Устройство для импульсно-фазового управления преобразователем

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 190678 (21) 2636141/24-07с присоединением заявки Ио(51)М. К . Н 02 Р 13/16 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(53) УДК 621. 316. .727(088.8) Дата опубликования описания 151080 В,М. Берестов, М.Д. Горбатенков, А.Г. Грабовецкий и А.П. Усачев(72) Авторы изобретения Новосибирский электротехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления многоФазными силовыми статическими реверсивными преобра зователями.Известно устройство Формирования отпирающих импульсов для противофазных силовых тиристоров 1, которое содержит генератор тактовых импульсов, генератор пилообразного напряжения, триггер, управляемый по счетному входу, два сумматора-компаратора, два Формирователя длительности отпирающих импульсов два усилителя отпи 15 рающих импульсов и источник напряжения управления. Недостатком такого устройства является пониженная помехозащищенность, обусловленная наличием. элемента памяти (триггер, управляемый по счетному входу).Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является устройство импульсного Фазового управления 2, предназначенное для управления одним вентилем и содержащее Формирователь отпирающих импульсов, узел сравнения, генератор симметричного опорного напряжения. Выход генератора симметричного опорного напряжения подключен к одному из входов узла сравнения, а другой вход узла сравнения соединен с выходом входного устройства, вход которого предназначен для подключения управляющего сигнала, Вход Формирователя отпирающих импульсов подключен к выходу узла сравнения.Недостатком такого устройства является узкая область применения, вследствие того, что оно предназначено для управления одним силовым вентилем.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.укаэанная цель достигается тем, что известное устройство для управления преобразователем снабжено генератором прямоугольных симметричных импульсов и формирователем отпирающего импульса по отрицательному Фронту,а узел сравнения - третьим входом,подключенным к выходу генератора прямоугольных симметричных импульсов,подключенного ко входу Формирователя сисметричного опорного напря.ения,а Формирователь отпирающего импульса по отрицательному Фронту подключен к выходу узла сравнения.На Фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на Фиг, 2 - одно из возможных схемных решений устройства; на Аиг. 3 диаграммы, поясняющие работу схемы, на Фиг. 4 - реверсивный преобразователь, собранный по двухполупериодной схеме выпрямления.Устройство импульсно-.фазового управления содержит генератор 1 прямоугольных симметричных импульсов,синхронизированный с сетью, выход которого соединен со входом Формирователя 2 симметричного опорного напряже" ния, выход которого подключен к одному из входов узла 3 сравнения (3) . К другому входу узла сравнения под-, ключен выход генератора 1 прямоугольных симметричных импульсов, а третий вход узла 3 (3) предназначен для подключения управляющего сигнала. Выход узла 3 (3) соединен со входами двух соответствующих Формирователей 4, 5 (4,5) отпирающих импульсов.Рассмотрим работу устройства на примере управления парами противоФаэно работающих вентилей реверсив" ного преобразователя, собранного по двухполупериодной схеме выпрямления, который содержит трансформатор б со средней точкой, двигатель постоянного тока, вентили 7, 8, 9, 10 (Фиг.4), На вход генератора 1 прямоугоЛьиыхсимметричных импульсов подается синхрониэирующее напряжение синусоидальной формы, смещенное относительно питающего напряжения на 30 зл.градусов.Генератор прямоугольных симметричных импульсов вырабатывает разно- полярные импульсы (фиг. Зб), равныепо длительности и амплитуде и смещенные относительно питающего напряжения (Аиг. За) на 30 эл.градусов.формирователь 2 симметричного опорного напряжения (фиг. 2), представляющий собой интегратор, формирует симметричное треугольное напряжение(Фиг. Зв), которое поступает на вход каждого иэ двух узлов сравнения 3, 3 . Отметим, что для управления парой противоАаэно работающих вентилей 9-10 (7-8) используем узел 3сравнения и формирователи 4"5, а длявентилей 7-8(9-10) - узел сравненияЭ и формирователи 4 -5Суммарный сигнал на инверсном входе операционного усилителя, на базекоторого реализован узел сравнения3, представлен на фиг. Зг.