Устройство для импульсно-фазового управления тиристорным преобразователем

(.Р ьЬ Ю вле СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ,(46) 15.09.83. Бюл. , 34 (72) Б.И.Фираго, Л.С.Писарик, В.Ф.Кучерявенко, В.Г.Сидоров, С.В,Васильев и Б;С.Готовский (71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 736352, кл. Н 02 Р 13/16, 1980.2. Авторское свидетельство СССР Р 652679, кл. Н 02 Р 13/1 бф 19773. Авторское свцдетельствО СССР Р 550755, кл. Н 02 Р 13/16, 1977, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНО- ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее управляемый генератор, первый двоичныйсчетчик, выход которого подключен к первому входу блока совпадения, элемент И, блок синхронизации с синхронизирующим выходом и распредели". тель, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности фазового угла управления при переменной частоте питающей сети, оно снабжено генератором стабильной частоты, вторым и третьим двоичными счетчиками, регистром памяти, элементом временной задержки, элементом,И-НЕ, ЙС -триггером, а блок синхронизации - дополнительным высокочастотным выходом, причем выход управляемого генератора подключен к счетномувходу первого двоичного счетчика,синхронизируемый выход блока синхронизации подключен к входам первогои третьего двоичных счетчиков иЙ-входу Рб-триггера, высокочастотныйвыход блока синхронизации подключенк счетному входу третьего двоичногосчетчика, к входу перезаписи регистрпамяти н через элемент временнойзадержки - ко входу сброса второгодвоичного счетчика, счетный входкоторого подключен к выходу генератора стабильной частоты, выход второго двоичного .счетчика через регистр памяти подключен ко второмувходу блока совпадения, выходкоторого подключен к первому входу;элемента И, второй вход которогоподключен к выходу элемента И-НЕ,входы которого подключены к соответствующим разрядным выходом третьего двоичного счетчика, выход элементаИ подключен к 5-входу Р 5-триггера,инверсный и прямой выходы которогоподключены соответственно ко входузапрета счета первого счетчика и ковходу распределителя импульсов упИзобретение относится к электротехнике и.может быть применено в устройствах регулирования фазы управляющих импульсов тиристорных преобразователей.Известно устройство для импульсно-фазового управления фазным тиристорным преобразователем, содержащее управляемый .генератор импульсов, счетчик импульсов, элементы синхронизации, логические элементы 11.Известно также устройство, реализующее способ управления углом, отпирания вентилей, содержащее блоки синхронизации, счетчики, управляемый генератор, блоки выбора полуволны питающего напряжения 2 3.Недостатками укаэанных устройств являются изменение величины фазового угла выходных импульсов при изменении в широких пределах частоты питающей сети, а также отсутствие ограничения фазового угла по максимальной допустимой величине.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для импульсно-Фазового управления тиристорным преобразователем, содержащее управляемый генератор, первый двоичный счетчик, выход. которого подключен. к первому входу блока совпадения, элемент И, блок синхронизации с синхронизирующим выходом и распределитель 3 .Недостатками этого устройства являются изменение величины фазового угла выходных импульсов при изменении в широких пределах частоты питающей сети и отсутствие ограничения Фазового углапо максимальной. допустимой величине, что снижает надежность работы преобразователЯ.Целью изобретения является повышение стабильности Фазового угла управления при переменной частоте питающей сети. Поставленная цель достигается.тем, что устройство для импульсно- фазового управления тиристорным .преобразователем, снабжено генератором стабильной частоты, вторым и третьим двоичными счетчиками, регистром памяти, элементом временнойзадержки, элементом И-НЕ, Йэ -триггером, а блок синхронизации - дополни" тельным высокочастотным выходом, причем выход управляемого генератоРа подключен к счетному входу первого . двоичного счетчика, синхронизирующий выход блока синхронизации подключен к входам сброса первого и третьего двоичных счетчиков и Й-входу ЙБ -триггера, высокочастотный выход блока еинхрониэации подключен к счетному входу третьего двоичного счетчика, к входу перезаписи регистра памяти и через элемент временной задержкико входу сброса второго генераторастабильной частоты, выход второгодвоичного счетчика через, регистрподключен ко второму входу блока 5 совпадения, выход которогоподключенк первому входу элемента И, второйвход которбго подключен к выходуэлемента И-НЕ, входы которого подключены к соответствующим разрядным 10 выходам третьего двоичного счетчика, выход элемента И подключен к5-входу Й 5-триггера, .инверсный ипрямой выходы которого подключенысоответственно ко .входу запретасчета первого счетчика и ко входураспределителя импульсов управления.На чертеже представлена Функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит блок 1 совпадения, один многоразрядный входкоторого подключен к многоразрядным .выходам первого счетчика 2. Счетныйвход первого .счетчика 2 подключенк выходу управляемого генератора 3,вход котброго подключен к выходуисточника 4 управляющего напряжения.Синхронизирующий выход блока 5.синхронизации подключен ко входамсброса первого и третьего счетчиков З 0 2, 6 и Р -входу Й 5-триггера,7. Высокочастотный выход блока 5 синхро-.