Устройство для импульсно-фазового управления трехфазным тиристорным регулятором напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 5 22 5 Н Е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ(71) Донецкий политехнический институт (72) И,Т.Сидоренко, К.Н,Маренич, А,И.Пархоменко, В.С.Дзюбан и Р.Г.Батраков (53) 621.316.727(088.8)(56) Авторское свидетел ьство СССР Иг 997224, кл. Н 02 Р 13/16, 1983.Авторское свидетельство СССР М 1319189, кл, Н 02 Р 13/16, 1986.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСЧО-ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ ТИРИСТОРНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управлеИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления трехфаз ными тиристорными регуляторами напряжения, преобразователями.Целью изобретения является упрощение,На фиг.1 изображена схема устройства; на фиг.2 - диаграмма формирования управляющих импульсов,Устройство содержит нуль-органы 1 - 4, Неинвертирующие входы нуль-органа 1 и 3 соединены с инвертирующими входами нуль-органов соответственно 2 и 4. При этом входы нуль-органов 1 и 2 присоединены к одной из фаэ сети (например, С), к другой фазе (А) которой присоединены входами нуль-органы 3 и 4. Выходы нуль-органов 1 и 3 через первый элемент И 5 соединены с одним иэ входов элемента ИЛИ 6, к второму 1598081 А ния трехфазными регуляторами напряжения, преобразователями, Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство содержит четыре нуль-органа, элементы И и элемент ИЛИ, которые образуют синхронизатор, формирующий импульсы длительностью 120 и периодом повторения 180. Выходной сигнал синхронизатора запускает узел фазового сдвига, выполненный на интеграторе и компараторе. Применение второго генератора пилообразного напряжения, выполненного на люге и интеграторе, и компараторов с выходной логикой позволяет сформировать необходимые импульсы управления при одновременном упрощении устройства и его настройки, 2 ил. входу которого через элемент И 7 подключены выходы нуль-органов 2 и 4,Выход элемента ИЛИ 6 подключен квходу первого ключевого элемента 8, выходкоторого соединен с входом первого интегрирующего звена 9. Выход последнего соединен с неинвертирующим входом первогокомпаратора 10, инвертирующий вход которого предназначен для подключения постоянного, регулируемого по величине,напряжения управления Оупр, а выход черездифференцирующую цепь 11 и второй ключевой элемент 12 соединен с входом второгоинтегрирующего звена 13, В;ход последнего соединен с инвертирующими входамивторого 14 и третьего 15 компараторов, инвертирующие входы которых соединены сосредними выводами делителей 16 и 17 напряжения, подключенных к выходу источника 18 питания, 1598081Выход третьего компаратора 15 подключен к элементу НЕ 19 и к одному из входов элемента ИЛИ 20, к другому входу которого через элемент НЕ 21 подключен выход второго компаратора 14. Выходы элемента ИЛИ 20, элемента НЕ 19 и второго компаратора 14 предназначены для подключения к цепям управления тиристоров соответствующих фаз силовой части 22 регулятора напряжения,В качестве источника 18 питания можетбыть использован общий источник питания УСТРОйСТВа.Устройство работает следующим обраНуль-органы 1 и 3 подключены неинвертирующими входами к фазам С и А сети и совместно с элементами И 5 формируют на выходе последнего прямоугольные импульсы О 6 (Фиг,2) на интервалах 60 эл,град., когда одновременно полуволны напряжений фаз А и С положительны, Аналогично нуль- органы 2 и 4, подключенные кэтим же фазам инвертирующими входами, формируют на выходе элемента И 7 прямоугольные импульсы О 7 на интервалах 60 эл, градкогда одновременно полуволны напряжений фаз А и С отрицательны, Импульсы О 6 и О 7 подаются на вход элемента ИЛИ 6, формируя на его выходе последовательность прямоггольных импульсов О 6, каждый из которых имеет длительность 60 эл.град. Интервалы между импульсами О 6 составляют 120 зл, град поскольку эти импульсы синхронизированы с фазными напряжениями обеих полярностей и начинают формироваться через каждые 180 эл.град,Импульсы О 6, воздействуя через первый ключевой элемент 8 на вход первого интегрирующего звена 9, сбрасывает его.Это обеспечивает формирование. пилообразных напояжений О 9 на выходе интегрирующего звена 9 на интервалах между импульсами О 6. Длительность пилообразных напряжений О 9 составляет 120 эл,град., а интервалы между ними 60 эл.град. Таким образом, пилообразные напряжения Оэ синхронизированы с определенными состояниями фазных напряжений сети как в положительной, так и в отрицательной их полярности. Частота их следования в 2 раза выше частоты напряжения сети,Первый компаратор 10 производит . сравнение пилообразных импульсов О 9 с напряжением управления Оупр и формирует импульсы на интервалах превышения импульсами О 9 величины напряжения Оупен. Этим достигается регулировка угла отпирания тиристоров регулятора в диапазоне 120 эл,град. Передние Фронты О 11 выход 5 10 50 55 15 20 25 30 35 40 45 ных импульсов компаратора 10 с выхода дифференцирующей цепи 11 подаются на второй ключевой элемент 12, сбрасывая при этом второе интегрирующее звено 13. Поскольку период следования пилообразных импульсов О 9 составляет 180 эл,град. относительно периода напряжения сети, а передние фронты О 11 импульсов, снимаемые с выхода дифференцирующей цепи, имеют ограниченную длительность, то длительность пилообразных импульсов 01 з, снимаемых с интегрирующего звена 13, составляет Прад,а начало каждого последующего импульса О 1 з совпадает с окончанием каждого предыдущего импульса О 1 з.