Одноканальное устройство для управлениявентильным преобразователем

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯХ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик, (51)м. к 82448 02 Р 13/16 осударственныи комите СССР по делам изобретений и открытий23) ПриоритетОпубликован Дата опублик летень Мо 22 ДК 621.316,72 (088.8) ования спи 15.0) ОДНО К НОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ л и с присоединением заявки Изобретение относится к электротехнике и может быть использованокак система управления вентильнымтиристорным преобразователем,5Известно одноканальное устройстводля управления вентильным преобразователем, состоящее из генератора синхронизированных с питающей сетью высокочастотных импульсов, пересчетнойсхемы по модулю И, кольцевого счетчика-распределителя, схем сравнения ивыходного формирователя импульсов,Недостатком данного устройстваявляется его непригодность для циклоинверторов из-за запаздывания по 15срабатыванию на новое значение управяющего напряжения как минимум наериод по сравнению с 1/б периодадля многоканальных систем управления,Известно также устройство, содержащее пересчетную схему, на входыкоторой подключены формирователь управляющего воздействия, содержащийсинхронизатор сети, и генератор синхроимпульсов, состоящий из последова 25тельно соединенных компаратора и управляемого генератора, к выходу которого подключен делитель частоты, своимвыходом соединенный с компаратором,кольцевой распределитель импульсов, 30 к выходу которогб подключен выходнойформирователь импульсов, причем пересчетная схема выполнена на делителяхчастоты с переменным коэффициентомделения (ДПКД), логических элементахИ и НБ-триггерах, причем на входыкаждого делителя включены НБ-триггеры через двухвходовые элементы И, навторые входы которых подключен генератор синхроимпульсов, входы В ВБтриггера. соединены с выходом делителяи входом Б последующего ВБ-триггера,вход В последнего НБ-триггера подключен ко входу кольцевого. распоеделителя импульсов, вход Б первого ВБ-триггера соединен с выходом синхронизатора сети формирователр управляющеговоздействия,Недостатком этого устройства является нелинейная (гиперболическая) зависимость угла открывания вентилей преобразователя, кОторый определяется моментом появления импульса на выходе последнего ДПКД от управляющего воздействия 1)р (обычные преобразователи напряжения в код имеют линейную зависимость выходного кода, который задает коэффициент деления К от управляющего напряжения). Этанелинейность объясняется тем, что вДПКДбных1где Й - частота на входе первого де 9лителя,11 ель изобретения - обеспечение линейной зависимости угла открываниятиристоров от управляющего напряжения П,Поставленная цель достигаетсятем, что формирователь управляющеговоздействия дополнительно снабженпреобразователем напряжения-периоди вычитающим счетчиком, соединеннымипоследовательно, к установочным входам 5которых подсоединен выход синхронизатора сети, а выходы разрядон вычитающего счетчика являются выходами формирователя, причем вход преобразователя служит для подключения управляю Ощего напряжения.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого одноканального устройства управления вентильнымпреобразователем, 25Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 высокочастотных синхроимпульсов, который состоит из замкнутых н кольцо фазовогокомпаратора 2, управляемого генератора 3, делителя 4 частоты, пересчетную схему 5, состоящую из делителей6,7 и 8 частоты с переменным коэффициентом деления, элементов И 9,10 и11, ВЯ-триггеров 12,13 и 14, каждыйиз делителей состоит из последовательно соединенных декадных счетчиков 15 и 16, элемента 17 совпадения(опознавания), входы которой соединены с выходами декадных счетчиков 15и 16, элементов 18 и 19 занесения 40кода, формирователя 20 управляющеговоздействия, кольцевого распределителя 21 импульсов, выходного формирователя 22 импульсов, Формирователь 20управляющего воздействия состоит изсинхронизатора 23 сети, преобразователя 24 напряжения - период вычитающего счетчика 25, который состоит изпоследовательно соединенных декадныхсчетчиков 26 и 27, Установочные входы преобразователя 24 и вычитающегосчетчика 25 соединены с выходом синхронизатора 23 сети, Выходы декадныхсчетчиков 26 и 27 соединены со входаме схем 18 и 19 занесения кода,Устройство работает следующим образомНа вход генератора 1 высокочастотных импульсов подается питающее напряжение с частотой сети Е, Выходомгенератора 1 янляются синхронизиро- цванные с сетью импульсы с частотой6 ЮГ где Е - выходная частота делифР Фтеля 4 частоты, кбэффициент делениякоторого равен 6 М, В компараторе 2сигнал с частотой Е сравнивается с 65 частотой питающей сети й, В установившемся режиме 1 ранна Гс, причем при изменениях последней частота управляющего генератора изменяется так, что Й отслеживает й , При этомимеет место сдвиг фаз сигнала на выходе делителя 4 и напряжения питания. Этот сдвиг фаэ обуславливает смещение фаЗ импульсов, управляющих тиристораСинхронизатор 23 сети производит импульсы каждый раз, когда напряжения двух фаз ранны друг другу, т.е.моменты естественного открывания вентилей, Тогда для в-фазной системы число импульсов, производимых за период, равно 2 гп, т.