Устройство для импульсно-фазового управления вентильным преобразователем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) ( за) Н 02 Р 13/16 О ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТВУ ТОРСНОМУ ии инла тво СССР1978.о СССР1979 СНО ПР азоваия атор, к иса втоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЬМОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее кануправления по числу фаз преобтеля, в каждом канале управлепоследовательно включенные суммпервый вход которого подключеточнику управляющего сигнала,рой вход - к соответствующей фазе сетевого напряжения, интегратор и усилитель постоянного тока, выход которого подключен к входу формирователя импульсов и к третьему входу сумматора, выход формирователя импульсов предназначен для подключения к управляющему входу соответствующего вентиля преобразователя, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его помехоустойчивости и надежности, каждый канал управления снабжен датчиком проводимости вентиля и управляемым ключом, один контакт которого соединен с выходом интегратора, а другой контакт - с щ четвертым входом сумматора, причем вход управляемого ключа соединен с выходом дггчика проводимости вентили, юдффф4 вход которого предназначен для подключения к соответствующему вентилю . р преобразователя.1 О Недостатком известного устройства является возможность появле ния ложных импульсов управления силовыми вентильными каскадами при коммутационных правилах напряжения Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в быстродействующих системах управления вентильными преобразователями переменного тока в постоянный, харак териэуемых высоким уровнем сигналов помех и при питании преобразователя от сети ограниченной мощности.Известно устройство для импульсно-фазового управления вентильным преобразователем, содержащее в каж.дрм канале сумматор, первый вход которого подключен к источнику управляющего сигнала, формирователь управляющих импульсОВу ВыхОд которого слу 15 жит для подключения к соответствующему вентилю преобразователя, причем каждый канал устройства снабжен последовательно соединенными интегратором и усилителем постоянного тока, а сумматор - входом для включения соответствующей фазы сетевого напряжения, выход усилителя постоянного тока подключен к выходу формирователя управляющих импульсов и к второму входу сумматора, выход которого подключен к входу интегратора 11 .Недостаток этого устройства - возможность появления ложных импульсов управления силовыми вентильными каскадами при высоких уровнях помех в управляющих сигналах "и при коммутационных провалах напряжения питания силовых вентилей;Наиболее близким к изобретению является устройство импульсно- фазового управления, содержащее каналы управления по числу фаз вентильного преобразователя, в каждом канале управления последовательно40 включенные сумматоры, первый вход которого подключен к источнику управляющего сигнала, а второй вход - к соответствующей фазе сетевого напряжения интегратор, и усилитель45 постоянного тока, выход которого подключен на вход формирователя импульсов ч к третьему входу сумматора, выход формирователя импульсов предназначен для подключения к управляющему входу соответствующего вентиля преобразователя 21. питания силовых вентилей, т.е. низкая помехоустойчивость и, как следствие, низкая надежность системыимпульсно-фазового управления поотношению к возмущениям со стороны сетевого напряжения вентильного преобразователя, питающегося отисточника ограниченной мощности,Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и надежности устройства,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для импульсно. -фазового управления вентильным пре/образователем, содержащем каналыуправления по числу фаз преобразователя, в каждом канале управления последовательно включенные сумматор,первый вход которого подключен к источнику управляющего сигнала, а второй вход - к соответствующейфазеСетевого напряжения, интегратор иусилитель постоянного тока, выходкоторого подключен к входу формирователя импульсов и к третьему входусумматора, выход формирователя импульсов предназначен для подключения к управляющему входу соответствующего вентиля преобразователя, каждый канал управления снабжен датчиком проводимости вентиля и управляемым ключом, один контакт которогосоединен с выходом интегратора, адругой контакт - с четвертым входом сумматора, причем вход управляе 1мого ключа соединен с выходом датчика проводимости вентиля, вход которого предиазначен для подключения ксоответствующему вентилю преобразова.теля.На фиг.1 показана функциональнаясхема предлагаемого устройства; нафиг. 2 ввременные диаграммы сигналов УС 1 тройства. Устройство включает в себя после-, довательно включенные сумматоры 1-3, интеграторы 4-6, неинвертирующие усилители постоянного тока 7-9, формирователи 10-12 импульсов управления, силовые вентильные каскады 3-15, датчики проводимости вентилей 1 б, управляемые ключи 19- 21.