Устройство для импульсно-фазового управления вентильным преобразователем

ае иСОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН НИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСИ 2).) 3 22) 0 46) 1 72) В ский,гоова" АС,Р (71) Краси тельсфТяжпрского кубо(088.8) нк по преобра в, ТехникаДеткин Л, мн преобразов 1975, с. 21-, -3, 2-4,(53) 621. 316.727 (56) 1. Справочн ной технике, Кие 1978, с. 234,2. Писарев А.Л ление тнристорны И., ефЭнергияф, рнс. 2" 1, 2-2, 2 ователУ. Уирателями2 вателя кодинен с выхизирующийрегистра пирующего блпреобразов преобра ядио со а синхр выходо о инте анадомходмяти ции, вход лог. пораэ счетчика соединен вход кажд соединен код-анал окател я 00 огсг. вет эац ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 464985/7,07.825.04,84. Бюл. М 14.Л.Горнштейн, А.К.Красовтников и Я.Ю,Солодухосесоюзный ордена Трудового Знамени научно-исследий и проектный институтмэлектропроект им. Ф.Б.Я(54) (57) УСТРОЙСТВО Д 31 Я ИМПУЛЬСНО ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее блок син- ; хронизации, выходной блок и каналы управления, каждый из которых содержит интегрирующий блок с зарядным конденсатором, параллельно которому подключен разрядный ключ, управляющий вход которого соединен с соотствующим выходом блока сннхрониии, и компаратор, первый вход которого соединен с выходом интегрирующего блока, второй вход соединен с управляащим входом устройства импульсно-Фазового управления, выход предназначен для подключения через выходной блок к управляющим электродам вентилей, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью обеспеченив постоянной чувствительности и повышения надежности путем предотвращения срывов отпирающих импульсов при изменении частоты на входе вентиль- ного преобразователя; оно снабжено генератором импульсов, счетчиком, регистром памяти и преобразователем код-аналог с обратно пропорциональ" ной зависимостью, причем счетный вход счетчима соединен с .выходом генератора импульсов, установочный вход " с одним иэ выходом блока синхронизации, инФормационный вход регистра памяти поразрядно соединен с одним иэ выходов блока синхрониэа- ЯзоИзобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам,предназначенным для упоавленияуглом включения вентилей мощныхвентильних преобразователей, и может быть использовано в различных 5системах автоматизированного электропривода, а также в некоторых элек(троэнергетических системах.Известно устройство для импульсно-фазового управления, содержащее 1 Ов каждом канале последовательновключенные сетевой Фильтр, формирователь, интегратор н компаратор,второй вход которого соединен суправляющим входом устройства, а 15выходы всех компараторов подключенык входам блокаформирования и распределения отпнрающих импульсов (1( .Однако такое устройство при переменной частоте напряжения на входе . 20преобразователя имеет переменнуючувствительность. Кроме того, увеличение частоты напряжения, питающегопреобразователь, управляеьый такимустройством, при неизменном управляющем напряжении на его входе можетпривести к срыву атпирающих импульсов. Последнее связано с тем, чтоуменьшение частоты питающего напряжения приводит к уменьшению амплитуды пилообразного напряжения развертки, которая в результате становится меньше напряжения управления,Наиболее близким к изобретениюявляется устройство импульсно-фазового управления, содержащее в каждомканале интегрирующее устройство сзарядным конденсатором, разрядныйключ, параллельно подключенный кзарядному конденсатору, и коммутатор, первый вход которого соединен 40с выходом интегрирующего устройстваэтого канала, а второй вход соединен с управляющим входом устройства,причем управляющий вход каждогоразрядного ключа соединен с выходом 45блока синхронизации, включающего осинхрониэирующий трансформатор,фильтры и Формирователи, а выходкаждого компаратора соединен с одним из входов блока формирования и 50распределения отпирающих импульсовР 3Это устройство изменяет своючувствительность при изменении часто.ты питающего преобразователь напряжения, а увеличение частоты принеизменном управляющем напряжениитакже мажет привести к срыву отпирающих импульсов.Целью изобретения является обеспечение постоянной чувствительности(изменения угла включения вентилей,отнесенного к вызвавшему его приращению питающего напряжения) и повышение надежности при изменении , 5Г частоты питающего преобразовательнапряжения.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для импульснофазового управления вентильнымпреобразователем, содержащее блоксинхронизации, выходной блок иканалы управления, каждый из которых содержит интегрирующий блок сзарядным конденсатором, параллельнокоторому подключен разрядный ключ,управляющий вход которого соединенс соответствующим выходом блокасинхронизации, и компаратор, первыйвход которого соединен с выходоминтегрирующего блока, второй входсоединен с управляющим входомустройства импульсно-фазового управления, выход предназначен дляподключения через выходной. блок куправляющим электродам вентилей,снабжено генератором импульсов,счетчиком, регистром памяти и преобразователем код - аналог с обоатно пропорциональной зависимостью,причем счетный вход счетчика соединен с выходом генератора импульсов,установочный вход - с одним иэ выходов блока синхронизации, информационный вход регистра памяти поразрядно соеди.ен с,одним нз выходовблока синхронизации, вход преобразователя код-аналог поразрядно соединен с выходом счетчика, а синхроииэирующий вход соединен с выходом регистра памяти, вход каждогоинтегрирующего блока соединен свыходом преобразователя код-аналог.