорными преобразователями частоты, питаюшимися от автономного энергетического источника соизмеримой мощности, содержащее формирователь синх658675 Составитель О, Наказная Редактор Д. Мепуришвили Техред О. Луговая Корректор И. Муска Заказ 2072/51 Тираж 856 Подписное ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 45ронизируюших импульсов, который состоит из трансформатора, к концам вторичной обмотки которого подключены базы транзисторных ключей, эмиттеры которых объединены и подключены к средней точке трансформато. ра, и Ктриггера, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем предотврашения срабатывания К-Я триггера от помех, оно дополнительно снабжено четырьмя логическими элементами И-НЕ, логическим элементом ИЛИ - НЕ, датчиком состояния тиристоров, блоком наличия коммутации, одновибратором и блоком формирования импульсов по перепаду, причем к коллектору каждого из транзисторных ключей попарно подключены соединенные последовательно логические элементы И - НЕ, выходы последних логических элементов И - НЕ соединены 6со входом К-Ь триггера, выход которого через последовательно соединенные блок формирования импульсов по перепаду и одновибратор подключен к одному из входов логического элемента ИЛИ - НЕ, выход которого подключен ко вторым входам последнихпопарно соединенных логических элементов И - НЕ, а второй вход логического элемента ИЛИ - НЕ соединен с выходом блока наличия коммутации, на вход которого подключен датчик состояния тиристоров.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Писарев А. Л. и др. Управление тиристорными преобразователями. М., Энергия, 1975, с. 67.2. Электричество М 3, 1976, с. 55.с.55.