е. при трехфазной сети число импульсов за период равношести, Таким образом, на выходе синхронизатора 23 сети проходят синхронио зируюшие импульсы через 60На чертеже для наглядности представлен делитель, состоящий из двух декад, т,е. с регулируемым коэффициентом пересчета от 1 до 100, Вдействительности, число декад больше и определяется требуемой минимальной дискретностью смещения угла отпирания тиристоров, Целители выполненына основе триггерных декад с установкой начального состояния через элементы 18 и 19 занесения кодон,Принцип действия таких приборовзаключается в том, что в декады делителя перед началом счета записынается число в двоичном дополнительном коде 10" - И и когда в процессе счета (после прихода И-входных импульсов) н п-декадных счетчиках устанавливается состояние 1001, что фиксиру-.ется элементом 17 совпадения, то появляется выходной сигнал,Схема устройства предусмотренадля случая трехфазного силового напряжения с диапазоном регулированияугла зажигания В = 0 - 180 эл,град,Поэтому пересчетное устройство состоит из трех делителей, каждый из которых может обеспечить угол регулирования включения н диапазоне с =0 - 60Результирующий угол зажигания равенВ = с+ с + с, Если необходимо полу 2 Эочить угол зажигания В = 48, т,е,задержать выдачу управляющих импульсов относительно синхронизирующихна 48 , то П , соответствующееВ = 1 бо, преобразуется в формирователе 20 в код, который заносится вделители 6,7 и 8, С приходом первогосинхроимпульса из синхронизатора 23сети триггер 12. Устанавлинается всостояние 1, тем самым разрешаяподсчет приходящих высокочастотныхимпульсов с генератора 1 делителю бчерез элемент И 9, После подсчетапервым, целителем числа импульсов,соответствующих задержке угла управления в 16 эл, град элемент 17 совпадения выдает сигнал, опрокидывающий триггер 12 в состояние 0 и устанавливающий триггер 13 в состояние 1, запрещая подсчет высокочастотных импульсов делителю 6 и разрешая, их счет делителю 7, Дальше работа делителей 7 и 8 происходит 5 аналогично.Таким образом, тои делителя работают последовательно, формируя суммарную задержку импульса управленияРв 48 , Далее задержанные импульсыраспределяются кольцевым распределителем 21 на соответствующий тиристор,. формируются выходным формирователем 22 и подаются на тиристор. С приходом следующего синхроимпульса иэ синхронизатора 23 сети цикл повторяется.В случае, если необходимо оеализовать Оуяр60 (к примеру, В= 90 ), то после последовательной работы по первому синхроимпульсу делителей 6, 7 и 8 с приходом второго синхроимпульса одновременно с работой делителя 8 работает и делитель 6, В случае реализации О )120 , одновременно работают все три делителя, но от разных синхроимпульсов, В делителях 6, д 5 7 и 8 на входы элементов 18 и 19 двоичные числа заносятся в дополнительном коде параллельно от формирователя 20 через 60 по сигналам от синхронизатора 23. На выходе преобразователя 24 напряжения - период формиру-. ются импульсы с периодом, пропорциональным входному напряжению Бд,. Преобразователь может быть выполнен, к примеру, по структуре с зарядом интегратора от эталонного источиика и разрядом его емкости от ключа, управляемого нуль-органом, срабатывающим в момент равенства Пдр и выходного напряжения интегратора, Преобразователь может быть выполнен быстродейст вующим и точным (меньше 1 Ъ), к тому же для уменьшения времени переходных процессов с запуском от синхронизатора 23 сети, Счетчик 25, по аналогии с делителями 6, 7 и 8, выполнен, например, двухдекадным со съемом выходной информации с разрядов и установкой в исходное (нулевое) состояние по сигналам с синхронизатора 23 сети, Счетчик 25 является вычитающим, чтобы коэффициенты деления в делители частоты 15 и 16 через элементы 18 и 19 заносить в дополнительном коде.Таким образом, в з ави симости от Ппр меняется число импульсов, заносимое по счетному входу в счетчик 25 в течение фиксированного интервалавремени 1/2 щи, определяемого синхронизатором 23 сети, Соответственноменяется состояние разрядов счетчика,которое определяет К делителей 6,7 и 8, а значит, и угол открываниятиристоров,Предлагаемое устройство обеспечивает линейную зависимость угла открывания тиристоров от управляющего напряжения,Формула изобретенияОдноканальное устройство для управления вентильным преобразователем,содержащее пересчетную схему, навходы которой подключены формирователь управляющего воздействия с синхронизатором сети и генератор синхооимпульсов, состоящий иэ последовательно соединенных компаратора и управляемого генератора, к выходу которого подключен делитель частоты,своим выходом соединенный с компаратором, кольцевой распределитель импульсов, к выходу которого подключенвыходной формирователь импульсов,при этом пересчетная схема выполнена на делителях частоты с переменнымкоэффициентом деления (ДПКД), логических элементах И и ЙЯ-триггерах,причем на входы каждого ДПКД включены ВЯ-триггеры через двухвходовыеэлементы И, на вторые входы которыхподключен генератор синхроимпульсов,входы й ВЯ-триггеров соединены с выходами ДПКД и входом Я последующегоВЯ-триггера, вход В последнего ВЯтриггера подключен ко входу кольцевого распределителя импульсов, входЯ первого ВЯ -триггера соединен с выходом синхронизатора сети формирователя управляющего воздействия, о тл и чающее с я тем, что, сцелью обеспечения линейной зависимости угла открывания тиристоров от управляющего напряжения, формировательуправляющего воздействия снабжен преобразователем напряжения - период ивычитающим счетчиком, соединеннымипоследовательно, к установочным входам которых подсоединен выход синхронизатора сети, а выходы разрядоввычитающего счетчика являются выходами формирователя причем вход преобразователя служит для подключенияуправляющего напряжения,/1 .Тираж 730 Подпис НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/