ЪУчитывая, что каналы управления являются идентичными, в дальнейшем ограничимся рассмотрением принципа действия канала, включающего в себя элементы 1, 4, 7, 10, 13, 1 б, 19.40 Другие канапы управления работают аналогично.Таким образом, включение шунтирующего интегратора управляемого ключа и датчика проводимости вентилей каскада, управляемого ключа и датчика проводимости вентилей каскада,з 11310Принцип работы устройства следующий,При отсутствии управляемого ключа 19 система из элементов 1, 4, 7охваченная отрицательной обратнойсвязью, представляет собой автоколебательную частотна-широтно-импульсную систему, выходной сигнал У(1)(фиг.2) которой меняет длительностьсвоего нахождения в положительной 1 Оили отрицательной полярности в функции от сигнала управления на входесумматора 1.При синхронизирующем сигналеХ ) У 7(С) + Х(С) период колебанйя У(1), а относительная скважность колебания 77(й) зависитотуровня сигнала Х(Т), определяющеготем самым сдвиг фронтов импульсовсигнала 77(С) относительно синхронизирующего сигнала Х 1(й). Импульсы7 (с) осуществляют запуск форми 7рователя 10, что влечет за собойвключение блока 13 силовых вентилейпреобразователя. 25Начальное значение угла включения вентилей определяется подачейна сумматор 1 сигнала постоянногоуровня совместно с входным сигналом управления ХЯ,30На фиг. 2 а показаны входной сигналХ(с) ф 0 и синхронизирующий сигналХА. Так как синхронизирующийсигнал связан с напряжениями, питаю 1щими силовые блоки преобразователя, то при коммутации вентилейпреобразователя в сигнале Х(1)имеют место коммутационные проналы, например в течение временис - ,с .На фиг. 26 представлены выходнойсигнал 74 интегратора 4, соответствующий сигналам ХА(С) и Х(С)Ф 0 .фиг.2 а), и уровниа порога переключения усилителя 7. Момент времени 45равенства сигнала 74(1) и уровня + О определяет переключениеусилителя 7 из отрицательной полярности его сигнала на положительнуюполярность (фиг. 2 в), При 1 О(1 411 50сигнал У (С) продолжает увеличи 4ваться за счет увеличения Х(г.),затем прит = 11 сигнал 74(С) снижается за счет резкого спада Х(С),пересекая в момент времени 2 уровень - 0 порога переключения усилителя, вновь при 1 1 растет за счетрезкого подъема Хд(с) пересекая в 17 4момент времени. уровень + с 1 поро 4га переключения усилителя. При от- . сутствии ключа 19 сигнал У в диапазоне 1с 1 показан на фиг. 26 штриховой линией. Переходы У 4 ,Ц в моменты времени 2 и 14 уровней порога переключения,усилителя 7 вызывают его переключение штриховая линия У (на фиг. 26),иитоге непредусмотренный (ложный) запуск формирователя импульсов 10 управления.Подключение к интегратору 4 управляемого ключа 19, один контакт которого соединен с выходом интегратора, а второй контакт с четвертым входом сумматора, ограничивает выходной сигнал У(С) интегратора в пределах времени 1 1 с 15 на нулевом уровне (сплошная кривая У 4(С) на фиг. 261 и тем самым предотвращает в укаэанный диапазон времени ,ереход сигнала У 4 (С) через порог -а переключения усилителя 7, и в итоге исключает ложное переключение усилителя 7 и ложное появление сигнала на выходе формирователя 10 импульса.Датчик 16 проводимости вентилей каскада 13 обеспечивает управление ключом 19, включая его на период 1 ос 1 15, когда напряжение на вентилях каскада 19 равно нулю (т.е. когда через вентили идет ток нагрузки преобразователя). Таким образом, после первого основного управляющего импульса вентилей каскада и включения вентилей появление новых (ложных) импульсов управления из-за коммутационных провалов напряжения питающей сети становится невозможным. При 1 ) т 5 , когдапрекращается ток через вентили,каскада (на фиг. 26 зависимость 74(с) показана при условии работы преобразователя на активную нагрузку), датчик 16 проводимости размыкает управляемый ключ 19, обеспечивая режим управления углом включения вентилей каскада в зависимости от сигнала управления Х(Ц .управляющего ключом, позволяет повысить помехоустойчивость в те проме"жутки времени, когда протекает токчерез вентильные каскады преобразователя. При,среднестатическомзначении угла включения вентильныхкаскадов преобразователя, равном30-40 зл.град. и коммутационных провалах напряжения питающей сети в пределах 10-30 эл.град. с частотой в 3"6 раз большей частоты сети, помехоустойчивость предлагаемого устрой ства по сравнению с известным повышается не менее чем втрое, что вызывает соответствующее повышение надежности всего устройства.о витель С.Лузанод А.Бабинец С Корректор М. Розман Т дактор П. Коссе Подпи 3 Тираж 666ИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб.,5 Зак 4/5 иал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная