Устройство управления тиристорным регулятором

Союз Советскнк Социапнстическик Республик(51)м. кл,с присоедииением заявки Мо(23) Приоритет Н 02 М 1/08 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМРЕГУЛЯТОРОМ Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности кустройствам управления тиристорнымистатическими преобразователями, являющимися исполнительными органамимногозонных регуляторов температурыпри теплопрочностных испытанияхКонструкций летательнйх аппаратов,Известны устройства управлениятиристорными преобразователями, содержащие управляющую вычислительнуюмашину, устройство связи и аналогоцифровой преобразователь 13.Однако такие устройства сложныи осуществляют только Фазовое управление тиристорными преобразователями еИзвестны устройства управлениятиристорными преобразователями, содержащие запоминающее устройство,двоичный счетчик, стабилизированныйгенератор импульсов, синхронизатори блок формирования управляющих импульсов (2125Недостаток этого устройства управления заключается в обеспеченииим только фазового управления тиристорами, которое сопровождается искажениями синусоидальной кривой питающего напряжения и созданием высоко частотных помех в измерительных и управляющих цепях. В случае использования таких устройств для целей многозонного нагрева при теплопрочностных испытаниях конструкций летательных аппаратов с большим числом тиристорных регуляторов, достигающих 100 и более, эти недостатки являются решающими и работа таких систем становится практически невозможной.Целью изобретения является расширение функциональных возьюжностей устройства управления тиристорными регуляторами и создание минимального уровня помех. Цель, заключается в обеспечении, кроме фазового управления тиристорными регуляторами, двух режимов распределенного управления с минимальными квантамн энергии в виде полупериода и периода синусоидального напряжения силового питания, При этом кванты энергии распределены во времени, число их соответствует управляющему сигналу в двоичном коде, а коммутация тиристоров производится при прохождении силового питания через нуль, что способс" 7448 б 7вует минимальному искажению синусоидальной криной питающего напряженияи вследствие этого снижению уровняпомех в информационных и управляющихцепях.Поставленная цель достигаетсятем, что и устройство, содержащеедвоичный и-разрядный счетчик, соединенный через блок записи с блокомпамяти, стабилизированный генераторимпульсов, синхронизатор и блок формирования управляющих импульсов,введено и элементов И, и формирователей импульсов, элемент ИЛИтри. ключа, блок выбора режима итриггер, при этом выходы элемен.-тов И соединены со входом элементаИЛИ, а входы каждого 1-го (где1,2, ,и) элемента И связаны с1-ым разрядом двоичного счетчикачерез соответствующий формировательимпульса и с (и + 1 -1) разряцомблока памяти, причем выход элемента ИЛИ через первый ключ, которыйсвязан с выходом синхронизатора,соединен с блоком формирования упра.зляющих импульсов и через второй клкчИ триггер с нходом элемента ИЛИ,а блок выбора режима соединен с выходом синхронизатора и стабилизированного генератораимпульсов, а также со входом двоичного Я-разрядного счетчика и тремя ключами, чер, зтретий из которых выход двоичногоИ-разрядного счетчика соединен сблоком формирования импульсов,На чертеже изображена блок-схема устройства управления тиристорным регулятором.Устройство состоит из блока 1выбора режима, соединенного с выходом стабилизированного генератора2 импульсов, блока 3 памяти, соедииенного через блок 4 записи с,цноичным и-разрядным счетчиком 5, и форМирователей б импульсов, подключенных входами к соответствующим выходам разрядов счетчика, а ныходаич ксоответственно элементам И 7: Выходыэлементов И подключены к элементуИЛИ 8, ко входу которой подключентриггер 9. Выход элемента ИЛИ соединен с первым ключом 10, который через второй ключ 11 соединен с триггером. Выход первого ключа 10 и зыход третьего ключа 12 соединены сблоком 13 Формирования управляющихимпульсов тиристорного регулятора14,К тиристорному регулятору подключены нагреватели 15 (активная нагрузка), а к сети, питающей нагреватели, подключен синхронизатор 16, выход которого соединен с блоком вы.бора режима и с первым ключом.Устройство .