Многоканальное устройство для управления реверсивным выпрямителем

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсккиСоцмаписткческкиРеспублнк иц 964957(5)М. Кл. Н 02 Р 13/16 Гоеударстваииый комитет СССР ..727 (088.8) ае делои изобретений и открытий(54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ1Изобретение относится к электротехнике, к устройствам управления статическими преобразователями на управляемых вентилях и может найти применение в различных электрических установках, например, в источниках питания, выполненных для питания электроприводов постоянного тока прокатных станов и приводов главного движения тяжелых металлорежуптих станков. Известно, что при работе выпрямителя при резкопеременных нагрузках (например, на прокатных станах), а также при широком измене.нии скорости и нагрузки от холостого хода до номинального значения (например, при питании электроприводов главного движения металлорежущих станков) угол коммутации вентилей может колебаться от единиц градусов до нескольких десятков (до 80 эл.град,), а в известных устройствах импульс (или пачка) им. пульсов управления вйбирается из условия надежного включения коммутируемого вентиля максимальной ширины (до 60 - 80 эл.град,). Отсюда следует, что Ширину импулвсов управления вентилями выпрямителя необходимо изменять в функции значения угла коммутации 11,Наиболее близким к изобретению по технической сущности является многоканальное устройство для управления реверсивным вьптрямителем, содержащее в каждом канале блок определения точки естественной коммутации, входыкоторого предназначены для подключения соот.ветствующих фаз питающей сети, а выход подклю.чен к первому входу элемента И, датчик несиммет 10рии напряжения питающей сети, входы которогопредназначены для подключения эталонного напря.жения и напряжения соответствующей фазы сети,выход подключен к первому входу блока сравне-ния, второй и третий входы которого предназначены для подключения опорного сигнала и сигналауправления, выход подключен ко второмувходу элемента И, выход элемента.И подключенк входу суммирующего релейного элемента,выход которого подключен через линейный20усилитель к входу фазосдвигающего блока, выходы которого предназначены для подключенияк управляющим электродам силовых вентилейфазы 2,3 96495Недостатком указанного устройства являет.ся высокая мощность управления вентилямипри значительных мощностях выпрямителей.Цель изобретения - . снижение мощностиуправления. 5Поставленная цель достигается тем, чтомногоканальное устройство для управления реверсивным выпрямителем, содержащее в каждоМканале блок определения точки естественнойкоммутации, входы которого предназначены для 10подключения соответствующих фаз питающейсети, а выход подключен к первому входуэлемента И, датчик несимметрии напряженияпитающей сети, входы которого предназначеныдля годключения эталонного напряжения и на. 15пряження соответствующей фазы сети, выходподключен к первому входу блока сравнения,второй и третий входы которого предназначеныдля подключения опорного сигнала и сигналауправления, выход подключен ко второму входу. 20элемента И, выход элемента И подкаочен к входу суммирующего релейного элемента, выходкоторого подключен через линейный усилительк входу фазосдвигающего блока, выходы которого предназначены для подключения к управляющим.электродам силовых вентилей фазы, снабжено управляемым .ключом, органом сравнениядвумя выпрямительиыми блоками и датчикзиитока в каждой фазе питающей сети,. причемвыходы управляемого ключа подключены к 50входу и выходу линейного усилителя, а управляемый вход подключен через орган сравненияи выпрямительные блоки к датчикам тока подключаемой и отключаемой фаз выпрямителя.На фиг. 1 приведена схема одного каналауправления многоканального устройства дляуправления реверсивным выпрямителем; нафиг, 2 - временные диаграммы, поясняющиеработу устройства при различной нагрузке выпрямителя для одного и того же угла включения вентилей,Многоканальное устройство для управленияреверсивным выпрямителем 1 с двумя группамивентилей 2 и 3, подсоединенными к нагрузке 4,содержит в каждом канале блок определения45точки естественной коммутации 5, входы которого предназначены для подключения соответствующих фаз питающей сети, а выход подклю.чен к первому входу элемента И 6, датчикнесимметрии 7 напряжения питающей сети, входы которого предназначены для подключенияэталонного напряжения и напряжения соответствующей фазы сети, выход подключен к первомувходу блока сравнения 8, второй и третий входы которого предназначены для подключенияопорного сигнала и сигнала управления, выходподключен ко второму входу элемента И 6,выход элемента И 6 подключен к, входу суммирующего релейного элемента 9, выход кото 7 4.