Цифровое устройство управления тиристорным преобразователем

(11)607926 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 04,33,74 (21) 2003023/26 3 К 13/О единением заявкиГосударственный кометеСовета Инннстроа СССРоо делам нзобретеннйн открытей(43) Опубликовано 25,03,76 Бюлл104,76 81.325 088,8 5) Дата опубликования описания рохин, Л, А, ЯновскийВ, О,и А, М. Бродецкий 2) Авторы изобретени В И, Энтина 1) Заявитель технический институт инский эаочн фРОВОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМны Изобретение относитсяк системам . войуправления, . но еефИзвестно цифровое устройство управ-муОевпения тиристорным преобразователем, со- кадержашее генератор тактовых импусп сов, ересоединенный через схему запуска со вхо- оддом счетчика, выход которого соединен соеес управляюшим электродом тиристора, нульхроорган, соединенный со схемой запуска. втоХднако нестабильность генератора так-. 10товых импульсов и разомкнутая структу-Кроме того, устройство содержит схера системы определяют невысокую точ- му коррекции и установки угла управле, ностьуправления, а изменение характера ния, входы которой соединены с выходаминагрузки значительно сказывается на сме- генератора тактовых импульсов, а первыйшенин нуля преобразователя (дрейф нуля)И и второй выходы - соответственно с треБель изобретения - повышение точнос-, тьимвходомсчетчикаистретьимвходомсхети управления и обеспечение автономного мы вычитания, и схему зашиты, два входа корежима работы, а также обеспечение уста торойсоединенысоответственносвыходомновки и коррекции угла управления и за- . нуп органаивыходомсчетчика, авыходышиты устройства от опрокидывания фазы, 20 через схему распределения и формированияЭто достигается тем, что в устройстимпульсовуправления соединенысуправляво введены преобразователь напряже.ние- юшим электродом тиристора,частота. две схемы синхронизации, схема На фиг, 1 приведена функциональнаявычитания, причем первый выход схемы схема устройства; на фиг, 2 - времен взапуска соединен с одним иэ входов пер 25, диаграммы работы устройства.Предлагаемое устройство состоит изгенераторатактовых импульсов 1, выраба-тывающего две последовательности однополярных импульсов тактовых частотР и Г сдвинутых между собой во време Уни на одинаковыеинтервалы," схемы запуска2, осуществляющей запуск устройстве вмомент прихода первого импульса с выхода нуль-органа; схемы коррекции 3 углауправления и установки нуля преобраэователя; двух схем синхронизации 4 и 5, за-шишающих устройство от сбоев и потериинформации; схемы вычитания 6; счетчика7(, нуль-органа 8; схемы защиты 9; преобразователя напряжение частота 10; 15схемы распределения и формирования импульсов управления 11, которая распределяет импульсы переполнения счетчика 7по,двум каналам управления и формируетмошные импульсы, необходимые для откры- фвания тиристора.цифровое устройство управления тиристорныл 1 преобразователем работает следу-,ю 1 цим образом,В режиме, когда отсутствуют импульсы25частоты задания и импульсы частоты обратиой связи при прохождении переменного напряженияя сети через нулевое значение, Нульоргау 8 вырабатывает синхроимпульс,под действием которого срабатывает схема запуска 2 и разрешает прохождение импульсов тактовой частоты Р на вхбд схемы вычитания 6 и далее на вход счетчика 7,Время заполнения Т счетчика 7 и часМтота питаюшей сети находятся в соотношении:с1се(по40Благодаря начальной установке триггера старшего разряда счетчика 7 в единичное состояние, выходные ил(пуль ы переполнения счетчика 7 сдвинуты м, времени на половину периода следования импульсовс выхола нуль-органа 8, ( Ц,7 на фиг, 2 ).Следовательно, фаза импульсов переполнения счетчика 7 относительно выходных импульсов нуль-органа (Ц, на фиг, 2) соответствует углу управления 4 -90 о. - 50Импульсы переполнения счетчика 7 через схему зашиты 9 поступают на схему 1 Х распределения и формирования импульсов (Ц на фиг, 2), которая формирует импульсы управления с необходимыми параметрами.Работа схемы при наличии импульсов частоты заданияи импульсов частотыЬобратной связи 1 происходит следующимособразом, 9( При поступлении импульсов частоты задания (на вход схемы синхронизации 4последняя осуществляет запоминание их споследующим вводом синхронно с тактовойчастотой К на второй счетный вход счетгчика 7. Этим достигается запита схемыот сбоев и потери информации.Следовательно, помимо тактовой частоты Р счетчик 7 заполняется импульса 1 Уми частоты заданиячто приводит куменьшению времени заполнения счетчика7, т, е. к уменьшению угла управления(с(, Я,на фиг, 2), что в свою .