На фиг. 1 показана схема устройства для импульсно-фазового управления вентильным преобразователем;на фиг. 2 - диаграммы напряжений,поясняющие его работу.Устройство содержит блок синхронизации 1, интегрирующие блоки 2 сзарядными конденсаторами 3, разрядные ключи 4, компараторы 5, выходной блок б, генератор 7 импульсов,счетчик 8, регистр 9 памяти и преобразователь код-аналог 10 с обратно пропорциональным характером зависимости выходного напряжения отуправляющего числа,Устройство работает следующим образом.К входам блока 1 синхронизации прикладывается напряжение, питающее преобразователь 2, в данном случае, трехфазное, (диаграмма 7). Блок 1 синхронизации создает на установочном входе счетчика 8 импульсы, например, шестикратной частоты (диаграмма 9). На сннхрониэирующий вход регистра памяти 9 с блока синхронизации поступают импульсы (днаграмма 8) . На счетный вход счетчика 8 с выхода генератора импульсов 7 поступают импульсы (диаграмма 10) с частотой следования, во много раэ превышающей частоту питающего напряжения. Эти импульсы подсчитываются счетчиком 8 в течение некоторой доли (в данном случае одной шестой) периода напряжения на входе преобразователя. В момент появления любого иэ импульсов (диаграмма 8) число, сосчитанное счетчиком 8, переписывается н регистр памяти 9, а при 10 поступлении любого из импульсов (диаграмма 9) счетчик 8 сбрасывается. Число К импульсов, сосчитанное счетчиком и записанное в регистр памяти с некоторой точностью дискретиза ции, прямо пропорционально периоду напряжения на входе преобразователя и обратно пропорционально его частоте с20Клбсгдето - частота следования импульсовцна счетном входе счетчика 25(диаграмма 10),Коэффициент 1 б введен в знаменатель выражения (1) в связи с тем,что частота импульсов (диаграммы .8,и 9) в рассматриваемом примере . 30шестикратна по отношению к частотепитающего преобразователь напряжения. Напряжение на выходе преобразователя код-аналог 10 обратно пропорционально величине К. 35цапгде 0 О - выходное напряжение преобразователя 10, которое имеет место при входном коде ф 1.Диаграммы 12-14 представляютсобой осциллограммы синхроимпульсов 45 на управляющих входах разрядныхключей 4, выделяющихся в моментестественного отпирания одного из вентилей соответствующих Фаз, Амплитуда пилообразного напряжения раз вертки на выходах интегрирующихблоков 2 (диаграммы 15-17) составляет в установившемся режиме55)" ор М огде- постоянная интегрированияинтегрирующих блоков 2.В момент достижения напряжением раэ вертки величины управляющего напряжения др, показанной на диаграммах 15-17 горизонтальными линиями, компаратор 5 срабатывает и с блока б поступает отпирающий импульс на уп равляющий электрод соответствующего вентиля. Угол регулирования в установившемся режиме составляетЭОрв.р.КО,л фВеличина чувствительности устройстваимпульсно-Фазового управления равнац Оер ы Оар"в р 0 оТаким образом, чувствительность устройства и угол регулирования вустановившемся режиме не зависят от частоты питающего преобразователь напряжения.Блок 6 выполняет в данном случае следующие Функции: а) Формирование ртпирающих импульсов го длительности и амплитуде; б) осуществление гальванической развязки как между управляющими электродами вентилей, так и между каждым из них и устройством импульсно-фазового управления; в) . демультиплексация (распределение) отпнрающих импульсов каждого канала на два противофазных вентиля; г) сдвоение отпирающих имп льсов с импульсами соседнего, отстающего на%(5 канала;Функция вфла выполняется блоком б лишь в тех случаях, когда пульс- ность преобразователя вдвое превышает канальность устройства импульсно-Фазового управления (что имеет место в приведенном примере), а функция2выполняется блоком б только тогда, когда управление вентилями осуществляется с помощью узких сдвоенных отпирающих импульсов. Функции 1 а 1 и фбасф выполняются блоком 6 во всех возможных модификациях силовой схемы при любой канальности описанного устройства и вне зависимости от используемой Формы и длительности отпнрающнх импульсов. Осциллограммы отпирающих импульсов на шести выходах устройства показаны на Фиг. 2 (диаграмма 18-23) .Рассмотрим переходный процесс в схеме.В момент времени Ф, частота питающего преобразователь напряжения скачкообразно уменьшается в полтора раза (диаграмма 7). В момент временинапряжение на выходе преобразо 2вателя 10 (диаграмма 11) также умень-, шается, что приводит к уменьшению в полтора раза крутизны нарастания напряжений разверток (диаграммы 15- 17) . В результате этого угол регулирования, равный в приводимом примере75 эл. град. через некоторое время(в данном случае треть периода)восстанавливает свое первоначальное .значение. Из диаграмм 18-23 видно,что только два отпираювдх импульса(заштрихованы на фиг. 2) поступаютво время переходного процесса суглами регулирования, отличными от75 эл.град. В реальных случаях частота питающего напряжения йзменяетсяне скачкообразно,а плавно,поэта-му описанное устройство в реальных1 переходных процессах может с определенной точностью подцерживать заданный угол регулирования.Положительный эффект от использования предлагаемого устройства состоит в том, что последнее сохраняет работоспособность в условиях, когда частота напряжения на входе преобразователя изменяется в достаточно широких пределах,. а кроме того, в повышении надежности устройства,