Устройство для импульсно-фазового управления вентильным преобразователем

(56) Авторское свидетельство СССРМ 955497, кл. Н 02 М 1/08, 1982.Авторское свидетельство СССРМ 653715, кл. Н 02 М 1/08, 1979.Авторское свидетельство СССРМ 615586, кл. Н 02 М 1/08, 1978.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМГ УЛЬСНО-ЭАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ(57) Сущность изобретения; сигнал от источника синусоидального напряжения 1 поступает на входы нуль-органа 3 и интегратора 2, фаза сигнала на выходе которого изменяется с помощью фазового модулятора 4, управляемого сигналом с выхода нуль-органа. Фазовое положение выходных импульсов устройства задается источником 6, выход которого соединен с одним из входов компаратора 5. 2 ил.30 40 входов триггера синхронизации, к другому 45 входу которого через элемент задержки подключен выход синхронизатора,Выход триггера подключен к входу ключа сброса, Недостатком данного устройства 50 55 Изобретение относится к электротехнике и может. быть использовано для импульсно-фазового управления вентильных преобразователей автоматизированных электроприводов земснарядов, драг, экскаваторов и других механизмов, получающих электрическую энергию от сети ограниченной мощности.Известно устройство для импульсно- фазового управления вентильным преобразователем, содержащее интегратор с интегрирующим конденсатором, Параллельно конденсатору подключен диод, а параллельно зарядному резистору подключены параллельно соединенные диод и резистор, обеспечивающие уменьшение постоянной времени заряда при отрицательной полуволне синусоидального напряжения, поступающего с выхода источника переменного напряжения на входинтегратора. Выходы интегратора и источника сигнала управления через нуль-орган соединены с формирователем длительности импульсов, Недостатком данного устройства является сложность схемной реализации, недостаточная точность и помсхозащищенность устройства при работе в сети ограниченной мощности, формирование только одной "развертки" за период сети. Известно устройство для импульсно- фазового управления вентильным преобразователем, содержащее однофазный выпрямитель, выход которого подключен к входу интегратора с интегрирующим конденсатором, Выход интегратора подключен к ключу сброса и через эмиттерный повторитель на первый вход нуль-органа, на второй вход которого подключен источник сигнала управления. Выход нуль-органа подключен к формирователю длительности импульса и одному из входов логического элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к синхронизатору. В ыход логического элемента ИЛИ подключен к одному из является сложность схемной реализации, "- ". невысокая точность, обусловленная необхо-.димостью сброса интегрирующего конденсатора и возвращением интегратора в нулевое состояние, и недостаточная помехозащищенность при наличии в сети значительных коммутационных провалов.Из аналогов наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству (прототипом) является устройство для формирования опорного напряжения,10 15 20 25 которое также может быть использовано в качестве устройства импульсно-фазового управленияУказанное устроиство содержит источник синусоидального напряжения, к которому подключены последовательно фазосмещающий блок и блок ограничивающих импульсов, Блок ограничивающих импульсов включает два нуль-органа, работающих в противофазе, входы которых подключены к выходу фазосмещающего устройства и к выходу источника сигнала управления. Выходы нуль-органов подключены к входам логического элемента И-НЕ, выход которого соединен с первыми входами логических элементов ИЛИ-НЕ, выполняющими роль распределителя импульсов. Второй вход одного логического элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом третьего нуль-органа, а второй вход другого логического элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом третьего нуль- .органа через логический элемент НЕ. Вход третьего нуль-органа подключен к выходу источника синусоидального напряжения.Недостатком данного устройства является сложность схемной реализации, а также небольшой диапазон регулирования углов управления при работе его в качестве устройства импульсно-фазового управления,Целью изобретения является расширение диапазона регулирования углов управления.