Устройство для управления вентильным преобразователем

(Л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовых полупроводниковых устройств(56) Устройство для управления выпрямителем ЕЦАИ 687255, 002 ЭЗ тиристорного преобразователя частоты ЭКТТУ 16-729,Авторское свидетельство СССР М 1032982, кл, НО 2 М 7/155, 1984.Ы, 1753561 А 1 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ57) Сущность изобретения: устройство содержит формирователь 1 синхроимпульсовфазосдвигающий блок 2, элемент 2 И 3, выходные формирователи 4, узел 5 ограничения. 1 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Предлагаемое техническое решение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано как узел ограничения минимальных и максимальных углов регулирования вентильного преобразователя.Известно устройство для управления выпрямителем ЕЦАИ 687255,002 ЭЗ тиристорного преобразователя частоты ЭКТ1). выпускаемого серийно Запорожским объединением "Преобразователь" с 1983 г., по ТУ 16.729.370-82, содержащее в каждой фазе формирователь синхроимпульсов, нуль-орган, фазосдвигающий узел, элементы совпадения, выходные формирователи, а также узел ограничения угла регулирования, выполненный в виде общего для всех фаз усилителя, а также двух компараторов на операционных усилителях, выходы которых подсоединены к входу общего усилителя, причем первый компаратор сравнивает напряжение управления с опорным напряжением, определяющим минимальный угол управления, а второй компаратор сравнивает напряжение управления с опорным напряжением, определяющим максимальный угол управления,Недостатками данного устройства являются; пропадание установленных импульсов ограничения при исчезновении напряжения управления; наличие "люфта" электропривода, что видно на механической характеристике из-за сложности выполнения условия амин + амакс=180 эл.град в диапазоне температур 2),Известно устройство для управления вентильным преобразователем по авт,св, Р 1032982, кл. НО 2 Р 13/16, содержащее в каждой фазе последовательно соединенные формирователь синхроимпульсовфазосдвигающий узел, элементы совпадения, два выходных формирователя, узел ограничения, состоящий из последовательно соединенных генератора импульсов ограничения, двухвходовой схемы И, делителя частоты в виде счетчика, формирователей импульсов минимальных и максимальных углов ограничения, входы которых соединены с выходами младших и старших разрядов делителя частоты, а выходы - с устанс:очными входами первого ВЯ- триггера, прямой выход которого соединен с вторыми входами канальных элементов совпадения, второго ВЯ-триггера, прямой выход которого сое,синен с вторым входом схемы И, вход Я соединен с выходом формирователя синхроимпульсов и установочным выходом делителя частоты, вход Р-триггера соединен с выходом формирователя импульсов максимальных углов ограничения,Недостатком данного устройства является ухудшенная динамика из-за наличия "люфта" электропривода, что видно на механической характеристике из-за сложности выполнения условия амин +амакс 180 эл.град (2). Так, например, исходя из приемлемого количества разрядов делителя частоты ( 8, что эквивалентно, например, последовательному соединению двух счетчиков КЯИИЕ 1) и подходящей для получения заданного диапазона управления частоты генератора импульсного ограничения (10-12 кГц), выставляют амин 15 эл.град, Тогда амакс, соответствующее отводу от последнего разряда, будет соответствовать 158 эл,град. Учитывая, что выводы от соседних отводов счетчика для амин отличаются на 4-8 эл.град, а амакс - порядка 20 эл.град, то подобрать частоту генератора ограничения для других ам,н с соответствующим ам чтобы выполнялось амин +амакс=180 эл,град, не меняя количества разрядов счетчика, сложно.Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности электропривода путем улучшения динамических свойств электропривода,Поставленная цель достигается за счет того, что в устройстве для управления вентильным преобразователем, содержащем в каждой фазе последовательно соединенные формирователь синхроимпульсов и фазосдвигающий блок, подключенный к первому входу элемента 2 И, подключенного к выходному формирователю, узел ограничения, содержащий генератор импульсов, подключенный к первому входу второго элемента 2 И, подключенного к счетному входу счетчика, два триггера типа ВЯ, причем прямой выход первого ВЯ-триггера соединен с вторым входом первого элемента 2 И, новым является то, что введены реверсивный счетчик, третий и четвертый элементы 2 И, элемент ЗИ, причем выход формирователя синхроимпульсов соединен с В-входами ВЯ- триггеров и обоих счетчиков, один из младших разрядов счетчика соединен через первый вход третьего элемента 2 И с Я-входом первого ВЯ-триггера, выход переполнения счетчика соединен с Я-входом второго ВЯ-триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом второго и третьего элементов 2 И и первым входом элемента ЗИ, а прямой выход соединен с первым входом четвертого элемента 2 И, выход генератора импульсов соединен с вторыми входами четвертого элемента 2 И и элементаЗИ, выход которого соединен с суммирую- щим входом реверсивного счетчика, выход четвертого элемента 2 И соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика, выход переполнения которого соединен с В-входом первого ВЯ-триггера.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство состоит иэ последовательно соединенных формирователя 1 синхроимпульсов, фазосдвигающего блока 2, элемента 2 И 3, выходных формирователей 4, а также узла 5 ограничения, состоящего из последовательно соединенных генератора 6 импульсов ограничения, второго элемента 2 И 7, счетчика 8, младший разряд счетчика 8 соединен с первым входом третьего элемента 2 И 9, а выход третьего элемента 2 И 9 соединен с Я-входом первого ВЯ-триггера 10, прямой выход которого соединен с вторым входом элемента 2 И 3. Узел 5 ограничения также состоит из второго ВЯ-триггера 11, элемента ЗИ 12, четвертого элемента 2 И 13 и реверсивного счетчика 14, причем выход формирователя 1 синхроимпульсов соединен с обнуляющими входами ВЯ-триггера 10, 11, счетчиков 8, 14, выход переполнения счетчика 8 соединен с Я-входом второго ВЯ- триггера 11, инверсный выход которого соединен с вторым входом второго элемента 2 И 7 и вторым входом третьего элемента 2 И 9, первым входом элемента ЗИ 12, а прямой выход ВЯ-триггера 11 соединен с первым входом четвертого элемента 2 И 13, кроме того выход генератора 6 импульсов ограничения соединен с первым входом второго элемента 2 И 7 и вторым входом четвертого элемента 2 И 13 и третьим входом элемента ЗИ 12, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика 14, выход четвертого элемента 2 И 13 соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика 14, выход которого 0 соединен с вторым входом сборки по В первого ВЯ-триггера 11, Кроме того прямой выход ВЯ-триггера 10 соединен с третьим входом элемента ЗИ 12.Работу устройства рассмотрим на примере одной фазы. Формирователь 1 синхроимпульсов выдает узкие синхроимпульсы на фазосдвигающий блок 12, который выдает импульсы для открывания тиристоров соответственно величине управляющего напряжения Оупен. на один из входов элемента 2 И 3. Принцип фазового управления для получения ограничивающих импульсов частОтный, при котором угол управления пропорционален числу импульсов. Обнуление счетчиков 8 и 14, а также ВЯ-триггеров 10 и 11 происходит в начале каждого полупериода опорной синусоиды. Частота генератора 6 импульсов фиксирована и выбирается таким образом, чтобы переполнение счетчика 8 наступало через время т, равное четверти периода, т;е. л/2 от момента при хода обнуляющих импульсов, Число двоичных разрядов счетчика 8 выбирается исходя из требуемой дискретности.