Пилообразные импульсы О 1 з подаются на инвертирующие входы второго 14 и третьего 15 компараторов, на инвертирующие входы которых с выходов делителей 16 и 17 напряжения (потенциометров) подаются постоянные напряжения смещения О 16 и О 17. Их величины выбраны такими, что моменты равенства напряжений О 16 и О 17 с напряжением О 1 з отстают от передних фронтов напряжения О 1 з соответственно на 60 и 120 эл.град. Таким образом, на выходах компараторов 14 и 15 формируются прямоугольные импульсы О 14 и О 16 длительностью соответственно 120 и 60 эл.град синхронизованные задними фронтами с задними фронтами соответствующих импульсов О 1 з. Импульс О 16, инвертируясь посредством элемента 19, формирует на его выходе прямоугольный импульс О 19 длительностью 120 эл,град начало которого, совпадает с началом соответствующего пилообразного импульса О 1 з Импульс О 4, будучи поданным на вход элемента ИЛИ 20 через элемент НЕ 21 О 21), совместно с импульсом О 16, поданным на другой вход элемента ИЛИ 20, формируют на выходе последнего импул ьс О 2 о длительностью 120 эл.град, (так как длительность импульса О 21 - паузы между импульсами О 14 равна длительности импульса О 16 и составляет 60 зл,град.).Таким образом, сформированные импульсы управления О 14, О 1 э и О 2 о имеют длительность 120 эл,градсмещены один относительно другого на 60 эл,град и следуют через каждые 60 эл.град, (относительно периода напряжений сети). Каждый из этих импульсов синхронизирован (тем самым) с одинаковыми состояниями соответствующих напряжений сети (Ов, Ос, ОА как в положительной, так и в отрицательной полярности, Поэтому импульсы О 14, О 19 и О 20 предназначены для управления тиристорами силовой части 22, проводящими как положительную, так и отрицательную полуволну соответствующего фазного напряжения.Изменением величины напряжения управления Оупен достигается фазовое смещение передних фронтов 011 и синхронный фазовый сдвиг импульсов управления 014, Оа и 02 о, При этом осуществляется регулирование величины выходных напряжений,Длительность импульсов управления позволяет осуществить надежное включение тиристоров трехфазного регулятора напряжения независимо от величины угла отпирания тиристоров,Положительный эффект предлагаемого устройства в сранении с известным заключается в упрощении управления тиристорами регулятора. напряжения (преобразователя), Это обусловлено исключением иэ устройства управления фазорегулятора, а также тем, что непосредственно для формирования импульсов управления используется один интегратор вместо двух интеграторов с одинаковыми постоянными интегрирования. Кроме того, вместо одного двухканального делителя напряжения приняты два одноканальных потенциометра, что упрощает настройку моментов формирования управляющих импульсов.Формула изобретения Устройство для импульсно-фазового управления трехфазным тиристорным регулятором напряжения, согдержащее первый нуль-орган, первый элемент НЕ, два интегрирующих звена, трикомпаратора, дифференцирующую цепь и первый делитель напряжения, подключенный к выходу источника питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, в него введены три нуль-органа, два элемента И, два элемента ИЛИ, два ключевых элемента, второй элемент НЕ, второй делитель напряжения, подд юс ключенный к выходу источника питания, при этом неинвертирующий вход первого нуль-органа соединен с инвертирующим входом вторго нуль-органа и предназначен 5 для подключения к фазе сети, неинвертирующий входтретьего нуль-органа соединен с инвертирующим входом четвертого нуль- органа и предназначен для подключения к фазе А сети, выходы первого и третьего 10 нуль-органов через первый элемент И соединены с первым входом первого элемента ИЛИ, к второму входу которого через второй элемент И подключены выходы второго и четвертого нуль-органов, выход первого 15 элемента ИЛИ подключен к входу первогоключевого элемента, выход которого соединен с входом первого интегрирующего звена, выход последнего соединен с неинвертирующим входом первого компа ратора, инвертирующий вход которогопредназначен для подключения напряжения управления, а выход через дифференцирующую цепь и второй ключевой элемент соединенс входом второго интегрирующего 25 звена, выход последнего соединен с неинвертирующими входами второго и третьего компараторов, инвертирующие входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго делителей напряжения, ЗО выход третьего компаратора подключен кпервому элементу НЕ и к первому входу второго элемента ИЛИ, к второму входу которого через второй элемент НЕ подключен выход второго компаратора, при этом выхо ды второго элемента ИЛИ, первого элемента НЕ и второго компаратора предназначены для подключения к цепям управления тиристоров соответственно фаз А, С и В регулятора напряжения,дп1598081 ОгСоставитель С. Лузанов едактор В, Петраш Техред М.Моргентал Корректор С. Шек Заказ 3066 Тираж 498 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101