Устройство для управления тиристорным преобразователем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХРЕСПУБЛИК)5 Н 02 М 7/515 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР М 1154729, кл. Н 02 М 3/246, 1985,Авторское свидетельство СССР М 1575280, кл. Н 02 М 7/515, 1988, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления реверсивными тиристорными преобразователями. Цель изобретения - ли 50, 1 б 954 б 9 А 1 неаризация статическои характеристики тиристорного преобразователя и повышение точности работы в зоне малых углов отпирания. Цель изобретения достигается за счет введения постоянного запоминающего устройства 16 - 18 в каждый канал управления 1 - 3, запрограммированного в соответствии с функцией, обеспечивающей получение развертывающего напряжения, обеспечивающего линейную статическую характеристику тиристорного преобразователя. Кроме этого регулирующие элементы 43 - 45 формируют сигналы, обеспечивающие поддержание нулевых углов отпирания при изменениях амплитуды питающей сети, 4 ил.5 10 20 25 30 45 50 55 Изобретение относится к элек 1 ротехнике и может быть использовано в системах управления реверсивными тиристорными преобразователями, выполненными по трехфазной нулевой схеме,Цель изобретения - линеаризация статической характеристики тиристорного преобразователя и повышени точности работы в зоне малых углов отпирания,На фиг, 1 изображена структурная схема устройства; на фиг, 2-4 - диаграммы, поясняющие его работу,Устройство (фиг, 1) содеркит каналы " - 3 управления, синхронизаторы 4 - 6, триггеры 7 - 9, нуль-органы 10 - 12, счетчики 13 - 15, постоянные запоминающие устройства 16 - 18, умножающие цифроаналоговые преобразователи 19 - 21, компараторы 22 - 27, элементы И 28 - 33, формирователи 34 - 39 импульсов, формирователи 40 - 42 опорного напряжения, регулирующие элементы 43 - 45, умножитель 46 частоты, источник 47 управляющего напряжения,Синхронизатор 4 (5, 6) одного из каналов 1 (2, 3) входом подключен к фазе ОА (Ов, Ос) синхронизации питающей сети и к входу формирователя 40 (41, 42) опорного напряжения выходом - к входу триггера 7 (8, 9) с прямым и инверсным выходами, Входы нуль-органа 10 (11, 12) подклк)чены к обоим выходам триггера 7 (8, 9), а выход - к входу сброса счетчика 13 (14, 15). К счетному входу счетчика 13 (14, 15) подключен выход умно- жителя 46 частоты, сигнальный вход умно- жителя 46 частоты. подключен к инверсному выходу триггера 9, а компараторный вход - к выходу старшего разряда счетчика 15. Выходы счетчика 13 (14, 15) подключены к адресным входам постоянноо запоминающего устройства 16(17, 18), Цифровые входы умножающего цифроаналогового преобразователя (УЦАП) 19 (20, 21) подключены к выходам постоянного запоминающего устройства 16 (17, 18), аналоговый вход УЦАП подключен к выходу формирователя 40 (41, 42) опорного напряжения, выход УЦАП подключен к инвертирующим входам первого 22 (24, 26) и второго 23 (25, 27) компараторов, выход каждого компаратора 22 (24, 26) и 23 (25, 27) подключен к первому входу первого 28 (30, 32) и второго 29 (31, 33) элементов И соответственно. Вторые входь 1 первого и второго элементов И соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера 7 (8, 9). а выходы соединены с входами первого 34 (36, 38) и второго 35 (37, 39) формирователей импульсов, выходы которых предназначеныдля подключения куправля- иющим входам тиристоров фазы С (А, В). Регулирующий элемент 43 (44. 45) соединен своим входом с неинвертирующим входом первого 22 (24, 26) и второго 23 (25, 27) компараторов, Источник 47 управляющего напряжения подключен к неинвертирующим входам первых компарагоров 22, 24 и 26 и инвертирующим входам вторых компараторов 23, 25 и 27.На фиг, 2 изображены выходные сигналы 48 и 49 умножающего цифроанало 1-ового преобразователя 19 (20, 21) и регулирующего элемента 43 соответственно в зависимости от угла открытия тиристора а, от текущего значения кода счетчика М - и емкостью Г 4, выраженного в угловом(фазовом) эквиваленте /3, причем /3 = 180 соответствует К.На фиг, 3 изображены статические характеристики 50 и 51 тиристорного преобразователя КО/Ох прототипа и предлагаемого устройства соответственно На фиг, 4 изображены временные диаграммы для пони кенного, номинального и повышенного напрякения питающей сети а - напряжение синхронизации фазыА и С - О,.Ос (фаза В условно непоказана);б - выходные сигналы умножающего цифроаналогового преобразователя 48, регулирующего элемента 49;в - выходнои сигнал 52 формирователя 34 выходных импульсов;г - выходной сигнал 53 формирователя 35 выходных, импульсов. Устройство работает следующим образом,На вход одного из каналов от сети поступает синусоидальное переменное напряжение Од фазы А (фиг. 4 а). Синхронизатор 4 и триггер 4 вырабатывают сигналы, синхронные с положительной и отрицательной полуволнами сетевого напряжения, снимаемые с прямого и инверсного выходов триггера 7 соответственно, из которых нуль-орган 10 формирует импульсы, синхронные смоментами перехода сетевого напряжения через нулевые значения, Этими импульсами производится сброс в 0 двоичного счетчика 13, После окончания действия импульса сброса, счетчик 13 переходит в режим счета и на адресные входы постоянного запоминающего устройства 16 поступает число в двоичном коде линейно уменьшающегося на 1 по приходу каждого импульса (обратный счет) с выхода умножителя 46 частоты. Постоянное запоминающее устройство 16 преобразует двоичный код в соответствии с записанной в нем функцией, оступающий на УЦАП 19. При этом на вы ходе УЦАП 19 формируется монотонно убывающее напряжение 48 (фиг, 2), посгупающее на ин верти рующие входы компараторов 22 и 23, на инвертирующие входы которых поступает сигнал 49 (фиг, 2), пропорциональный амплитуде сетевого напряжения с выхода регулирующего элемента 43, формируемый из выходного сигнала формирователя 40 опорного напряжения, С помощью регулиру;ощего элемента 43 производится настройка нулевых углов открытия тиристоров при нулевых значениях управляющего напряжения, Управляющее напряжение источника 47 поступает на неинвертирующлй вход компаратора 22 и инвертирующий вход компаратора 23, где сравнивается с сигналами УЦАП 9 и регулирующего элемента 43 и в момент их равенства на выходе компараторэв 22 и 23 формируются импульсы, из которых с помощью элемента И 28 при положительном значении сетевого напряжения формируется сигнал, поступающий на формирователь 34 выходных импульсов и разрешающий выдачу импульса управления (52 фиг, 4), а с помощью элемента И 29 при отрицательном значении сетевого напряжения формируе; - ся сигнал, поступающий на формирователь 35 выходных импульсов и разрешающий выдачу импульса управления (53 фиг. 4).Умножитель 46 частоты вырабатывает путемсравнения сигнала с инверсного выхода триггера 9, поступающего на сигнальный вход умножителя частоты 46 и сигнал . старшего разряда счетчика 15, поступающего на компараторнцй вход умножителя частоты 46, импульсы с частотой= (г,)г,где 1 С - частота сетевого напряжения;К - разрядность счетчика,При изменении частоты сетевого напря- жения происходит изменение частоты выходного сигнала умножителя 46 частоты, соответственно изменяется крутизна разверты вающего нап ряжения (напряжение выхода УЦАП 19), что дает возможность поддерживать постоянство коэффициента тиристорного преобразователя (ТП) при изменении частоты сетевого напряжения.Опорным напряжением УЦАП 19 является выходной сигнал формирователя 40 опорного напряжения, выполненного в виде амплитудного детектора. При изменении амплитуды сетевого напряжения происходит пропорциональное изменение амплитуды выходного сигнала формирователя 40 опорного напряжения и соответственно крутизны развертывающего напряжения, Это дает возможность поддерживать постоянство коэффициента передачи ТП при из 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 менении ампллтуды се 1 евого напрямеи", а также устранить влияние на ТП асимм;рип питающей сети, При изменении амплигудц сетевого напряжения поддерживается и - стоянным заданный ток ТП.Технический эффект заключается в повышении точности электропривода в 3-4 раза, т, е, достигается точность до 1 угл. мин только за сцет исключения зоны нечувствительности, поднятия общего коэффициента усиления за счет введения линеаризации тир:, сторного преобразователя.Зкономический эффект заключается в сокращении сроков проведения пусконаладочных работ и объема настроек, подстроек при регламентных работах в 5-10 раз.Повышение технологической точности позволяет исключить брак, обусловленн. й снижением параметров привода при изменении амплитуды питающей сети, превышающей заданный допуск ф 10 ,.Формула изобретения Устройство для управления тиристорным преобразователем, содержагцее гп каналов, каждый из которых выполнен в виде синхронизатора, вход которого предназначен для подключения к соответствующей фазе питающей сети, выход соединен с входом триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с первым и вторым входами соответственно нуль-органа, выход которого соединен с входом сброса счетчика обратного счета; умножающего цифроаналогового преобразователя, аналоговый вход которого соединен с выходом формирователя опорного напряжения, вход которого соединен с входом синхронизатора, выход умножающего цифроаналогового преобразователя соединен с инвертирующим входом первого компаратора, выход которого и выход второго компаратора соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера, выходы - с входами первого и второго соответственно формирователей импульсов, выходы которых использованы как выходы данного канала, общие для всех каналов источник управляющего напряжения и умножитель частоты, сигнальный вход которого соединен с инверсным выходом триггера гп-го канала, компараторный вход - с выходом старшего разряда счетчика обратного счета п 1-го канала, выход - со счетными входами счетчиков обратного счета всех каналов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью линеаризации статической характеристики тиристорного преобразователя и повышения точности работы в зоне малых углов отпира 1695469ния, в каждый канал введены регулирующий элемент, два сумматора и постоянное запо. минающее устройство, запрограммированное в соответствии с функциеййвых/йвх = 1.- сов( ф+ 120)/2 - 0,75 при 0 ф 60;Йвых/Йвх 1 - сов(ф - 60 ) + 0,25 при 60 ф 180",где йвых и Ива - значения выходного и входного кодов постоянного запоминающего устройства соответственноР - фазовый эквивалент кода й - и счетчика обратного счета емкостью й, где й со. ответствует 180;й - и - текущее значение кода счетчика обреноо сва,п - число импульсов, поступивших насчетный вход счетчика, причем адресные входы постоянного запоминающего устройства подключены к выходам счетчика, выхо ды - к цифровым входам умножающегоцифроаналогового преобразователя, вход регулирующего элемента соединен с выходом формирователя опорного напряжения, а выход - с первым входом первого сумма тора и неинвертирующим входом второгокомпаратора, первый вход второго сумматора соединен с выходом умножающего цифроаналогового преобразователя, выходы первого и второго сумматоров соединены 15 соответственно, с неинвертирующим входом первого и инвертирующим входом второго комп араторов, вторые входы сумматоров всех каналов соединены с выходом источника управляющего напряжения.20орректор М. Шараш Ю. Сере Ред Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 1 Заказ 4171 ВНИИПИ Го Составитель А. ПарочкинаТехред М.Моргентал Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5