После установления импульсов формирователя 1 синхроимпульсов исходного со стояния счетчиков 8 и 14 и ВЯ-триггера 10 и11 выходы всех разрядов счетчиков 8 и 14 находятся в "0" состоянии, прямые выходы ВЯ-триггеров 10, 11 устанавливаются в "0" состояние, а инверсные выходы-ВЯ-тригге ров 10,11 устанавливаются в "1" состояние,Импульсы генератора 6 импульсов ограничения, проходя через второй элемент 2 И 7 разрешенным входом от ВЯ-триггера 11, поступают на счетный вход счетчика 8, запол няют его и появляющиеся единичныеимпульсы с младшего разряда (согласно фиг.1) счетчика 8 проходят через третий элемент 2 И 9 с разрешенным входом от ВЯ- триггера 11, устанавливают прямой выход 25 ВЯ-триггера 10 в "1" состояние, определяющий начало эоны амин возможного управления фазосдвигающего блока 2 посредством наличия разрешающих уровней на вторых входах элемента 2 И 3 для прохождения им пульсов к тиристорам. Последующие импульсы младшего разряда счетчика 8 на Я-вход ВЯ-триггера 10 подтверждают его "1" состояние, Кроме этого импульсы генератора 6 ограничения проходят через трехвходо вый элемент ЗИ 12 с разрешенным входомот инверсного выхода ВЯ-триггера 11 и после разрешения от прямого выхода ВЯ-триггера 10 последуют на суммирующий вход счетчика 14.40 Через время, равное л/2, наступает переполнение счетчика 8, что приводит к установке выхода переполнения счетчика 8 в "0" состояние, что приводит к переключению ВЯ-триггера 11, т.е. прямой выход ВЯ-триг гера 11 устанавливается в "1" состояние, аинверсный выход ВЯ-триггера 11 - в "0" состояние. Тогда импульсы генератора 6 ограничения импульсов, проходя через второй двухвходовой элемент 2 И 13 с 50 разрешенным входом от ВЯ-триггера 11, поступают на вычитающий счетный сход счетчика 14. Через время равное ( л/2 - ам,н ) выход счетчика 14 " 0" устанавливается в "0" состояние, что приводит к переключению 55 ВЯ-триггера 10, т,е. прямой выход ВЯ-триггера 10 устанавливается в "0" состояние,определяющий конец зоны амакс возможного управления фазосдвигающего блока 2, Величина максимального угла айзакс опре1753561 Формула изобретения Устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее в каждой фазе последовательно соединенные формирователь синхроимпульсов и фазосдвигающий блок, подключенный к первому входу первого элемента 2 И, подключенного к выходному формирователю, узел ограничения, содержащий генератор импульсов, подключенный к первому входу второго элемента 2 И, подключенного к счетному входу счетчика, два КЗ-триггера, причем прямой выход Составитель В, ФоменкоРедактор С. Кулакова Техред М,Моргентал Корректор А, Долинич Заказ 2773 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 деляется суммарным временем счета счетчика 14, которое равно (й- а). Далее цикл повторяется. При такой структуре узла ограничения сумма амин +амакс всегда будет равна к, так как величинаймакс определяется реверсивным счетчиком 14, который находится в счетном состоянии на суммирование от амин до й /2, на вычитание о т л /2, до амин, т.е. величина айзакс всегда будет равна 180-амин при условии правильного выбора частоты генератора 6 импульсов ограничения, которая выставляется так, чтобы от момента обнуления синхроимпульсов счетчика 8 импульс переполнения на его выходе появился через 90, эл.градусов,первого РЗ-триггера соединен с вторым входом первого элемента 2 И, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем улучшения динамических 5 свойств электропривода, в узел ограничения введены реверсивный счетчик, третий и четвертый элементы 2 И, элемент ЗИ, причем выход формирователя синхроимпульсов соединен со Й-входами ВЗ-триггера и 10 обоих счетчиков, один из младших разрядовсчетчика соединен через первый вход третьего элемента 2 И с 3-входом первого ВЗ- триггера, выход переполнения счетчика соединен с 3-входом второго ВЗ-триггера, 15 инверсный выход которого соединен с вторым входами второго и третьего элементов 2 И и первым входом элемента ЗИ, а прямой выход соединен с первым входом четвертого элемента 2 И, выход генератора импуль сов соединен с вторыми входами четвертогоэлемента 2 И и элемента ЗИ, прямой выход первого ЙЯ-триггера соединен с третьим входом элемента ЗИ, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного 25 счетчика, выход четвертого элемента 2 И соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика, выход переполнения которого соединен с В-входом первого ВЯ-триггера.