Многоканальное устройство для управления вентильным преобразователем

(56) 1,. Управле телями.2. Ав И А.Г., стори ергия Деткин ие тир торско а А.П.образо с. 23во ССС 1970. пки пр 1975етельс 13/16 в 2 кл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРеТений и ОтнРытий ОПИСАНИ 3582620/24 0719.04.8323.12.84. БюлЛ.Н.Лебедев иКиевский ордекий институтой Октябрьсколюции621.314.727(088.8)(54)(57) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВОДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОЗРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее идентичные канальуправления, каждый из которых содержит последовательно включенные синхронизатор, фазорегулятор, выполнен-.ный в виде управляемого одновибратора с времязадающим резистором, иформирователь импульсов, включающийодновибратор и импульсный усилитель,о т л и ч а 1 о щ е е с я тем, что, сцелью повьппения симметрии управленияи расширения функциональных возможностей, оно снабжено общими для всехканалов высокочастотным генераторомимпульсов и управляемым одновибратором с двумя противофазными выходами,каждый фазорегулятор снабжен вторымодновибратором с времязадающимрезистором, двумя ключами и.двумя резисторами, каждый формировательснабжен вторым одновибратором. иключевым усилителем, а также элементом И, причем в каждом каналеуправления параллельно времязадающим резисторам обоих одновибраторовфазорегулятора подключены последовательно соединенные ключ и резисторуправляющий вход ключа, подключенного к первому одновибратору фазорегулятора, соединен с прямымвыходом общего для всех каналовуправляемого одновибратора, инверсный выход которого соединен с управляющим входом ключа, подключенногок второму одновибратору фазорегулятора, выход которого предназначендля подключения через второй одновибратор формирователя .импульсов ивторой импульсный усилитель к первому управляющему входу преобразователя, выход первого одновибраторафазорегулятора предназначен дляподключения через последовательносоединенные первый одновибраторформирователя импульсов, первыйвход элемента И и первый импульсныйусилитель к второму управляющемувходу преобразователя, общие длявсех каналов высокочастотный генератор импульсов, управляемый генераторимпульсов и управляемый одновибраторсоединены последовательно, ауправляющий вход управляемого одновибратора предназначен для подключения к источнику задающего сигнала.1 11 З 1 ОИзобретение относится к электротехнике, а именно к силовой преобразовательной технике, и может быть использовано в выпрямителях, ведомых сетью инверторах, реверсивных преобразователях.Известно многоканальное устройство для управления вентильными преобразователями, состоящее из идентичных каналов, Каждый канал содержит 1 О фильтр, фазосдвигающий блок и усилитель-формирователь импульсов управления 1 .Однако в таком устройстве разброс параметров элементов в каналах и асимметрия управления фазосдвигающих блоков приводят к асимметрии выходных управляющих импульсов.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является многоканальное устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее идентичные каналы управления, каждый из которых содержит последовательно включенные синхрони затор, фазорегулятор, выполненный в виде управляемого одновибратора с времязадающим резистором, и формирователь выходных импульсов, содержащий одновибратор и импульсный усилитель 2,Нецостатками известного устройства являются невозможность исключения асимметрии управляющих импульсов во всем диапазоне регулирования, обусловленной неидентичностью передаточ- З 5 ных характеристик фазосдвигающих устройств, а также невозможность осуществления симметричного управления тиристорами.Целью изобретения является расши рение функциональных возможностей устройства и повышение симметрии управления. Указайная цель достигается тем,45 что многоканальное устройство для управления вентильным преобразовате- лем, содержащее идентичные каналы управления, каждый из которых содержит последовательно включенные синхронизатор , фазорегулятор, выполненный в виде управляемого одновибратора с времязадающим: резистором и формирователь импульсов, содержащий одновибратор и импульсный55 усилитель, снабжено общими для всех каналов высокочастотным генератором импульсов и управляемым одновибрато" 18ром с двумя противофазнымй выходами, каждый фазорегулятор снабжен вторым одновибратором с времязадающим резистором, двумя ключами и двумя резисторами, каждый формирова- тель снабжен вторыми одновибратором и ключевым усилителем, а также элементом И, причем в каждом канале управления параллельно время- задающим резисторам обоих одновибраторов фазорегулятора подключены последовательно соединенные ключ и резистор, управляющий вход ключа, подключенного к первому одновибратору фазорегулятора, соединен с прямым выходом общего для всех каналов управляемого одновибратора,инверсный выход которого соединен с управляющим входом ключа, подключенного к второму одновибратору фазорегулятора, выход которого предназначен для подключения через второй одновибратор формирователя импульсов и второй импульс-. ный усилитель к первому управляющему входу преобразователя, выход первого одновибратора фазорегулятора предназначен для подключения через последовательно соединенные первый одно- вибратор формирователя импульсов, первый вход элемента И и первый импульсный усилитель к второму управляющему входу преобразователя, общие для всех каналов высокочастотный генератор импульсов управляемый генератор импульсов и управляемый одновибратор соединены последователь- но, а управляющий вход управляемого одновибратора предназначен для подключения к источнику задающего сигнала.