управления тиристорным регулятором работает следующим образом. Вначале блок 1 выбора режима переводит устройство управления тиристорным регулятором 14 на фазовое управление (режим 1). При этом режиме передним фронтом синхроимпульса с частотой 100 Гц производится запись с помощью блока 4 записи кода, находящегося в блоке 3 памяти, в двоичный й-разрядный счетчик 5. Стабилизированный генератор 2 импульсов своими импульсами (для 8-ми разрядов с частотой 25,5 кГц) заполняет двоичный )1-разрядный счетчик,им- пульс переполнения которого определяет фазу угла. Импульс переполнения через ключ 12 поступает на блок 13 формирования управляющих импульсоя, После начального разогрева нагревателей 15, т.е. после работы тиристорного регулятора в фазовом режиме в течение 2-3 с, блок 1 выборащ р-:.жимов геренодит устройство упранления на один из запрограммированных режимон распределенного управления, особенностью которого является коммутация тиристоров при прохождении на:.ряжения силового питания черезнуль и распределение квантов энерг.".и но времени. При режиме И наименьшим:,нантом энергии за время обновления информации в блоке 3 памяти .вляется полупериод, а при ре" жиме М - период синусоидального наи эяжени я силового питания, При реализации режима 9 синхроимпульсы поступыот на двоичный й -разрядный счетчик 5, который используется как делитель частоты, С каждого 1-го,разряда счетчика через свои формирователи 8 импульсов импульсы с часто ой фД" поступают на соответствуюшие элементы И 7,на другие входы каждоге из которых поступает сигнал с (и + 1 - . ) -го разряда блока 3, Импульсы с выходов элементов И 7 поступают на вход элемента ИЛИ 8 и чере-.: ключ 10 попадают на блок 13, формирования управляющих импульсов, который открывает в начале полупериода соответствующий тиристор регулятора 14., При этом полупериоды напряжения силового питания, поступающие на нагреватель 15 распределены во времени на интервале обновления информации н соответствии скодом, находящимся в блоке 3 памяти.В режиме л устройство работает аналогично режиму Ц, только на двоичный счетчик подается синхроимпульс с частотой сети 50 Гц. При этом импульс на открытие тиристоров но второй полупериод вырабатывается посредством ключа 11 и триггера 9, который запоминает первый импульс.С приходом синхроимпульса от сети через ключ 10 формируется второй импульс на открытйе тиристорон и устанавливается триггер в нулевое состояние.Устройство в макетном варианте испытано при рабоТе в различных режимах с кварцевым инфракрасными нагревателями на токи 250 и 650 А при напряжении 220 В.Исследование показало, что сочетание цифрового фазового и распределенного управления расширяет функциональные воэможности тиристорного регулятора,в частности,в многоэонном нагреве натурных конструкций летательных аппаратов кварцевыми инфракрасными нагревателями,нагрузка которых изменяется от холодного состояния к горячему в 10-15 раз.Цри испольэбвании устройства в режиме распределенного управления практи-. чески отсутствовало искажение кривой синусоиды напряжения силового питания, что способствовало значительному снижению помех в информационных и управляющих цепях,формула изобретенияУстройство управления тиристорным регулятором, содержащее двоичный С-разрядный счетчик, соединенный через блок записи с блоком памяти, стабилизированный генератор импульсов, синхронизатор и блок формирования управляющих импульсов, о т л ич ающе е е я тем, что, сцелью расширения функциональных возможностей и снижения уровня помех, оноснабжено Й элементами И, ) формирователями импульсов, элементом ИЛИ,тремя ключами, блоком выбора режимаи триггером, при этом выходы элементов И соединены со входами элементаИЛИ, входы каждого 1-го (где , =1,2, И ) элемента И связаны сВ-м разрядом двоичного счетчика через соответствующий формирователь10импульсов и с (В + 1 -Ь) - разрядомблока памяти, причем выход элементаИЛИ через первый ключ, который связан с выходом синхронизатора, соединен с блоком форьерования управляющих импульсов и через второй ключи триггер с входом элемента ИЛИ, аблок выбора режима соединен с выходами синхронизатора и стабилизированного генератора импульсов, атакже со входом двоичного Ю-раэряд 20 ного счетчика и тремя ключами, выход двоичного Ю-разрядного счетчикасоединен с блоком формирования импульсов через третий ключ.Источники информации,25 принятые во внимание при экспертизе1. Писарев А.Л., Деткин Л.П.Управление тиристорныьы преобразователями. М., Энергия, 1975,с, 90-94.ЗО 2. Марков Б.А., Чичерин Н.Н. Тиристорные судовые усилительно преобразовательные устройства. Л.,Судостроение, 1967, с. 151-157.7448 б 7Составитель В, Миронов Редактор Т. Морозова Техред Р Олиян Корректор Е, Папп Заказ 3677/11 Тираж 783 Подписное ЦНИИПИ Государственнсго комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва Ж, Раушская наб д. 4/5