Устройство релейно-импульсного регулирования мощности

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК А 5 257 151) 4 Н ВСЕ 1.;ТО д1 й ЕНИЯ етическии инслект ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИ Е ИЗ(71) Московский энер титут(5 б) Авторское свидетельство СССР 1 Ф 873353, кл. Н 02 М 5/22, 1981.Авторское свидетельство СССР У 1019422, кл. Н 02 М 5/22, 1983.Авторское свидетельство СССР Р 1111143, кл. Н 02 М 5/22, 1984. (54) УСТРОЙСТВО РЕЛЕЙНО-ИМПУЛЪСНОГ РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОС 51(57) Изобретение относится к э ротехнике и прецназначено для использования в электротермичес х у тановках. Цель изобретения - повышение коэАФициента мощности и плавностирегулирования, Регулирование мощностиосуществляется чередованием включенного состояния симисторов 1, 2, поцключающих нагрузку 3 соответственнок линейному и разному напряжениям сети, Формирователь 17 синхроимпульсовсинхронизирует работу мультиплексора1 О и формирование запускающих. импульсов симистора 2, формирователь13 синхроимпульсов синхронизируетФормирование запускающих импульсовсимистора 1. Изобретение обеспечивает релейно-импульсное регулирование мощности нагрузки циклическимчередованием разных и линейных напряжений на ее выводах. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в электротермических установках.Цель изобретения - повышение коэффициента мощности и плавности регулирования.На Фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - 1 О графики, поясняющие работу устройства.Устройство (Фиг.2) содержит два симистора 1 и 2, одни выводы которых соединены вместе и через нагрузку 3 15 подсоединены к выводу 4 для подключения Фазы А питающей сети. Другой вывод первого симистора 1 соединен с выводом 5 для подключения фазы В питающей сети, а другой вывод второ го симистора 2 - с выводом 6 для подключения нулевого провода, Последовательно с симистором 1 включен датчик 7 тока. Адресные входы запоминающего блока 8 соединены с соответствующими шинами 9 кода сигнала управления, а информационные выходы - с соответствующими информационными входами мультиплексора 10. Выход мультиплексора 10 соединен с инверсным вхо дом элемента ЗАПРЕТ 11 и первым входом Х 1 элемента И 12.Прямой вход элемента ЗАПРЕТ соединен с выходом Формирователя 13 синхроимпульсов, включенного на междуфазное напряжение 11 б, а выход - с входом одновибратора 14, Вход Т"триггера 15 соединен с входом элемента 16 задержки и выходом формирователя 17 синхроимпульсов, включенного на 40 фазное напряжение Б , а выход - с входом "Разрешение выборки" запоминающего блока 8 и с входом кольцевого счетчика 18, выходы которого соединены с соответствующими адресными входами мультиплексора 10, Выход датчика 7 тока соединен с входом инвертора 19, выход которого соединен с входом второго элемента 20 задержки и вторым входом Х 2 элемента И 12, выход которого соединен с входом одновибратора 21Выходы первого 16 и второго 20 элементов задержки соединены соответственно с третьим ХЗ и четвертым Х 4 входами элемента И 12. Выход первого одновибратора 14 соединен с входом блока 22 согласования, выход которого соединен с управляющим входом симистора 1, Выход второго одновибратора 21 соединен с входом блока 23 согласования, выход которого соединен с управляющим входом симистора 2.При этом запоминающий блок 8, триггер 15, мультиплексор 10, кольцевой счетчик 18 образуют формирователь сигнала управления, элементы 16 и 20 задержки, элемент И 12, элемент ЗАПРЕТ 11, -дновибраторы 21 и 14, блоки 22 и 23 согласования образуют формирователь запускающих импульсов.Устройство работает следующим образом.