Устройство для управления инвертором

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийОпубликовано 15.06.80 Бюллетень М 22 Дата опубликования описания 20. 06. 80(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕРТОРОМ Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в управляемых преобразователях,в частности для управления инверторными агрегатами электрифицированныхжелезных дорог 3,3 кВ постоянноготока.Известны устройства для управления пре о бр аз сват еле м1 ), содержащиеблок задержки, работающий в диапазоне,равном интервалу дискретности преобразователя и распределитель, использующий логику системы прямоугольных импульсов пьедесталов, по ширинеравных основаниям полусинусоид питающих напряжений.)1 ля распределения импульсов управления по каналам,Недостатком устройства являетсято, что управляющие импульсы сначалаформируются, а затем производится их 20смещение по фазе и пропуск по нужнымканалам. В случае выхода из строя канала регулирования, т, е. исчезновения импульсов на выходе блока задержки исчезают управляющие импульсы вовсех каналах, что приводит к опрокидыванию инвертора и снижению надежности его работы.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является 30 устройство для управления инвертором 2, содержащее трехфазный трансформатор, логические элементы НЕ в каждом канале, входы которых подключены к выводам вторичных обмоток каждой фазы трансформатора через последовательно соединенные резисторы и диоды и к общей средней точке всех вторичных обмоток через стабилитроны. Выходы логических элементов НЕ подключены на один из входов триггеров, к одним выходам которых подключены элементы Формирования и усиления управляющих импульсов, а второй выход триггеров через элемент логики НЕ подключен к средней точке цепочки ВС и на вход функциональных элементовнуль-орган на второй вход которых подается напряжение управления, а выход присоединен на второй вход триггеров.К недостаткам известного устройства относится зависимость момента появления импульса в каждом канале об скорости заряда конденсатора этого канала, которая определяется многими факторами (емкостью конденсатора, сопротивлением резисторов, точностью настройки нуль-органа) и не является стабильной во времени, а также сложность схемы, что снижает надежность устройства.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства для управления инвертором.Поставленная цель достигается тем,что устройство для управления инвертором, содержащее трехфазный трансформатор, логические элементы НЕ,в каждом канале, входы которых подключены к выводам вторичных обмотоккаждой Фазы трансформатора через последовательно соединенные резисторыи диоды к общей средней точке всехвторичных обмоток через стабилитроны,.и логические элементы ИЛИ-НЕ вкаждом канале, к выходам каждого из 15которых годключены элементы Формирования и усиления управляющих импульсов, дополнительно снабжено формирователем прямоугольных импульсов,преобразователем их ширины иусилителем, причем формирователь собран по схеме И на логическихэлементах ИЛИ-НЕ, входы которыхподключены параллельно входам логических элементов НЕ, а преобразователь выполнен на транзисторевремязадающей ВС-цепочке и элементе.задержки, вход которого подклю.чен к выходу формирователя, а выход,через усилитель включен на один извходов логических элементов ИЛИНЕ каждого канала, другие входыкоторых подключены к выходам элементов НЕ своего и соседнего каналов.На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; па фиг. 2 - временные диаграммы в узловых точках схемы.Устройство содержит трехфазныйтрансформатор 1 к вторичным обмоткам 40которого присоединены катоды диодов2-7, аноды которых через резисторы.8-13 подключены на входы логическихэлементов НЕ 1 14-19, К этим щевходам подключены аноды стабилитронов 20-25, катоды которых присоединены к средней точке вторичных обмоток трансформатора 1 и к общей точкесхемы. Выходы логических элементовфНЕ 14-19 подключены на входы логических элементов ФИЛИ-НЕ 26-31соответственно 14 к 26 и 30, 15 к 27и 31, 16 к 26 и 28, 17 к 27 и 29, 18к 28,и 30, 19 к 29 и 31. Выходы логических элементов ИЛИ-НЕ 26-31 через конденсаторы 32-37 подключенына входы элементов формирования 3843, выходы которых присоединены квходам элементов усиления 44-49. Входы формирователя прямоугольных импульсов 50, собранного по схеме И 60на логических элементах .ИЛИ-НЕ51-54, подключены к анодам стабилитронов 20-25, а его выход подключен ковходу преобразователя ширины импульсов 55, собранного на элементе За держки 56, резисторах 57 и 58 и конденсаторе 59 времязадающей ВС-цепочки и транзисторе 60, на вход которого подается управляющее напряжение. Выход преобразователя 55 через усилитель 61 подключен ко входам логических элементов ИЛИ-НЕ 26-31.