Одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 Н 02 М/10 ф 9 фдЧъ " д РЕТЕНИ ВТО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ МУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистичес" кой революции(56) Авторское свидетельство СССР 9 741410, кл. Н 02 Р 13/16, 1980,Авторское свидетельство СССР 9 1043811, кл. Н 02 Р 13/16, 1983, (54) ОДНОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВА- ТЕЛЕМ 801224927 А(5) Изобретение предназначено дляуправления вентильным преобразователем, работающим на групповую нагрузку. Цель изобретения - увеличе"ние быстродействия. Устройство содержит одноФазный блок синхронизаци(ОБС) 1, генератор высокочастотныхимпульсов (ГВИ) 11 и по числу вен"тильных групп преобразователя фазо"сдвигающие блоки (ФБ) 2, соединенныпоследовательно с соответствующимираспределителями импульсов (РИ) 5,и дополнительно введенные модулятор15. ОБС 1 соединен с первым изФБ 2. РИ 5 и запускающие входы модуляторов 15 соединены с ГВИ 11. Уп"1224927 равляющий вход каждого модуляторасоединен со входом соответствующегоФБ 2. Каждый из модуляторов 15 включает одновибратор 16, запускающиевход и выход которого являются за пускающими входами модулятора, Параллельно с времязадающим резисторомодновибратора 16 включены последовательно соединенные резистор и змитИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в выпрямителях, ведомых сетью инверторах, реверсивных преобразователях работающих на групповую нагрузку.Известны устройства для управления вентильным преобразователем,Целью изобретения является увеличение быстродействия устройства.Иа фиг.1 представлена функциональная схема одноканального устройства для управления вентильным преобразователем; на Фиг.2 - временные диаграммы работы устройства,15Устройство содержит последовательно соединенные однофазный блок . 1 синхронизации, первые Фазосдвигающие блоки 2.1-2 У, содержащие последовательно соединенные одно-.вибратор 3 и укорачивающий блок 4.Вход одновибратора 3, является входом фазосдвигающих блоков 2.1-2.1 выходом их является выход укорачивающего блока ч. Первые распрецелители 5,1-5. 11 импульсов состоят из одновибратора 6, выход которого соединен с первым входом Формирователя-. усилителя 7, вход одновибратора 6 является входом первых распределитеО лей 5.1-5.П.Формирующие блоки 8.1- 8.Ж состоят из последовательно соединенных блока 9 регулируемой задержки, Формирователя-усилителя 10 с первыми входами Формировате-.лей-усилителей 7 и 10 соединен выход генератора 11 высокочастотных импульсов, выход Формирователя-усилителя импульсов 10 является выходом формирующих блоков 8,1-8.Ф. Блок 9о состоит из последовательнс соединенных одновибратора 12, укорачивающего терно-коллекторный переход транзистора, база которого через конденсатор соединена с управляющим входоммодулятора. Цель достигается обеспечением непрерывного управлениявентильными группами преобразователя путем получения величины сдвигамежцу импульсами РИ,пропорниональнойиз:1 енению напряжения управления, 2 ил,3блока 13,. одновибратора 14, входодновибратора 12 является входомблока 9, его выходом - выхоц одновиб-.ратора 1 количество послецовательно соединенных фазосдвигающих устройств 2, 2-2 Л и распределителей импульсов 5.2-5. г 1 определяется числом г 1 групп вентилей в преобразователе или числом нагрузок. Модуляторы 15.1-15.имеют запускающий и управляющий входы. Запускающие входы модуляторов 15.1-15.п соединены свыходом генератора 11. Управляющий вход каждого модулятора 15.1-15, 1подключен к управляющему входу соответствующего фазосдвигающего блока2,1-2. й Модулятор 15.1 содержитодновибратор 16, запускающий вход и выход которого являются запускающим входом и выходом модулятора 15.1.Параллельно с времязадающим сопротивлением одновибратора 16 соединена цепочка последовательно соединенных резистора и эмиттерно-коллекторного перехода транзистора, база которого через конденсатор соединена с управляющим входом модулятора 11.