Устройство для управления трехфазным вентильным преобразователем

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеслубликК АВТОРСКОМУ СВИ ВТВЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт, саид-ву(22) Звявлеио 04079 (21) 2791 б 79/24-07 (51)м. КЛ. Н 02 Р 13/16 с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР но деаам изобретений н открытий(72) Автор изобретения В. А. Кост юк ф) вюФ- вй 41 лса% Ф 3 ффф"те. с з-, ь -1" . -;.;-.,Омский институт инженеров желеэнодор транспорта(54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для управления преобразователями.5Известно устройство для управления инверторами с широтно-импульсноймодуляцией 11,Недостатком данного устройстваявляется низкое качество выходногонапряжения,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является устройствоуправления тиристорным преобразователем, содержащее два задающих генератора и пересчетный блок, связанные с блоками модуляторов.Недостатком этого устройства является низкая надежность.Цель изобретения - повынение надежности.Поставленная цель достигается тем,что устройство снабжено переключателем фаз содержащим триггер и трнпары логических блоков 2 И-ИЛИ, пере"счетный блок выполнен в виде блокачисловых уставок, , блок модулятороввыполнен в виде трех пар блоков фор"мирования и блоков управления,.каж -дый блок формирования содержитЮ счетчик, элемент ЗАПРЕТ, группу элементов совпадения, элемент ИЛИ и триггер, каждый блок управления содержитдва логических элемента И, причемпервые входы первых и первые входывторых элементов И каждой пары блоков 2 И-ИЛИ подключены к выходам блоков формирования первой и второй фазсоответственно, вторые входы первыхн вторые входы вторых элементов Икаждой пары соединены со вторыми входами вторых и вторыми входами первыхэлементов И соответственно и соединены с выходами триггера переключателя фаз, выходы каждой из пар блоков2 И-ИЛИ подключены к соответствукхцимвходам блоков управления укаэанныхфаз, счетчик блока формирования однимвходом соединен с первым генератором,другим - с выходом элемента ЗАПРЕТ,выход счетчика соединен со входомгруппы элементов совпадения, два выхода которой подключены ко входамэлемента ИЛИ, выход которого является одним нз выходов блока формирования и соединен с одним входом элемента ЗАПРЕТ, второй вход которогосоединен с выходом второго генератора, триггер блока формированиявходом связан с блоком числовыхуставок, а два его. выхода являютсядвумя другими выходами блока форми"рования.На фиг. 1 приведена схема устройства управления трехфазным вентильным преобразователем, на фиг. 2диаграммы,Устройство содержит задающий генератор 1 низкой частоты, блок 2 числовых уставок, задающий генератор 3высокой частоты, три блока 4 Формирования импульсов, каждый из которыхсостоит из счетчика 5, группы элементов б совпадения, логическихэлементов ИЛИ 7 и ЗАПРЕТ 8, триггера 9, и три блока 10 управления,состоящие из логических элементоВИ 11-16, Блоки формирования импульсов 4 имеют выходы 17-19, которымиявляются соответственно выход элемента ИЛИ 7, прямой и инверсный выходы триггера 9. Указанные выходыблоков формирования импульсов третьейФазы непосредственно,. а первой ивторой фазы - через переключатель20 Фаз подключены к входам элементовИ блоков 10 управления соответствующих фаз. Переключатель 2 Р Фаз состоит из шести логических элементов2 И-ИЛИ 21-26 и триггера 27.Сигналы на выходах блока формирования 4 импульсов одной фазы формируют следующим образом. Импульсс выхода задающего генератора 1устанавливает на блоке 2 числовыхуставок одно из разрешенных чисел;и одновременно устанавливает вфО"счетчик 5. Импульсы с выхода задаю,щего генератора.3 через элементЗАПРЕТ 8 поступают на вход счетчика5. В момент времени, когда на последнем сформируется число, определяемое законом модуляции для даннойФазы, срабатывает один из элементов. И группы элементов 6 совпадения, элемент ИЛИ 7 и элемент ЗАПРЕТ 8. В результате счетчик 5 "останавливается"и находится в таком состоянии доприхода следующего импульса задающего генератора 1. Формирование им-,пульсов на следующих интервалахпроизводят аналогично. При этом навыходе 17 блока 4 формирования импульсов образуется последовательностьимпульсов, длительность которых изменяется по синусоидальному закону.Триггер 9 срабатывает при появленииопределенного числа на блоке 2 числовых уставок. При этом на его вы"ходах получают импульсы, находящиеся в противофазе и имеющие длительность, равную полупериоду выходногонапряжения. С помощью этого триггера и блока 10 управления последоватеАьность импульсов с выхода 17 делят на .