низации подключен к входу перезаписирегистра 8 памяти, к счетному входутретьего счетчика. б и через элемент 35 9 временной задержки - к входу сброса второго счетчика 10, счетныйвход которого подключен к выходугенератора 11 стабильной частоты.Многоразрядный выход счетчика 10.40 поключен к многоразрядным входамрегистра памяти 8 Многоразрядныйвыход регистра 8 подключен к другиммногоразрядным входам блока 1 совпадения. Выход блока 1 совпадения подключен45 к первому входу элемента И 12,второй вход которого подключен квыходу элемента И-НЕ 13, входыкоторого подключены к многоразряднымвыходам счетчика б, выход элементаИ 12 подключен к В -входу Рс-триггера 7. Инверсный и прямой выходыйБ-триггера 7 подключены соответ ственно к входу запрета счетчика 2и входу распределителя 14 импульсовуправления по тиристорам. 55 .УстроФттво работает следующимобразом..Блок 5 синхронизации вырабатываетна синхронизирующем выходе импульсыс удвоенной частотой питающей сети 60 2 Ес , фаза которых соответствуетточкам естественной коммутации ти-ристоров преобразователя, а на высокочастотном выходе - импульсы свысокой частотой 2 Ис , кратной у частоте импульсов синхронизирующеговыхода ( 1 - целое число). Импульс синхронизирующего Выхода в виде сигнала логического нуля поступает на входы сброса счетчиков 2 и б и Р-вход й 5-триггера 7. Счетчики 2, б. обнуляются, на инверсном выходе 5 Р 5-триггера 7 устанавливается сигнал логической единицы, который разрешает счет счетчика 2. Импульсы генератора 11 стабильной частоты Ео в1 10 течение времени - считаются счет. 2 Е 1 ссчиком 10 и в виде двоичного кода переписываются в регистр 8 импульсом высокочастотного выхода блока 5 син-. хронизации, Импульс высокочастотного выхода блока 5, задержанный элемен-. том 9 временной задержки, сбрасывает счетчик 10. На один выход блока 1 совпадения поступает с выхода регистра 8 сигнал в виде двоичного кода 2 О числа, пропорционального периоду 1 о питающей сети и равного о Код7 ЙЕс на другом входе блока 1 совпадения,поступающий с выхода счетчика 2, изменяется во времени со скоростью: определяемой. частотой генератора 3, которая, в свою очередь, зависит от величины управляющего напряжения,. 30 поступающего на вход генератора 3 с . выхода блока 4. В момент равенства кодов на обоих входах блока 1 совпа-, дения на его выходе появляется сигнал логического нуля, который через ло гический элемент И 12 подается на Ь.-вход Р 5-триггера 7 и устанавливает на прямом выходе Р 9-триггера 7 сигнал лагической единицы, а на инверсном- сигнал логического нуля. При .этом чеО рез распределитель 14 подается сиг нал на отпирание соответствующего тиристора, а счет импульсов генера.тора 3 счетчиком 2 прекращается. Поскольку код на выходе счетчика 2, при котором выбирается сигнал отпи-. рания тиристора, пропорционален периоду питающей сети, время,.в течение которого этот код .насчитывается при неизменном сигнале управ-: ления на входе генератора 3, также 50 пропорционально периоду питающеи сети, а фазовый угол управления тиристорами остается неизменным. Счетчик б считает импульсы высоко-частотного выхода блока 5 синхрони-55 зации. Когда код на выходе счетчика б соответствует максимально допус-:. тимой величине фазового угла управ",. ления тиристорами на всех входах логического элемента И-НБ 13, соеди- бо ненных с соответствующими выходами разрядов счетчика б, появляются сигналы логической единицы. На выходе элемента И-НЕ 13 появляется сигналлогического нуля, которь 1 й через .эле". 5мент И 12 устанавливает Р 5-триггер 7 в состояние, аналогичное состоянию при сигнале логического нуля на выходе блока 1 совпадения. Тем самым фазовый угол управления ограничивается по величине.Код регистра 8Ео8 71 сЕс где В - коэффициент умножения частоты синхронизации.Код счетчика 2 о ос=2 УЕ С=2 ТЕс 2 КЕ Е = 1 Е (1с У Из Формулы (3) следует, что. Фазовый угол определяется лишь частотой управляемого генератора у и не зависит от частоты сети тПоскольку код на выходе регистра 8.изменяется дискретно при непрерывном изменении частоты, возникает ошибка в фазовом угле отпирания вентилей тиристорного преобразователя. Максимальное отклонение периодапитающей сети, при котором еще неизменяетсякод на выходе региетра 8гьт То 2% Е(+1огде то, Уо " период и частота генера-тора 11 стабильной частоты;Тогда максимальное отклонение,частоты питаюшей сети, при котором(2) интервалу от начала до окончания счета счетчика 2,.Ес ЕУИмпульс управления тиристором формируется в момент равенства кода счетчика 2 и кода регистра 8. Фазовый угол, соответствующий импульсу управления1042153 мо Составитель Г. Ефи вохина Техред В.Далекорей Корректор Редактор С. илах/5 Тираж б Зака одписн ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открьнгий113035, Москва, 3-35, Раушская наб.;, д Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектн опро И = Род(7с Максимальная величина ограничиваемого.угла Таким образом,предлагаемоеустройство обеспечивает, во-первыхподдержание заданного фазового угла 10управления при изменении частотыпитающей сети с требуемой точностью,.точность обеспечивается набором необходимых величин частоты Ед икоэффициента К, во-вторых ограничивание фазового угла управления заданной величиной, которая обеспечивается выбором коэффициента К йсхемой соединения счетчика б илогического элемента И-НЕ 13,в-третьих организацию управлениярегистром 8 и счетчиком 10 сигналомвысокочастотного выхода, блока 5синхронизации, что сокращает времязадержки поступления в блок 1 совпадения информации об изменениичастоты питающей сети.