Формирователь импульсов управления для тиристорного преобразователя

(9) 05 Н 02 М 1/О ЕНИ ится к преобразовэредназначено для исиристорных схемахи, например в управх.я -улучшение статичеи преобразователя пу; 1едена функчя; на фиг. 2сняющие егоимпульсов уреобразовате ионэльнэя - времен- работу. правления ля сЮер ГОСУДАРСТВЕ 1 ННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Владимирский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР Ь 647831, кл, Н 02 Р 13/16, 1979.Авторское свидетельство СССР В 1494167, кл. Н 02 М 1/08, 1989.(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к электротехни. ке. Цель изобретения - улучшение статической характеристики преобразователя путем ее линеаризации, Работа формирователя происходитвдватакта, В первомтакте, . .соответствующем нерабочему полупериоду синхронизирующего сигнала, .с .помощью двоичного и-разрядного счетчике 5 осущест-,Изобретение относ тельной технике и и пользования в т различного назначен ляемых выпрямителя Цель изобретени ской характеристик тем ее линеаризации На фиг. 1 прив схема формировэтел ные диаграммы, поя Формирователь для тиристорного ивляется счет выходных импульсов преобразователя напряжения - частота 9 синхронного типа, следующих с частотой, пропорциональной управляющему напряжению и частоте синхронизирующего напряжения. Во втором рабочем полупериоде осуществляется заполнение счетчика 5 выходными импульсами преобразователя напряжение - частота 9, к входу которого . подключен выход формирователя гармонического сигнала, состоящего из второго счетчика 6, постоянного запоминающего устройства 11 и цифроаналогового преобразователя 3, В момент записи в счетчике числа 2"происходит формирование импульса управления, В конце каждого рабочего полупериода осуществляется установка первого счетчика 5 в исходное состояние, соответствующее записи в нем "0". Формирователь имеет арккосинусоидэльную характеристику. Угол включения регулируется от 180 эл. град. при нулевом управляющем сигнале до "0" при максимальном напряжении управления. 2 ил. 1 жит источник 1 управляющего напряжения, ф, выход которот подключен к первому информационному входу коммутатора 2, второй информационный вход которого с. соединен с выходом цифроаналогового пре- Ф образователя 3, управляющий вход которо-в го обьединен с входом умножителя 4 частоты и Й-входами первого двоичного счетчика 5 и второго двоичного счетчика 6 и подключен через формирователь 7 импульсов при положительном значения синхронизирующего напряжения к источнику 8.синхронизирующего напряжения, а выходподключен к информационному входу преобразователя 9 напряжение-частота, синхронизирующий вход которого объединен с С-входом второго двоичноГо счетчике 6 и подключен к выходу умножителя 4 частоты, а выход соединен с С-входом первого.двоичного счетчика 5, выход старшего и-го разряда которого соединен с выходом импульсного усилителя 10. Выход второго двоичного счетчика 6 через постоянное запоминающее устройство 11 соединен с входом цифроаналогового преобразователя 3. Принцип действия формирователя поясняется диаграммами на фиг. 2, где обозначено: О - управляющее напряжение; Осх - аинхрониэирующее напряжение; О 5 - сиг 1 щзл, отражающий состояние первого двоичного счетчика 5. Выходные сигналы других элементов обозначены символом О с индексом, соответствующим номеру элемента на Фиг. 1. Формирователь импульсов управления для тиристорного преобразователя работает следующим .образом. Сигнал Ов источника 8 синхрониэирующего напряжения поступает на вход формирователя 7 импульсов при положительном значении синхронизирующего напряжения 1 На его выходе формируется последовательность прямоугольных импульсовО. при ОО, (ЫТ/г), цтОе при Осх 0, (Т/2 ЙТ), где Ое=сопз - напряжение, соответствующее уровню логической единицы,Разные уровни выходного напряжения формирователя 7 импульсов при положительном значении синхронизирующего напряжения соответствуют двум тактам работы устройства. В первом такте при Осх О (ОТ/2) напряжение О 7- О. Во втором такте, соответствующем рабочему полупериоду, Усх0 Т/2 Т) и О 7=Ое. Сигнал О 7 с выхода формирователя 7 импульсов при положительном значении синхронизирующего напряжения поступает одновременно на.