Параллельно с времязадающим резистором 17 одновибратора 12 соединена цепочка последовательно соеди" ненных эмиттерно-коллекторного перехода транзистора 18 и резистора 19. База транзистора является вторым входом формирующего бпока 8.1 и распределителя 5,1. Устройство работает следующим образом.На вход блока 1 поступает однофазное синхронизирующее напряжение Д 4 д (Фиг.2.а), с выхода блока 1, 1224927в моменты прохождения Осик черезнуль, с отрицательного значения,формируются синхронизирующие импульсы (Фиг.2.б) поступающие навход фазосдвигающего блока 2.1,обеспечивающего сдвиг управляющих импульсов.Величйнасдвигаср (Фиг.2.в)регулируется изменением постояннойвремени КС -цепочки одновибратора 3.Укорачивающий блок 4 формирует короткие импульсы (фиг.2.г) по приходу заднего фронта импульсов с одновибратора 3, необходимые для надежного запуска одновибраторов в последующих блоках устройства. Одновибраторы 6 и 14 формируют импульсы(Фиг, 2, д и 2, е ) длительностью К 2 П/пгде К =1 для однотактных схем выпрямления, К =2 для двухтактных схемвыпрямления.Усиленные в Формирователях-усилителях 10 импульсы поступают в управляющую цепь тиристоров.Формирующие блоки 8.1-8.щосуществляют формирование Ф -1-го импульса со сдвигом 2 П/т между нимиследующим образом,При неизменном напряжении управления на вход первого распределителяимпульсов приходит импульс с Фазосдвигающего блока 2.1 (фиг,2.г),который запускает одновибраторы 6 и12. Одновибратор 6 формирует импульсыдлительностью О 2 П/в, одновибратор12 Формирует импульсы длительностью2 П/т (Фиг.2.з) т.е. задний фронт выходного импульса одновибратора 12сдвинут на 2 П/п относительно выход,ного импульса фазосдвигающего блока2,1 (Фиг.2,г) а соответственно и начала выходного импульса усилителяФормирователя 7,Укорачивающий блок 13 формирует импульс малой длительности в момент перехода заднего фронта выходного импульса одновибратора 12 с нулевого уровня на уровень логической единицы (фиг.2,и), так как задний Фронт выходного импульса одновибратора 12 сдвинут на 217 щ относительно выходного импульса фазосдвигающего блока 2.1 (Фиг.2. ), то и выходной импульс укорачивающего устройства 13 сдвинут на эту же величину (Фиг.2) и выходной импульс укорачивающего устройства 13 запускает одновибратор 14, который формирует импульс длительностью К 2 П/й 1 (фиг. 2. е) . Таким образом, на выходе формирующего блока 8,1 формируется импульс той же длительности, что и навыходе формирователя 7, но задержанный на величину 2 П/ю, которая определяется длительностью выходныхимпульсов одновибратора 12,В формирующем блоке 8,2 одновибратор, аналогичный одновибратору 12формирующего блока 8.1, Формируетимпульс длительностью 4 П/щ, поэтомуна выходе формирующего блока 8.2формируется импульс, сдвинутый на4 П/щ относительно выходного импульса(,-го формирующего блока 8. относительно выходного импульса фазосдвигающего блока 2.1. Величинасдвига выходного импульса формирователя-усилителя 7 равна 2 Г,/е,Угол управления для первой группы управляющих импульсов равенр ), для последующих щ =ЕИОчпр )Таким образом, устройство позволяет осуществлять управление вентильным преобразователем, работающимна групповую нагрузку, если диаграм 30мы управления нагрузками функционально связаны,При постоянном напряжении управления ОЧпР 4 на выходе одновибратора 16 модулятора 15,1 формируются35 импульсы типа меандр (Фиг.2.к) счастотой на несколько порядков выше частоты Осин При этом эквивалентное сопротивление времязадающего резистора одновибратора 12 оп 4 О ределяется цепочкой резисторов 17и 19 и эквивалентным сопротивлениемэмиттерно-коллекторного переходатранзистора 18, длительность импульсов, формируемых одновибратором 12,45 равна 2 П/п.При увеличении напряжения управления увеличивается коллекторный токтранзистора модулятора 15.1. Эквивалентное сопротивление времязадаю 50 щего резистора одновибратора 16уменьшается, что приводит к увеличению положительного выхода импульсамодулятора 15.1 (Фиг.2.к).