рого подключен через. линейный усилитель 10 к входу фазосдвигающего блока 11, выходы которого предназначены для подключения к управляющим электродам 12 и 13 силовых вентилей фазы А 14,и 15, управляемый ключ 16,орган сравнения 17 и два выпрямительных блока 18 и 19, причем выходы управляемого ключа 16 подключены к входу и выходу линейного усилителя 10, а управляемый вход подключен через орган сравнения 17, выпрямительные блоки 18 и 19 к датчикам тока 20 и 21 подключаемой и ртключаемой фаз выпря мителя,Работу многоканального устройства для управления реверсивным выпрямителем, подсое.диненного к нагрузке, рассмотрим при неизменном угле включения выпрямителя, но при разной нагрузке. При этом снятие управляющегоимпульса в предлагаемом многоканальном уст.ройстве осуществляется при значении токавключаемой фазы больше тока "удержания,"вентиля и при равном или превышающем токотключаемой фазы, При подаче на вход блокасравнения 8 напряжения управления происходитего алгебраическое суммирование с опорнымнапряжением и сигналом, поступающим с датчика несимметрии 7, пропорциональным вели.чине несимметрии со знаком минус (или плюссоответственно),Результирующее напряжение, выработанноеблоком сравнения 8, поступает на один из входов элемента И, на втором входе которогоуже находится импульсное напряжение, вырабатываемое блоком определения точки естественной коммутации 5, При совпадении полярностисигнала управления с напряжением поправкидатчика несимметрии 7 с сигналом блока естественной коммутации, последний проходит навход суммирующего релейного элемента 9, выполненного с зоной нечувствительности. Припоступлении на вход релейного элемента 9 сиг.нала управления определенного знака он переключается скачком и на его выходе появляется сигнал с крутым фронтом, который далее поступает через линейный усилитель 10на фазосдвигающий блок, который формируетимпульс управления заданной длительности.На фиг, 2 а изображена. временная диаграммапри маМсимальном токе выпрямителя (например, в перегрузочных или номинальных режимах его работы), когда угол коммутации имеетмаксимальное значение, В момент сравнениятоков включаемой и отключаемой: фаз сигналы, снимаемые с датчиков токов 20 и 21, выпрямляются выпрямительными блоками 18 и19 и подаются на входы органа сравнения 17,который меняет свое состояние на противоположное и выходным сигналом открывает ключ16, который закорачивает вход и выход. линей4957 Многоканальное устройство для управления реверсивным выпрямителем, содержащее в каждом канале блок определения точки естест венной коммутации, входы которого предназначены для подключения соответствующих фаз питающей сети, а выход - подключен к первому входу элемента И, датчик несимметрии напряжения питающей сети, входы которого щ 5 96ного усилителя 10, снижая его коэффициентпередачи практически до нуля, что обеспечиваетзакрывание транзисторов фазоимпульсного блока 11. На фиг. 2 б и в показаны временныедиаграммы прн половинной нагрузке и холостом ходе выпрямителя 1 соответственно,Иэ осцилограмм видно, что мощность (ширина) управляющих импульсов может быть значительно снижена (более чем в 10 раз) при работевыпрямителя на электропривод постоянноготока с.большим диапазоном изменения скорости и нагрузки.Данное изобретение дает большой экономический эффект в электроприводах постоянноготока высокой мощности, при параллельнойработе вентилей и выпрямителей, работающихпри значительной несимметрии напряженийсети,Формула изобретения предназначены для подключения эталонногонапряжения и напряжения соответствующейфазы сети, выход подключен к первому входублока сравнения, второй н третий входы кото 5 рого предназначены для подключения опорногосигнала и сигнала управления, выход подклю.чен к второму входу элемента И, выход эле.мента И подключен к входу суммирующегорелейного элеМента, выходкоторого подключен10 через линейный усилитель к входу фазосдвигающего блока, выходы которого предназначеныдля подключения к управляющим электродамсиловых вентилей фазы, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью снижения мощности15 импульсов управления, оно снабжено управляемым ключом, органом сравнения, двумя выпрямнтельными блоками и датчиками тока в каж.дой фазе питающей сети, причем выходы управляемого ключа подключены к входу и выходу20 линейного усилителя, а управляемый вход подключен через орган сравнения й выпрямительные блоки к датчикам тока подключаемой иотключаемой фаз выпрямителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Беркович Е. И., Ковалев В. Н. и др,ПолупрОводниковые выпрямители. М "Энергия", 1978, с. 147 - 148, 181 - 182.2. Авторское свидетельство СССР по заявкеИф 2910337/24 - 07, кл. Н 02 Р 13/16 1981.. 964957 Составитель Г,Ефимов .Редактор Т. Парфенова Техред Е. Харитончик Корректор А. Гриценко Тираж 721 ИПИ Государственного делам изобретений и7686/45ВНИ одписное Пкомитета СССРоткрытийскал наб., д, 4/5 л 1303