входы умножителя 4 частоты, й-вход первого двоичного счетчика 9 и В-вход второго двоичного счетчика 6, управляющий вход коммутатора 5. Нз выходе умножителя 4 частоты формируются прямоугольные импульсы О 4 с частотой; кратной частоте 1 синхрониэирующего напряжения п Т 14 = % = - где в - коэффициент передачи умножителя 4 частоты;ТЛ- период синхронизирующего напряжения. Сигнал 07 с выхода формирователя 7импульсов при положительном значениисинхронизирующего напряжения поступаетна объединенные В-входы первого 5 и вто 5 рого 6 двоичных счетчиков и устанавливаетих в исходное состояние, соответствующеезаписи нуля, При этом первый двоичныйсчетчик 5 устанавливается в исходное состояние задним фронтом импульса 07 в момент10 времени, а второй двоичный счетчик 6устанавливается в исходное состояние передним фронтом импульса О 7 в момент времени=Т/2. Второй двоичный счетчик 6;постоянное запоминающее устройство 11 и15 цифроаналоговый преобразователь 3 выполняют роль формирователя квазигармонического сигнала, работа которогопроисходит следующим образом. ИмпульсыО 4 с выхода умножителя 4 частоты, следую 20 щие с частотой пИ, поступают на счетныйвход второго двоичного счетчика 6, которыйв начале каждого второго полупериода( Т/2) устанавливается импульсом О 7 в исходное состояние, соответствующее записи25 в нем "О". Счетчик 6 выполняет роль цифрового интегратора со сбросом в конце каждого рабочего. такта. 8 постоянномзапоминающем устройстве 11 хранится кодфункции Цх)=э 1 пх, При действии на входе30 постоянного запоминающего устройства 11код, соответствующего линейно изменяющемуся напряжению с выхода второго двоичного. счетчика 6, на его выходеформируются цифровой сигнал 01=-э 1 п в.35 Этот сигнал с выхода постоянного запоминающего устройства 8 поступает на входцифроаналогового преобразователя 10, навыходе которого формируется опорный кваэигармонический сигнал Оэ=-Оеэ и в. При40 этом сигнал Оз строго синхронизирован ссинхронизирующим напряжением, а его частота всегда равна частоте 1 этого напряжения. В первом такте ОТ/2переключающий элемент коммутатора 2 на 45 ходится в положении "а", на входе преобразователя 9 напряжение-частотасинхрониэирующего типа действует управляющее напряжение Оу. На выходе преобразователя 9 напряжение-частота50 формируется последовательность импульсов с частотой В, пропорциональной управляющему напряжению Ои частоте йсинхронизирующих импульсов 04, поступающих с выхода умножителя 4 частоты на55 .синхрониэирующий вход преобразователя9 напряжение-частота. При этом частотат 9 К 94 ОУ,где К 9 - коэффициент передачи преобразователя 9 напряжение-частота,Следовательно, на С-входе первого двоичногр счетчика 5, выполняющего функцию цифрового интегратора, действует частотный сигнал 09, пропоРЦиональный Оу. В Результате в конце первого такта в момент времени с=Т/2 в счетчике 5 записывается числоТ К 9 фф 40 2 2 ОВо втором такте при Т 12 1 Т выходное напряжение формирователя 7 импульсов при положительном значении синхронизирующего напряжения ОтОе. Следовательно, переключающий элемент коммутатора 2 находится в положении "б"., а к входу преобразователя 9 напряжение-частота подключен выход цифроаналогового преобразователя 3. При этом на выходе преобразователя 9 напряжение-частота формируются импульсы с частотойт 9 = - Т К 9 т 4 Ое зп ат = К 9 Т Ое зп йэ 1Й 1Импульсы с выхода преобразователя 9 напряжение-частота поступают на С-вход первого двоичного счетчика 5. При этом в счетчике 5 записывается число, в каждый момент времени с (Т/2сТ) равноеЙ 5 Оу + 09 - Оу -К 9 в К 9 гп 2, туг, 2 1 К 9 а- , К 9 т 4 Ое 3 и сО т Ф = - Оу + т/г К 9 и Ое + К 0 соз вс 2 л 2 лКак только число Й 5, записанное в счетчике 5, достигнет значения 2" (момент времени Ь), на выходе старшего и-го разряда первого двоичного счетчика 5 формируется сигнал с уровнем логической единицы, Этот сигнал поступает на вход импульсного усилителя 10, предназначенного для согласования выхода первого двоичного счетчика 5 с управляющей цепью тиристора. В момент времени Т на В-вход счетчика 5 поступает импульс с выхода формирователя 7 импульсов при положительном значении синхронизирующего напряжения, задний фронт которого устанавливает первый счетчик 5: в исходное состояние Й 5=0. Далее процесс периодически повторяется. Для определения статической характеристики устройства определяют момент времени се, при котором число Й 5(то), записанное в первОм двоичном счетчике 5, равно 2 я, т,е.10 Формула изобретения Формирователь импульсов управления 50 для тиристорного преобразователя, содержащий источник управляющего напряжения, последовательно соединенные источник синхронизирующего напряжения, формирователь импульсов при положитель ном значении синхронизирующего напряжения и умножитель частоты, выход которого подключен к синхронизирующему входу преобразователя напряжение-частота, первыйдвоичный счетчик, выход старшеК 9 воу + 9 Ое + Кдие- 1гл глС)Параметры устройства выберем таким5 образом, чтобы при 0=0 передний фронтимпульса управления формируется при т=Т,т.е. в конце рабочего полупериода. Подставив в (1) значения Оу=0 и .Т, получаем аналитическое выражение этого условияК 9 в Ое 2 п - 1 р)ЛПриравняв левые части уравнений (1) и(2) и учитывая, что момент времени ь связанс углом включения а соотношениемфо = (д+а)получаемсоз (и+а) =1 -ж - "- (3)О0620 Решив уравнение (3) относительно а,имеема = агссоз (и - "- - 1 ) .ООе(4)Таким образом, формирователь импуль 25 сов управления для тиристорного преобразователя имеет арккосинусоидальнуюстатическую характеристику. Подставивуравнение (4) в формулу для выходного напряжения преобразователя, например, од 30 нофазного мостового симметричногоуправляемого выпрямителя0=050 в (1+соз а),где Оде - среднее значение выпрямленногонапряжения при а = О, получаем35 ОО =0,5 Од й - - (5)ОеИэ уравнения (5) следует, что при реализации предлагаемого формирователя импульсов управления для тиристорного40 преобразователя обеспечивается линейнаястатическая характеристика управляемогопреобразователя. Другим важным достоинством предлагаемого технического решения является высокая помехоустойчивость,45 обусловленная интегрированием входногосигнала.го и-го разряда которого соединен с входом импульсного усилителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения статической характеристики преобразователя путем ее линеаризации, в него введены второй двоичный счетчик, постоянное запоминающее устройство, цифроаналоговый преобразователь и коммутатор, причем первый информационный вход коммутатора соединен с выходом источника управляющего сигнала, второй информационный вход через последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и постоянно запоминающее устройство подключен к выходу второго двоичного счетчика, а выход соединен с информационным входом преобразователя напряжение-частота, С-вход второго двоичного счетчика подключен к вы ходу умножителя частоты, а й-вход соединен с выходом формирователя импульсов при положительном значении синхронизирующего напряжения, С-вход первого двоичного счетчика подключен к выходу 10 преобразователя напряжение-частота, а 8 вход первого двоичного счетчика подключен к выходу формирователя импульсов при положительном значении синхронизирующега напряжения.1714766 О ев Редвктор Т.Ивано Корректор Л;Б йроизводственноЗаказВН Составитель С Техред М.Мор 1 иражПодписноеосударственного ойрата м изобретениям и открытиям при ГКНТ ССОР 11303, Москае, Ж-.35, Раушская наб., ал юаФ комбийат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 11