Устройство для управления -пульсным вентильным преобразователем

(50 4 Н 02 М 7/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(22) 28.08.8446) 23 .07. 86. Бюл. Яф 27 (71) Николаевский ордена Трудового Красного Знамени кораблестроительный институт им, адм. С,О.Макарова (72) В.М.Рябенький, Г.В.Павлов и В.А,Яковлев(53) 621.316.727 .7 (088.8) (56) Электротехника, 1978, В 8, с. 37, рис. 1 .Авторское свидетельство СССР У 653715, кл. Н 02 Р 13/16, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯтп - ПУЛЬСНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления выпрямителями, к которым предъявляются повыщенные требования по качеству выпрямленного напряжения. Цель изобретения - повьпдение точности работы при случайных отклонениях, колебаЯО 1246289 А 1 ниях и искажениях сетевых напряжений. Устройство содержит последовательно соединенные двухполупериодный выпрямитель 1, интегратор 2 сключом сброса 3, компаратор 4 и, формирователь импульсов 5. Вход блокасинхронизации 6 соединен с входомвыпрямителя 1, а выход - с первымвходом двухвходового элемента 7,Второй вход элемента 7 через одновибратор 8 соединен с выходом элемента 7 и с 1 -входом В -триггера 95-вход ЙЯ-триггера 9 соединен свыходом формирователя импульсов 5,соединенным через элемент задержки17 .с дополнительным входом блокавыборки и хранения (БВХ) 13. Прямойвыход ВЯ -триггера 9 соединен суправляющим входом ключа сброса 3.Второй вход компаратора 4 поключенк последующей фазе питающей сетичерез последовательно включенныесетевой фильтр 1 О, двухполупериод1246289 ся неизменным. Так как колебания 1сетевых напряжений имеют долгопериодический характер, они полностьюИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразовательной технике для управления выпрямителями, к которым предъявляются повыщенные гребования 5 по качеству выпрямленного напряженияЦель изобретения - повьппение точности.работы при случайных отклонениях, колебаниях и искажениях сетевых напряжений. 0На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - диаграммы, поясняющие его работу.Устройство содержит последовательно соединенные первый двухполупериод 15 ный выпрямитель 1, интегратор 2 с ключом 3 сброса, компаратор 4 и формирователь 5 импульсов. Вход блока 6 синхронизации подсоединен к входу первого выпрямителя 1, а выход - к 20 первому входу двухвходового элемента И 7, второй вход которого присоединен к выходу этого элемента через одно- вибратор 8. Одновременно выход элемента И 7 подключен к первому входу 5 (К) ЙЯ-триггера 9, второй вход (8) последнего подключен к выходу формирователя 5 импульсов, а прямой выход к управляющему входу ключа 3 сброса интегратора. 30Второй вход компаратора подсоединен к последующей фазе питающей сети через последовательно включенные сетевой фильтр 1 О, второй двухполупериодный выпрямитель 11, экстрематор 12, блок 13 выборки и хранения (БВХ) 13, буферный усилитель 14 и сумматор 15, второй вход которого соединен с выходом источника 16 управляющего напряжения. Дополнитель 35 ный выпрямитель 11, экстрематор 12,БВХ 13, буферный усилитель 1 ч исумматор 15, второй вход которогосоединен с выходом источника управляющего напряжения 16, Дополнитель-.ный вход БВХ 13 подключен к выходувыпрямителя 11, При колебаниях напряжения выходной сигнал БВХ 13изменяется так, что среднее значе" ние выпрямленного напряжения остаетпроходят через фильтр 10 и полностьюкомпенсируются в выпрямленном напряжении за счет соответствующегоизменения угла включения вентилей.2 ил,ный второй вход БВХ подключен к вы"ходу"второго выпрямителя, а входсброса через элемент 17 задержки соединен с выходом формирователя 5 импульсов,Устройство работает следующимобразом,Напряжение одной из фаз, подключенное к соответствующему каналу,например фазы А, выпрямляется выпрямителем 1 1.фиг.2 а ) и подается навхоц интегратора 2. Одновременно этоже напряжение подводится к входублока 6 синхронизации, который вырабатывает узкие импульсы в моментывремени, когда входное напряжениедостигает нуля, Это могут быть какмоменты перехода через нуль идеальяой неискаженной синусоиды сетевогонапряжения, так и моменты, соответствующие коммутационным провалам(фиг2 Б )Так как обычно в первый моментвключения преобразователя коммутационные искажения отсутствуют, тоблок синхронизации вырабатываетпервый импульс в момент переходасоответствующего сетевого напряжениячерез нуль, Этот импульс поступаетна вхоц элемента И 7, к второму входу которого подключен выход одновибратора 8, Устойчивое состояниеодновибратора такое, что на его выходе и, следовательно, на втором входе элемента И содержится логическаяединица, Благодаря этому синхроимпульс поступает на выход элемента.И 7, переключает одновибратор 8 ввозбужденное состояние и триггер 9в состояние, при котором на его пря 1246289мом выходе появляется логическийнуль, и ключ 3 размыкается, за весьинтервал времени, пока одновибратор8 будет находиться в возбужденномсостоянии, на его выходе будет сигнал, соответствующий логическомунуюцо (фиг.26 ) и элемент И 7 не будетпропускать на выход импульсы, соответ/ствующие моментам коммутационныхнапряжений (фиг .2 г ). Этим обеспечивается строгое соответствие началамомента интегрирования интегратором2 синусоиды сетевого напряжения смоментом перехода ее через нуль вположительном направлении. 15Таким образом, при разомкнутомключе 3 напряжение выпрямителя 1 интегрируется и одновременно сравнивается на компараторе 4 с напряжением, подаваемым с выхода сумматора15 и определяемым как разность междувыходным напряжением буферного усилителя 14 К,П (где 11 - амплитуданапряжения сети) и управляющим, подаваемым с выхода источника 16 (фиг.2 ф 25Выходное напряжение буферногоусилителя 14, пропорционально амплитуде сетевого, формируется последовательно включенными блоками 10-14,следующим образом. Напряжение последующей фазы (в рассматриваемом случае фазы В) фильтруется сетевым фильтром 10, причем параметры фильтра выбираются таким образом, чтобы фазовый сдвиг основной гармоники не превышал угол, равный 11/2 ш. В этом случае амплитуда отфильтрованного напряжения сместится к моменту естественной коммутации сетевых напряжений (фиг,2 а,5 ). В тех случаях, когда возможны большие искажения сетии фильтр с фазовым сдвигом основнойгармоники, равным Л /2 ш, окажетсянедостаточно эффективным, для выделения сигнала К 11, следует воспользоваться напряжением последующейфазы, в рассматриваемом случае фазы С, При этом фазовый сдвиг фильтра следует увеличить до величины,равной Зл/2 ш 50Отфильтрованное напряжение с блока 10 выпрямляется двухполупериодным выпрямителем 11 и поступаетна экстрематор 12 и одновременнона вход блока 13 выборки и хранения 55информации,Экстрематором 1 2 в момент максиму.ма выпрямленного напряжения формируется узкий импульс, который подается на вход БВХ 13 и разрешает запись амплитуды напряжения, подаваемого с выхода выпрямителя 11 (фиг.2 К ) Таким образом, на выходе БВХ появляется напряжение, строго пропорциональное амплитуде сетевого напряженияЭто напряжение подается на вход сумматора 15 через буферный усилитель 14, который, обладая большим входным сопротивлением, позволяет обеспечивать постоянство выходного напряжения БВХ. Одновременно усилитель 14 позволяет с высокой точностью поддерживать постоянный масштабный коэффициент К.В момент равенства выходного напряжения интегратора 2 и сумматора 15 компаратор 4 срабатывает, а формирователь 5 импульсов формирует импульс, перебрасывающий триггер в состояние, при котором на его выходе появляется логическая единица; и ключ 3 шунтирует интегратор (фиг,2). Одновременно импульс 5 формирователя через элемент 7 задержки (фиг.2 мс) подается на обнуляющий вход БВХ 13 и обнуляет его, В результате схема подготовлена к следующему циклу работы.. При колебаниях напряжения 1 фиг.2 аК)выходной сигнал БВХ будет изменяться таким образом, что среднее значение выпрямленного напряжения останется неизменным. Так как обычно колебания сетевых напряжений имеют долгопериодический характер, то они полностью проходят через фильтр 1 О и, следовательно, могут полностью компенсироваться в выпрямленном напряжении за счет соответстгующего изменения угла включения с вентилей (фиг.2 а) .Формула изобретенияУстройство для управления п -пульсным вентильным преобразователем, состоящее из п/2 каналов, каждый изкоторых содержитпоследовательно включенные первый двухполупериодный выпрямитель, интегратор с управляемым ключом сброса, компаратор, формирователь импульсов, а также блок синхронизации, вход которого подключен к входу первого двухполупериодного выпрямителя, и триггер, второй вход которого присоединен с выходу форраж 631 Подписноевенного комитета СССРетений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4/5 а по делам изо 113035, МоскваП твенно-полиграфиче е предприятие, г, Ужг ско оектная,мирователя импульсов, а выход - куправляющему входу ключа сброса интегратора, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиработы при случайных отклонениях,колебаниях и искажениях сетевых напряжений, каждый канал дополнительноснабжен двухвходовым элементом И,одновибратором, сетевым фильтром,вторым двухполупериодным выпрямителем, экетрематором, блоком выборкии хранения, буферным усилителем, сумматором и элементом задержки, причемпервый вход элемента И подключен квыходу блока синхронизации, выходприсоединен с первому входу триггера и через одновибратор - к второму входу элемента И, второй вход компаратора подсоединен к следующей фазесети через последовательно соединенные сетевой фильтр, второй двухполупериодный выпрямитель, экстрематор,блок выборки и хранения, буферныйусилитель и сумматор, второй вход10 которого предназначен для присоединения к источнику управляющего напряжения, причем второй вход блокавыборки и хранения подключен к выходу второго выпрямителя, а вход15 сброса присоединен к выходу формирователя импульсов через элемент задержки,