две для управления противоположными плечами преобразователя.Трехфазную систему реализуют следующим образом. Логические элементы группы элементов б совпадения каждой фазы связаны с числами блока 2 числовых уставок по кольцу со сдвигомпри переходе к следующей Фазе на шаг,определяемый отношением числа импульсов за период выходного напряжения кчислу Фаз. Триггеры 9 связаны с тремячисламиблока числовых уставок 2, от-.стоящими друг от друга на упомянутыйшаг. Например, если число импульсов за период выходного напряженияравно 12, то шаг равен 4. Количествочисел, фиксируемых блоком 2 числовыхуставок, в этом случае равно 6, а сами эти числа - О, 1, 2, 3, 4, 5. Первый элемент И группы элементов б сов 15 падения первой фазы связывают с числом О, второй элемент И - с числом1 и т.д., Первый элемент И группыэлемейтов б совпадения второй фазысвязывают с числом 4, второй - с чис 2 О лом 5 и т.д. по кольцу, а эти жеэлементы И третьей Фазы связывают счислами 2, 3 и т,д, по кольцу. Соответственно триггер первой фазы связывают с числом О, триггер второй фазы - с числом 4, триггер третьей фазы - с числом 2.В результате сигналы И 4 А,ИАВи ИС,ИгД 1 ИаВ и И 2 СИЗДФ.ИЗВ и И С свыхоДбв 17"19 каждой из фаз получаютпо отношению друг к другу сдвиг 120Для обеспечения работы устройства в режиме переключения фаз выходы17-19 двух фаз системы управления, атакже выходы триггера 27 связываютс входами логических элементов 2 И-ИЛИ21-26, а выходы указанных логическихэлементов подключают к блокам 10управления этих двух Фаз, Каждая паралогических элементов служит для коммутации пары одноименных выходов бло 4 О ков 4 формирования импульсов. Изменение порядка чередования фаз происходит при изменений полярности сигналана входе триггера 27.Таким образом, благодаря дискрет, ному способу формирования трехфазнойсистемы импульсных напряжений, гармонический состав выходного напряженияостается неизменным во всем диапазонерегулирования, симметрия импульсныхО напряжений по фазам выдерживается"жесткоф, переключение фаэ происходит, без изменения Формы и частоты выходного напряжения преобразователяодновременно с изменением полярностиуправляющего сигнала. Данное изобре тение позволяет повысить надежностьпреобразователя,Формула изобретениящ Устройство для управления трехфазнйм вентильным преобразователем, содержащее два задающих генератора ипересчетный блок, связанные с блоками модуляторов,; причем пересчетный блок подключен к одному из .запающих генераторов, отличающее с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено "переключателем фаэ, содержащим триггер и три пары логических блоков 2 И-ИЛИ, пересчетный блок выполнен в виде блока числовых частот, блок модуляторов вы 5 полнен в виде трех пар блоков формирования и блоков управления, каждый блок формирования содержит счетчик, эЛемент ЗАПРЕТ, группу. элементов сов- о падения, элемент ИЛИ и триггер, каждый блок управления содержит два ло;гических элемента И, причем первые входы первых и первые входы вторых элементов И каждой пары блоков 2 И-ИЛИ подключены к выходам блоков формирования первой и второй фаэ соответственно, вторые вхсщы первых и вторые входы вторых элементов И каждой пары соединены со вторыми входами вторых и вторыми входами первых элементов И .20 соответственно и соединены с выходами триггера переключателя фаэ, выходы каждой из пар блоков 2 И-ЙЛИ подключены к соответствующим входам блоков управления укаэанных фаэ,счет- р 5 чик блока формирования одним входом соединен с первым генератором, другим - с выходом элемента ЗАПРЕТ выФ ход счетчика соедипен со входом группы элементов совпадения, два выхода которой подключены ко входам элемента ИЛИ, выход которого является одним иэ выходов блока формирования и соединен с одним входом элемента ЗАПРЕТУ второй вход которого соединен с вы- ходом второго генератора, триггер блока формирования входом свяэан с блоком числовых уставок, а два его выхода являются двумя другими выходами блока формирования,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ганоненко В.В. и др. Электрические машины вращательно-поступательного движения, Новосибирск, 1975,с. 49-57.2, Сандлер А.С., Гусяцкий Ю.И.Электроприводы с полупроводниковымуправлением. Тиристорные инверторйс широтно импульсной модуляцией.М фЭнергия", 1968, с. 72-86.864488 тель Ю. Бояринов Рейвес осехр Коссей А. Ференц Корр Редак аэ 7825 нсное/5 ю е еф %а 6 с Тираж 733государственного комитета лам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб,НИИПИпо де3035илиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4