Сопротивление резистора 19 ока 55 зывается больше времени подключенным к резистору 17. Это уменьшаетдлительность выходного импульса одновибратора 12 (Фиг.2,а). Соответ-,1224ственно уменьшается и сдвиг выходного импульса Формирующего устройства 8.1 (Фиг. 2.е). Так как длительность выходного импульса модулятора 15.1 пропорциональна производьной напряжения управленияра времязадающая цепочка одновибратора 12представляет собой интегрирующуюцепь, то выходнои импульс 1 го формирующего устройства сдвинут отно бсительно выходного импульса усили"теля-формирователяна величинуОупен,М: Л,/тК дОпр:1 Рь/е.1 ЯОР 1 151 К ОЧИ, ь О ПР 4) )где К - коэффициент пропорциональностимежду О чпРи углом управления оЧуОчерОипд.л - напряжение управления в момент времени;го 4 2 П ь(% и о 4 соответственно.Таким образом, величина сдвигамежду импульсами распределителя 5,1пропорциональна изменению напряжения управления,что и необходимо длянепрерывного управления вентильнымпреобразователем.Быстродействие вентильного преобразователя увеличивается с величиной 26/7 до 2 П/щТ, т,е, в е раз.Для условно двенадцатифазного .преобразователя быстродействие увеличивается в 12 раз.Применение предлагаемого устройства позволяет повысить динамичес 40кие показатели преобразователя иего устойчивость в замкнутых системах регулирования,Формула изобретения45Одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем с вентильными группами по числу нагрузок, содержащее последовательно соединенные Фазосдвигающие блоки и распределители импульсов по числу вентильных групп, выход однофазного блока синхрбнизацки соеди" нен с входом второго Фазосдвигающего блока, входы последующих Фазосдвигающих блоков соединены с выходами предыдущих, каждый распределитель импульсов содержит первый одновибратор, выход которого соединенс первым входом первого Формирователя-ускжтеля, а вход соединен свыходом соответствующего Фазосдвигающего блока и пФормирующихблоков, где гп - Фазнось преобразователя, входы Формирующих блоковсоединены с входом одновибратора,каждый Формирующий блок состоит кзпоследовательно соединенных блокарегулируемой задержки импульсов ивторого Формирователя-усилителя, спервым входом второго Формирователя-усклителя соединен выход общегодля всего устройства генератора высокочастотных импульсов, блок регулируемой задержки импульсов состоит из последовательно соединенныхвторого одновибратора с времязадающим резистором, укорачивающего блока, третьего одновкбратора, запускающий вход второго одновкбраторасоединен с входом первого одновибратора, выход третьего одновибраторасоединен с входом второго Формирователя-усилителя, выходы Формирователей-усилителей всех распределителейимпульсов предназначены для подключения к управляющим входам соответствующих вентильных групп, управляющие входы Фазосдвигающих блоковпредназначены для подключения ксоответствующкм источникам управляющего напряжения, а вход блока синхронизации - к питающему напряжению, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью увеличения быстродействия, оно снабжено модуляторамипо числу венткльных групп, каждыйиз которьгх содержит одновкбратор,параллельно времязадающему резистору которого подключены последовательно включенные резистор и транзистор, все блоки регулируемой задержки соединены дополнительнымирезистором и транзистором, причемпоследовательно включенные транзистор и резистор подключены параллельно времязадающему резистору второго одновибратора, база каждогодополнительного транзистора соединена с выходом одновкбратора соответствующего модулятора запускающиевходы одновибраторов модуляторовсоединены с выходом генератора высокочастотных импульсов, абазы транзисторов модуляторов соединены через канденсаторы свходамк управления соответствующих Фазосдвигающих блоков,ктор М, Демч Заказ 1959/54ВНИИ 11303 Ужгород Произ венно-полиграфическое предприя ПроектнаяТираж 631 Государствелам изобреМосква, ЖПодписное нного комитета СС ений и открытий Раушская наб.,