Цифровое устройство для синхронизации системы управления преобразователя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (1 А 5) Н 02 М 1/08 К АВТ Сб ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ Из МЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московское отделение Научноисследовательского института по пе. редаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения (53) 621.314,27 (088.8)(56) 1. Преобразовательная техника.орник. 1977, В 7 (37), с. 17, рис. 2.2. Авторское свидетельство СССР У 425296, кл. В 02 Р 13/16, 1974 (прототип).(54)(57) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащее синхро,низатор в одной фазе питающего напряжения, задающий генератор, выходы синхронизатора и задающего генератора подключены к входам делителя частоты, выход делителя частоты подключен к распределителю импульсов, выходы которого предназначеныдля подключения к блокам фазовогосдвига, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повьппения точности, оно снабжено КЯ-триггером,элементом И, счетчиком, цифроаналоговым преобразователем и импульсным фильтром, а задающий генераторснабжен управляющим входом, причемвыход цифроаналогового преобразователя через информационный вход импульсного фильтра соединен с управляющим входом задающего генера.тора, а вход - с выходом счетчика,счетный вход которого через элемент И соединен с выходом задающего генератора и прямым выходомКЗ-триггера, инверсный вьйсод которого соединен с управляющим входом импульсного фильтра, а К- и8-входы соединены соответственно свыходом синхронизатора и последнимвыходом распределителя импульсов,объединенным с установочным входомсчетчика.1Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для управления многоимпульсными вентильными преобразователями.Известно цифровое устройство для импульсно-фазового управления, содержащее датчик начала отсчета в каждой фазе, выходы этих датчиков соединены с блоками фазового сдвига 11 .Недостаток данного устройства состоит в нестабильности фазы им-, пульсов управления.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемым результатам к предлагаемому является устройство 1для импульсно-фазового управления преобразователем, содержащее датчик начала отсчета в одной фазе питающего напряжения, задающий генератор, выходы задающего генератора и синхронизатора подключены к делителю частоты, выход делителя частоты подключен к распределителю импульсов, выходы которого предназначены для подключения к блокам фазового сдвига 2 .Однако известное устройство характеризуется недостаточной точностью, проявляющейся при колебаниях частоты сети.Цель изобретения - повышение точности.Поставленная цель достигается тем, что цифровое устройство для синхронизации системы управления преобразователя, содержащее синхронизатор в одной фазе питающего напряжения, задающий генератор, выходы синхронизатора и задающего генератора подключены к входам делителя частоты, выход делителя частоты подключен к распределителю импульсов, выходы которого предназначены для подключения к блокам фазового сдвига, снабжено КБ-триггером, элементом И, счетчиком, цифроаналоговым преобразователем и импульсным фильтром, а задающий генератор снабжен управляющим входом причем выход цифроаналогового преобразователя через информационный вход импульсного 1 фильтра соединен с управляющим входом задающего генератора, а вход - с выходом счетчика, счетный вход которого через элемент И соединен с выходом задающего генератора и прямым выходом КБ-триг 150707 1020253540 45 50 55 гера, инверсный выход которого соединен с управляющим входом импульсного фильтра, а К- и Б-входы соединены соответственно с выходом синхронизатора и последним выходом распределителя импульсов, объединенным с установочным входом счетчика.На чертеже приведена схема устройства.Синхронизатор 1 соединен входом с сетью, с одной из ее фаз. Выход синхронизатора 1 и задающего генератора 2 соединен с входами делителя 3 частоты, а выход делителя 3 соединен с входом распределите ля 4 импульсов, выход которого соединен с блоками 5 фазового сдвига, на вторые входы блоков 5 подключен управляющий сигнал 1. Выход синхронизатора 1 и последний выход распределителя 4 подсоединены к сбрасывающему входу К и запускающему входу Б КБ-триггера,б, выход которого соединен с первым входом элемента И 7, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора 2, а выход - к вычитающему входу (-1) счетчика 8. Сбрасывающий вход (К) счетчика 8 соединен с последним выходом распределителя 4. Выход счетчика 8 подключен к входу знакочувствительного цифроаналогового преобразователя 9, выход которого через импульсный фильтр 10 подключен к управляющему входу задающего генератора 2.Устройство работает следующим образом.Синхронизаторформирует импульс один раз за период напряжения сети, например, в момент перехода напряжения через ноль иэ плюса в минус, Зти импульсы в делителе 3 известным образом преобразуются в последовательность в импульсов за период. Зтб достигается с помощью счетчиков, входящих в состав делителя 3, формирующих выходные импульсы черезТ- импульсов задающего генератора 2 (где в - импульсность вентиль- ного нреобраэователя, для управления которым используется устройство; Г- частота задающего генератора 2; Т - период питающей сети) .Таким образом, делитель 3 формирует импульсы, отстоящие друг от друга3 1 и от импульса синхронизатора 1 на время в . Эти импульсы распределяютсяТшв распределителе 4 известным образом по своим каналам и поступают на вход блоков 5 фазового сдвига, В указанных блоках производится задержка импульсов на время, задаваемое сигналом управления П. Выход" ные импульсы блоков 5 фазового сдви. га являются управляющими импульсами вентилей преобразователя.Задающий генератор 2 формирует импульсы определенной частоты (десятки-сотни килогерц). Частота промышленной сети не остается постоянной. По ГОСТ допускаются колебания частоты от 49,5 до 50,5 Гц. На практике, особенно в автономных установках эти колебания могут быть большими. Так как делитель 3 считает определенное число частоты генератора 2 импульсов для определения временного интервала между своими выходными импульсами, то при изменении Т будут возникать погрешности, вследствие чего интервал между его выходными импульсами неТбудет равен в , Указанный недостаток устраняется элементами 6-10.КБ-триггер 6 запускается последним выходным импульсом распределителя 4, а сбрасывается выходным импульсом синхронизатора 1. Таким образом, сигнал включенного состояния КБ-триггера, поступив на вход элемента И 7 с помощью сигналов с генератора 2, на выходе И дает число импульсов, равноеЕ Т- ф - . Одновременно с запуском триг.тгера в счетчике 8 устанавливается наперед заданное число, равное 150707 фГю Тот.е. число, принятое привпроектировании, исходя из равенствачастоты сети 50 Гц и частоты генератора 2, принятой величине. Этоже число используется делителем 3для формирования своих выходныхимпульсовСигнал на выходе счетчика 8 равен разности между укаэан ным числом и числом импульсов навыходе элемента И 7. Эту разностьв цифровом виде цифроаналоговыйпреобразователь 9 преобразует в аналоговую форму. Этот сигнал через 15 фильтр 10 подается на вход управления задающим генератором 2 и воздей.ствует на задающий генератор 2 сцелью подстройки его частоты, так. чтобы число импульсов генератора 2 20 между последним импульсом распределителя 4 и импульсом синхронизаТтора 1 было равно в . Последнее гаШрантирует постоянство интервалов 25 между импульсами на выходе распределителя и равенство величине,Тпри изменении частоты промышлен 1ной сети и флуктуациях частоты генератора 2. Схема фильтра О можетбыть и другой по сравнению с показанной на чертеже.В прототипе при колебаниях частоты сети в 27 неточность фазы импульсов при диапазоне фазового сдви о ога импульсов 180 составит 3,6 , Этонедопустимая величина для мощныхпреобразователей (выпрямителей,инверторов), поскольку она ведет к 40 существенному ухудшению Формы токаи напряжения, Это увеличивает потери в установке и сети. В предлагаемом устройстве укаэанная неточностьсводится практически к нулю.1150707 оставитель С, Лузехред С.Легеза Тираж 646 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 13035, Москва, Ж, РПодписи оо комитета СССи открытийушская наб д каз 2158/ атент", г. Ужгород, ул. Проект Филиал едактор К. Волощук овКорректор В. Гирняк