На фиг. 1 представлена приципиальная схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма работы устройства.1Многоканальное устройство для управления вентильным преобразователем содержит шесть идентичных каналов для трехфазного тиристорного регулятора, которые состоят изпоследовательно соединенных синхронизаторов 1, фазорегуляторов 2, формирователей 3 импульсов. Выход .генератора 4 высокочастотных колебаний соединен с запускающим входом управляющего одновибратора 5, который имеет.два выходаф прямой 6 и инверсный 7. Напряжение управления одновибратора 5 является напряжением многоканального устройства.) 1310Синхронизатор состоит из шести,по числу каналов, синхронизаторов1, В состав синхронизатора 1 входитформирователь 8 коротких импульсов,выход которого является выходом5синхронизатора блока 1.Фазорегулятор 2 состоит из двуходновибраторов, запускающие входыкоторых являются запускающими входами фазорегулятора 2. Управляющийвход первого одновибратора являетсяпервым управляющим, а второго одновибратора - вторым управляющимвходами фазорегулятора 2. Прямойвыход 6 управляющего одновибратора5 соединен с первыми управляющимивходами, инверсный выход 7 - свторыми управляющими входами фазорегуляторов 2.В первом одновибраторе фазорегулятора 2 параллельно времязадающемурезистору 9 подключена цепочка последовательно соединенных резистора 10,ключа 11 на транзисторе, база которого является управляющим входомпервого одновибратора фазорегулятора2, который имеет два выхода с) и оВыход 5 первого одновибратора является первым выходом, а второгоодновибратора- вторым выходом фазорегулятора 2. Первый вход формирова 30теля 3 импульсовявляется входомпервого одновибратора 12, второйвторого одновибратора 12, Каждыйодновибратор 12 имеет динамическийвход и может быть выполнен в виде 35последовательно соединенных формирователя 13 коротких импульсов и одновибратора 14 со статическим входом.Выход первого одновибратора 12соединен с первым входом логического 40элемента И 15, второй вход которогосоединен с выходом 3 вдорогоодновибратора 12. Выход элемента И15 соединен с входом первого импульсного усилителя 16, выход второго 45одновибратора 12 соединен с вторымимпульсным усилителем 17. Выходы 18и 19 первого и второго импульсныхусилителей являются соответственнопервым и вторым выходами формирователя 3 импульсов.Сигналы управления с выхода 18поступают на силовые тиристеры, свыхода 19 - на коммутирующие (запирающие) тиристоры вентильного преоб разователя.Устройство работает следующимобразом. 18 4На вход синхронизатора ) поступает синхронизирующее напряжение (фиг. 2 а). На выходе формирователя 8 формируются короткие отрицательные импульсы(фиг. 2 б), запускающие первый и второй одновибраторы 2. Через промежуток времени И ) - и -)2 с момента запуска первый и второй одновибраторы 2 возвратятся в исходное состояние(фиг. 2 в и г.Положительным фронтом выходного импульса первого одновибратора 2 запускается первый одновибратор2 12 на время, соответствующее -7) (фиг. 2 д). Аналогично, со сдвйгомлво времени - и - с), формируется импульс длительностью -на2 гъ3выходе второго одновибратора 12. На фиг. 2 е показан сигнал на выходе 8 второго формирователя длительности импульсов.Начало импульса на выходе элемента И 15 соответствует углу управления ) , его конец - началу выходного импульса второго одновибратора 12(фиг. 2 А. Усиленные выходнь)е . импульсы элемента И и второго одновибратора 12 в импульсных усилителяхпоступают с выхода 18 в управляющую цепь силового тиристора, а через2промежуток времени - 3-,1, на выходе 19 появляются импульсы, открывающие коммутирующие тиристоры, которые запирают силовые тиристоры. Таким образом осуществляется симметричное управление тиристорами преобразователя. Кривая тока через силовой тиристор, которым управляет первый канал, представлена на фиг. 2 ж. Работа остальных каналов аналогична. Изменяя величину напряжения управления, изменяют скважность импульсов, поступающих на базу транзистора 11, работающего в ключевом режиме(фиг.2 з) ) тем самым изменяют время подключения резистора 10 к резистору 9, а соответственно и фазовый сдвиг управляющих импульсов. Величина сопротивления резистора 9 определяет максимальный сдвиг управляющих импульсов 60 эл.град., а величина сопротивления резистора 10-минимальный(0 эл. град). Во втором одновибраторе 12 резистор 9 определяет максимальный сдвиг управляющих импульсов, поступающих на выход 19 - 120 эл.град., а резистор 10-мйнимальныйэл.Э 11 град. Так как на управляющие входы одновибраторов 12 поступают высокочастотные импульсы в противофазе, то, если на первом одновибраторе 12 транзистор 11 закрыт, то. во втором одновибраторе 1 О будет подключен к резистору 9, а во втором нет, и наоборот. Таким образом, при увеличении напряжения управления сдвиг управляющих импульсов с выхода 18 К , , будет уменьшатьгся с до О а 01,9 9 увеличиватьВЫх 39ся с вдо(фиг. 2 и), что и необходимо для симметричного 3 1.О 1 8управления в ентильным преоб разователем . Применение для управления фазорегуляторами широтно-импульсногоспособа модуляции управляюще го напряжения позволяет уменьш ть асимметрию управляющих импульсов, котораяне превышает 1 Х, устранить асимметрию 1 Оймпульсов при управлениидинамическую асимметрию, устранитьассиметрию импульсов, поступающихна силовые и коммутирующие тиристоры в каждом канале устройства 5для управления вентильным преобразователем.