При появлении напряжения АВС на выводах 4-6 Формирователь 17 генерирует синхроимпульсы Р (Фиг.2) в момент перехода через нуль фазного напряжения 11, а формирователь 13 генерирует синхроимпульсы УЗ в момент перехода через Нуль линейного напряжения Б. Частота этих импульсов равна удвоенной частоте напряжения пи-. тающей сети Г , Импульсы с формирователя 17 поступают на вход Т-триггера 15, на выходе которого появляются импульсы Р 2 с частотой следования, равной частоте напряжения питающей сети. Импульсы У 2 с выхода Т-триггера 15 подаются на вход кольцевого счетчика 18, выходы которого управляют адресными входами мультиплексора 10, на вход кольцевого счетчика 18, выходы которого управляют адресными входами мультиплексора 10, на вход которого подают к-разрядную информацию, заложенную в запоминающем блоке 8, Выбор номера ячейки с записанным в ней постоянным для мультиплексора 10 кодом определяется цифровым кодом, установленным на адресных входах запоминающего блока 8, Считывание информации из запоминающего блока 8 осуществляется в момент прихода импульса с выхода Т-триггера 15 на вход "Разрешение выборки" запоминающего блока 8. Информация, находящаяся в запоминающем блоке 8, определяет алгоритм управления симисторами 1 и 2.Пусть включенному состоянию симистора 1 соответствует "0" на выходе мультиплексора 10, а включенному состоянию симистора 2 - "1" на выходе мультиплексора 10, Тогда алгоритм управления симисторами, обеспечиваемый запоминающим блоком 8, можно представить в виде параллельного к 13743 б 95 О Т 5 20 25 ЗО 35 40 45 5055 разрядного цифрового кода, например,, О ,О,Рассмотрим пример Я-разряднойсистемы управления, Пусть на входзапоминающего блока 8 с шин 9 кодасигнала управления подается такойцифровой код, что с запоминающегоблока 8 на информационные входы мультиплексора 10 подается 8-разрядныйкод 11111001Тогда на выходе мультиплексора 10 с частотой следованиясинхроимпульсов Р 2 параллельный кодс запоминающего блока 8 преобразуется в последовательный код на его выходе.При появлении сигнала "1" на выходе мультиплексора 1 О (фиг,2,Р 4)и закрытом симисторе 1, на входахХ 1, Х 2, Х 4 элемента И 12 устанавливается "1". Одновременно с выдержкойвремени элемента 16 задержки на входХЗ элемента И 12 подаются синхроимпульсы Р 1 с выхода формирователя 17.Выдержки времени необходимы для отстройки от переходных процессов припереключениях в цепи Т-триггер 15 -мультиплексор 10 и составляет всреднем несколько десятков наносекунд (зависит от быстродействия применяемой элементной базы). При этомдлительность сннхроимпульсов Р 1, Р 2,РЗ составляет (в среднем) несколькодесятков микросекунд, При появлениисинхроимпульса на входе ХЗ элементаИ 12 на его выходе появляется импульс Р 5, который запускает одновибратор 21. Одновибратор 2 формируетимпульс Рб длительностью, достаточной для надежного открывания симистора 2Этот импульс подается навход формирователя управляющих импульсов, который формирует или одинимпульс управления той же длительностью, что и импульс Рб, или пакетвысокочастотных импульсов (20-40 кГц)той же длительности. Указанные импульсы подаются на управляющие входысимистора 2, вызывая его включение(фиг.2, момент 1, ), Последующее появление синхроимпульсов Р 1 на входеэлемента И 2 вызывает периодическоевключение симистора 2, подключающегонагрузку 3 на фазное напряжение питающей сети,При появлении на выходе мультиплексора 10 сигнала "0" (фиг,2, момент 1 ) на выходе элемента И 12 устанавливается сигнал "0", который вызывает закрытие симистора 2. Одновременно на инверсном выходе элемента ЗАПРЕТ 11 устанавливается сигнал, "0", разрешающий работу канала управления симистором 1При появлении на прямом входе элемента ЗАПРЕТ 11 синхроимпульса РЗ с формирователя 13 на выходе элемента ЗАПРЕТ 11 появляется импульс Р 7, запускающий одновибратор 14, Одновибратор 14 формирует импульс Р 8, который подается на вход блока 22. Импульсы управления с выхода блока 22 подаются на управляющие входы симистора 1. Снмкстор 1 включается (фиг.З, момент 1 ), подключая нагрузку 3 на линейное напряжение питающей сети, При этом на выходе датчика тока 7, контролирующего ток в цепи симистора 1, появляются сигнал "1" (фиг.2, Р 9), а на выходе инвертора 19 - "0" (фиг,2, Р 10), который подается на входы Х 2, Х 4, элемента И 12, запрещая включение симистора 1 .При повторном появлении сигнала "1" на выходе мультиплексора 1 О (фиг.2, момент 1 ) снимается сигнал управления с симистора 2, После его закрытия на выходе инвертора 19 устанавливается сигнал "1", который подается на вход Х 2 элемента И 12 и на вход элемента 20 задержки. С выдержкой времени элемента 20 задержки на входе Х 4 элемента И 12 устанавливается сигнал "1" (фиг.2, момент 1 ), разрешая работу канала управления симистором 2. Выдержка времени составляет приблизительно 60-120 эл,град, (3,33-6,66 мс) и необходима для исключения постоянной составляющей тока в нагрузке 3Появление на входе ХЗ элемента И 12 синхроимпульса Р 1 в последующий момент времени (фиг.2, момент 1 ) вызывает включение симистора 2 как описано вине, Далее работа схемы циклически повторяется,Формула изобретенияУстройство релейно-импульсного регулирования мощности, содержащее первый симистор, включенный между выводом для подключения нулевого провода и выводом для подключения нагрузки, другой вывод для подключения которой соединен с выводом для подключения одной из фаз сети, формирователь сигнала управления, информационный вход которого соединен с ши" нами кода сигнала управления, а вход137 Г3. Д 31 ДиР аз 614/52 Т И 11 ПИ Подписн синхронизации - с выходом первогоформирователя синхроимпульсов, входкоторого подключен к выводам для подключения нулевого провода и Фазы сети, связанной с нагрузкой, кроме того, формирователь запускающих импульсов, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения коэффициента мощности и плавности регулирования, введены второй симистор,включенный между выводом для подключениядругой Фазы сети и выводом, первогосимистора, связанным с нагрузкой,датчик тока, включенный последовательно в силовую цепь второго симистора, второй формирователь синхроимпульсов, включенный между выводамидля подключения фаз сети; связанныхсоответственно с нагрузкой и с вторым симистором, Формирователь сигнала управления содержит запоминающийблок, адресные входы которого являются информационным входом Формирователя сигнала управления, мультиплексор, информационные входы которогосоединены с соответствующими информационными выходами запоминающегоблока а его адресные входы с выходами кольцевого счетчика, вход кото 1 роизв.-полигр. пр-тие 43 б 9 брого соединен с выходом Т-триггера ис входом "Разрешение выборки запоминающего устройства", а вход Т-триггера является входом синхронизацииформирователя сигнала управления,формирователь запускающих импульсовсодержит два элемента задержки, элемент ЗАПРЕТ, элемент И, два одновибратора, два блока согласования и инвертор, пр,; этом выход формирователясигнала управления соединен с инверсным входом схемы ЗАПРЕТ и с первымвходом элемента И, выход датчика тока через инвертор соединен с вторымвходом схемы И, выход первого формирователя синхроимпульсов черезпервый элемент задержки соединен стретьим входом элемента И, выход инвертора через второй элемент задержки соединен с четвертым входом схемы И, выход схемы И через первый одновибратор и первый блок согласования соединен с входом управления пер вого симистора, выход второго Формирователя синхроимпульсов соединен спрямым входом элемента ЗАПРЕТ, выходкоторого через второй одновибратор ивторой блок согласования соединен свходом управления второго симистора. жгород, ул. Проектная, 4