В момент равенства суммарного сиг нала иа инверсном входе операционного усилителя узла 3 нулю, он изменяет свое состояние (фиг, Эд) и формирователь 4 Формирует отпирающий импульс, временное положение которого совпадает с положительным Фронтом .(Фиг. Зм) выходного сигнала узла 3,а формирователь 5 - отпирающий импульс, временное положение которогосовпадает с отрицательным фронтом(Аиг, Зе) выходного сигнала узла 3.Импульс с выхода формирователя 4предназначен для управления вентилем 10 (7). Таким образом,для управления парой противофазно работающихвентилей используется генератор симметричного опорного напряжения, узелсравнения и два формирователя отпирающих импульсов.Узел 3 сравнения, предназначенный для управления парой противафазно работающих вентилей 7-8(9-10),выполнен также на базе операционнОго 5 усилителя, отличающийся от узла 3тем, что суммирование сигнала с выхода генератора 1 с сигналом формирователя 2 производится на неинверсном входе операционного усилителя 3) узла 3", Сумма этих сигналов на не-.инверсном входе эквивалентна суммероинвертированных сигналов наинверсном входе, как это показано на Фиг, Зз, где также показан и .управляющий сигнал, поступающий на инверсный вход.Б момент равенства сигналов надифференциальных входах операционного усилителя, на базе которого вы- О полнен узел 3, нулю, он изменяетсвое состояние (Фиг. Зи). Формирователь 4 формирует отпирающий импульс(фиг. Зл), временное положение которого совпадает с положительным Аронтом выходного сигнала узла 3, а Аормирователь 5 - с отрицательным Фронтом выходного сигнала узла 3(фиг.Зк).Импульс Формирователя 4 предназначен для упраВления вентилем 7(10),аимпульс Формирователя 5 - для управ ления вентилем 8(9). Таким образом,благодаря введению в известное устройство трех Формирователей отпирающих импульсов, одного узла сравненияи соответствующих связей, удалосьрасширить Функциональные возможности этого устройства эа счет обеспечения управления двумя парами противофазно работающих вентилей реверсивных комплектов.Как видно из вышеизложенного,данное устройство также является однимиз наиболее простых вследствие того,что для начального смещения отпирающих импульсов (то есть при напряжении управления, равном нулю) используется сигнал генератора симметричных прямоугольных импульсов, которыйявляется частью генератора симметричного опорного напряжения, и общий наоба вентиля узел сравнения. Следует ф отметить, что для данного устройствав качестве источника управляющего напряжения не требуется источника с,дифФеренциальными выходами, а в случае применения вентилей с оптронной я развязкой цепей управления отпадаетнеобходимость в формирователях отпн-факщих импульсов, в качестве которых целесообразно использоватьнепосредственно сигнал с выходов узла сравнения.формула изобретенияУстройство для импульсно-фазового управления преобразователем, содержащее формирователь симметричного опорного напряжения, выходом подключенный к одному входу узла сравнения, второй вход которого служит для подключения управляющего сигнала, выход подключен ко входу Формирователя отпифающего импульса по положительному Фронту, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональ." нйх возможностей, оно снабжено генератором прямоугольных сивеетфичныхимпульсов и формирователем отпиравщего импульса по отрицательному Фронту, а узел сравнения - третьим входом, подключенным к выходу генератора прямоугольных симметричных импульсов, подключенного ко входу формирователя симметричного опорногонапряжения, а фофмироратель отпифающего импульса пь отрицательному фронту подключен к выходу узла сравнения.Источники информации,принятые во вниманке пфи экспертизе1. Патент ГДР 9 110725,кл. Н 02 И 1/08, 1971.1 2. Юкпилло В.П., Булатов О.Г. Расчет полукроводчиковых систем укравления вентильными преобразователями.И., "Энергия", 1966, с. 40.