Это достигается тем, что в устройство импульсно-фазового управления вентильным преобразователем, содержащее нуль- орган, вход которого предназначен для подключения к источнику синусоидального напряжения и соединен с входом фазосдвигающего блока (интегратора), и компаратор, первый вход которого предназначен для подключения к выходу источника напряжения управления, дополнительно введены формирователь импульсов управления преобразователем и управляемый фазоинвертор, аналоговый вход которого соединен с выходом интегратора, вход управления - с выходом нуль-органа, а выход - со вторым входом компаратора, выход которого соединен с входом формирователя импульсов управления,В предлагаемом устройстве интегратор обеспечивает непрерывное интегрирование напряжения сети, и формирование пилообразного напряжения осуществляется управляемым фазоинвертором в соответствии со знаком сигнала на выходе нуль-органа, Так как фазоинвертор не содержит интегрирующих цепей, переключение изменение полярности сигнала) осуществля1781785ется практически мгновенно и беэ накопле- ных для сети ограниченной мощности, П иния систематической ошибки. Начальная ус- положительной полуволне напряжения Отановка угла управления производится сигнал Оз на выходе куль-органа 3 в видеавтоматически без опорного сигнала, кото- логической "1" воздействует на управляюрой в сети ограниченной мощности может 5 щий вход фазоинвертора 4, который пропуслужить причиной дополнительной по- скает сигнал 01 без изменениягрешности. В связи с этим значительно (коэффициент передачи 1). При отрицательувеличивается точность формирования уп- ной полуволне напряжения 01 сигнал Озравляющих импульсов, Использование фа- соответствуетлогическому "О" и воздействузоинвертора обеспечивает расширение 10 ет на Фаэоинвертор таким образом, в редиапаэона регулирования углов управле- зультате чего на выходе фазоинвертора 4ния. Для обеспечения помехозащищенно- появляется сигнал, инверсный входному сигсти устройства в источнике синусои- налу(коэффициент передачи минус 1).дального напряжения предусмотрена филь- Таким образом на выходе управляемоготрация напряжения сети и необходимый фа фазоинвертора формируется сигнал пилозовый сдвиг пилообразного напряжения к образного напряжения 04, который постуточке естественной коммутации вентилей пает на второй вход компаратора 5. Напреобразователя, чем также исключается первый вход компаратора 5 с выхода источнеобходимость настройки устройства. ника сигнала управления 6 поступает напряНа фиг.1 изображена блок-схема пред жение сигнала управления Ов, котороелагаемогоустройства;нафиг.2 - временная сравнивается с напряжением Оа и - в модиаграмма работы устройства, мент равенства этих сигналов формироваПредлагаемое устройство содержит ис- тель импульсов 7, подключенный к выходуточник синусоидального напряжения 1, ин- компаратора, формирует управляющий имтегратор 2, нуль-орган 3, управляемый 25 пульс Оъ Формировательимпульсов 7 обесфазоинвертор 4, компаратор 5, источник на- печивает нормирование импульсов От попряжения управления 6, формирователь им- амплитуде и длительности.пульсов 7. Напряжение на выходе Таким образом предлагаемое устройстисточника 1 О, напряжение на выходе ин- во имеет более простое схемотехническоетегратора 2 О, напряжение на выходе нуль решение, больший диапазон регулированияоргана 3 Оз, напряжение на выходе углов управления (по сравнению с прототифазоинвертора 4 О, напряжение на выходе пом), большую надежность, помехозащиисточника 60 в, напряжение на выходе фор- щенность и точность (по сравнению смирователя импульсов 7 От. аналогами),Работа устройства заключается в следу Ф о р м у л а и э о б р е т е н и яющем, Напряжение источника синусои- Устройстводля импульсно-фазовогоупдального напряжения О,связанного с равления вентильным преобразов тщеи сетью, поступает на вход интег- работающим в сети ограниченной мощноратора 2, осуществляющего фазовый сдвиг сти, содержащее нуль-орган, вход которогона 90 эл,градусов, и нуль-орган 3. 40 предназначен для подключения к источники у1стоик синусоидальногонапряжения синусоидального напряжения и соеи с единен собеспечивает фильтрацию напряжения входом фазосдвигающего блока, и компарасети и необходимый фазовый сдвиг к точке тор, первый вход которого предназначенестественной коммутации вентилей преоб- для подключения к выходу источника напряразователя (например, в трехфазной схеме 45 жения управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем,вып ямления), что. с целью расширения диапазона егуИнтегратор 2 обеспечивает формирова- лирования углов управления введение а кке арккосинуснои зависимости пилооб- формировательимпульсовуправления,п еобразного напряжения Ор и. следовательно, разователь и управляемый фазоинвертор, аналинейной выходной характеристики и вен логовый вход которого соединен с выходомтильного преобразователя, а также надеж- интегратора, вход управления - с выходомного включения вентилей при изменении нуль-органа, а выход - с вторым входом компачастоты сети, глубоких искажениях сети в ратора,выходкоторогосоединенсвходомфорпровалах сетевого напряжения, характер- мирователя импульсов управления,551781785 Реда кто Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж улЛ агарина,аказ 428 ВНИИ Составитель А.КраснухинТехред М,Моргентал Корректор Е,Папп Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5