Принцип работы устройства поясняется диаграммами фиг, 2.При включении трансформатора 1 в сеть трехфазного напряжения промышленной частоты на его вторичных обмотках появляется синусоидальное на- пряжение, Через диоды 2-7 на входы логических элементов НЕ 14-19 подаются отрицательные полуволны синусоиды, которые ограничиваются по амплитуде с помощью стабилитронов 20-25 и резисторов 8-13. Элементы логики НЕ 14-19 преобразуют полуволны синусоиды в прямоугольные импульсы шириной 175 эл, каждый и сдвинутые относительно друг друга на 60 эл. На логические элементы ИЛИ-НЕ 26-31 указанные импульсы подаются таким образом что образуРют паузу в 60 эл. на входе каждого элемента.Полуволны синусоид, которые поданы на входы логических элементов ИЛИ-НЕ 51-53 - Формирователя импульсов 50, образуют на выходах каждого элемента импульсы шириной 5 эл. со сдвигом на 180 эл. Эти импульсы суммируются и преобразуются логическим элементом 1 ИЛИ-НЕ 1 54,На выходе укаэанного элемента по-, является жсть импульсов шириной 55 эл. чередующихся через,60 эл. Эти импульсы поступают на вход элемента Задержка 56, преобразователя 55 на выходе которого формируются импульсы, ширина которых определяется управляющим напряжением на входе и параметрами преобразователя 55.Появление (передний фронт) импульса на выходе элемента задержки 56 преобразователя 55 определяется временем зарядки конденсатора 59, которое может регулироваться резистором 57 (установка начального угла регулирования) и транзистором 60 и резистором 58 (сдвижка угла регулирования), С .выхода элемецта 5.6 импульсы после усиления в усилителе 62,поступают на вхо- ды элементов "ИЛИ-НЕ 2 б.4На выходе каждого из элементов26-31 сигнал появляется только приотсутствии сигналов на всех трех его входах, например, на выходе элемента26 сигнал появляется только при отсутствии сигнала на выходе элементов14, 16 и 18.При изменении, например, увеличении напряжения на базе транзистора60 уменьшается время задержки элемента 56, сигнал на его выходе появляется раньше (пунктирная линия), соответственно сдвигается в сторону опе 741403режения задний фронт импульса на выходе элемента 26. Аналогично сдвигается задний фронт импульса на выходе остальных элементов 27-31,Выходные импульсы формируются конденсаторами 32-37 и элементами 5 формирования 44-49 в момент исчезновения сигнала на выходе элементов 26- 31, При сдвижке заднего фронта импульса на указанных элементах в сторону опережения, соответственно сдвигаются в сторону опережения выходные импульсы. При уменьшении напряжения управления будет сдвигаться в обратную сторону задний фронт импульса на выходе элементов 26-31 и соответственно выходные импульсы.Благодаря формирователю серии импульсов, преобразователю их ширины и усилителю исключается возможность исчезновения импульсов при выходе из строя регулирующего элемента, так как 20 управляющие импульсы формируются с помощью прямоугольных импульсов, подаваемых элементами логики НЕ 14-19, что повышает надежность работы устройства. 25Формул а и во бре те н ияУстройство для управления инверто О ром, содержащее трехфазный трансформатор, логические элементы НЕ в каждом канале, входы которых подключены к выводам вторичных обмоток каждой фазы трансформатора через после" довательно соединенные резисторы идиоды и к общей средней точке всехвторичных обмоток через стабилитроныи логические элементы ИЛИ-НЕ вкаждом канале к выходам каждого изкоторых подключены элементы формирования и усиления управляющих импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения надежности,оно снабжено формирователем прямоугольных импульсов, преобразователемих ширины и усилителем, причем формирователь собран по схеме Иф налогических элементах ИЛИ-НЕ, входы которых подключены параллельновходам элементов НЕ, а преобразователь выполнен на транзисторе,времязадающей ВС-цепочке и элементеЗадержки, вход которого подключен к выходу формирователя, а выходчерез усилитель включен на один извходов логических элементов ИЛИ-НЕкаждого канала, другие входы которыхподключены к выходам элементов НЕсвоего и соседнего каналов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Зюбин В. Ф. Системы управлениявентильными преобразователями на базе логических интегральных схем. Автореферат диссертации МИЭТ, М., 1971,гл. 2.2, Соколов С. Д. и др. Монтаж, наладка и эксплуатация полупроводниковых преобразователей тяговых подстанций, Транспорт, М., 1972, с. 7278.