очередь7вызывает появление напряжения иа выходе тирис горного, преобразователя. Это напряжение, воздействуя на объект управления,вызывает его функционирование, Одиовременно выходное напряжение тиристорного преобразователя поступает на преобразователь напряжение-частота+-10, Импульсы частоты обратной связичерезоссхему синхронизации 5 синхронно с импульсами тактовой частоты т поступают насхему вычитания 6, которая обеспечиваетполучение непрерывной разности междуколичествол импульсов частоты обратнойсвязи, Следовательно, в этом режиосме счетчик 7 помимо частоты заданиязаполняется разностью частот,1 Р(- ), что эквивалентно подаче на счетчик тактовой частоты Р и разности частоты заданияи частоты обратной связи .Г , что приводит к увеличению времени заполнения счетчика, т. е. к увеличениюугла направления оПри достижении равенства 1переосходный процесс заканчивается, т. е, в счетчике 7 записывается и вычитаетсяодинаковое количество импульсов. В установившемся режиме угол уп Равления опредег1ляется количеством импульсов Я, записанных в счетчике 7 до момента равенства частот т И 1,Применение схемы вычитания 6 импульсов частоты Г из такт овой частоты Рпозволяет увеличить быстродействие схемы,особенно при работе с низкими частотамизадания, а также применить счетчик 7,что значительно упрощает схему,В процессе работы возможен режимбольших или длительных рассогласованийв системе регулирования, т,е. разностьмежду количеством имульсов задания иобратной связи в единицу времени превосходит половину емкости счетчика 7. Врезультате этого фаза выходного импульсаможет измениться на 180 (опрокидывание фазы), что приведет к аварийному режиму,5 О 7926 формула иэьбретения Йля предотврвцения этого служит схема зашиты 9, которая содержит внвлогэ-вую схему задержки импульсов. нуль оргвнв 8 на величины, соотвествующие мвксимвльномуАкс и минимальному Оц,допустимым углем управления, я непосредственно схему зашиты, которая работаетследующим образом, При изменении углауправления в пределахб. (с сб. схемамин. -- маркс.зашиты пропускает импульсы переполнения счетчика в схему распределения иформирования импульсов управления 11,При выходе импульсов переполнения изукаэанного интервала схема зашиты 9 блокирует выход счетчика (, одновременновыдавая импульсы ограничения б- или(в зависимости от знака рвссоглвсомян.ввния) до тех пр, пока импульс переполнения счетчика 7 снова не войдет в эвданный интервал.При работе преобразователя нв нагрузку с различным характером общего сопротивления угол управления А , при котором выходное напряжение преобрвэователяравно нулю, может иметь различные эначения, Для установки этого угла (в случае, если он не равен 90 о)служит схемакоррекции Э угла управления и установкинуля преобразователя, которая осуществляетподачу пачки импульсов, соответствующихнеобходимому изменению угла управленияв устройство управления, Для уменьше-ьния угла управления А гачка импульсовсинхронно с Р подается на счетный входгсчетчика 7, для увеличения О" - синхронно с Г 1 на схему вычитания 6,При работе преобразователя на активную нагрузку угол д о = 180 о устанавливвется снятием записи единицы в старшем разряде счетчика 7. Аналогично осуществляется коррекция угла упрввления впроцессе рвботы,1. цифровое устройство управления тиристорным преобразователем, содержащеегенератор тактовых импульсов, соединенный через схему эвпскв со входом счетчика, выход которого соединен с управляющим электродом тиристорв, нуль-орган,соединенный со схемой звпускв, о т л иИ) чвюшееся тем, что, сцельюповышения точности управления и обеспеченияавтономного режима работы, в устройствовведены преобразователь нвпряжение-частота, две схемы синхронизации, схема вычитания, причем первый выход схемы эвпусха соединен с одним из входов первой схемысйнхронизвции непосредственно и с первымвходом счетчика через схему вычитания,второй выход схемы запуска соединен соМ вторым входом счетчика через вторую схему синхронизации, а выход преобразоввтеля напряжение-частота соединен со вторымвходом первой схемы синхронизации, выход которой соединен со вторым входомсхемы вычитания,2, Устройство пои. 1, от лич вюш е е с я тем, что, с целью обеспеченияустановки и коррекции угла управления иЗ защиты устройства от опрокидывания фвэы,устройство содержит схему коррекции иустановки угла управления, входы которойсоединены с выходами генератора тактовыхимпульсов, а первый и второй выходы соЗф ответственно - с третьим входом счетчикаи с третьим входом схемы вычитания, и схемузалиты, двв входа которой соединены соответственно с выходом нуль-органа и выходом счетчика, в выходы - черед схему рвс4 О пределения и формирования импульсов управлеши соединены с управляющим электродом тиристора, г " "т507926 ставитель М. ЧернякхредО. Луговая Корректор 3. фант Редактор О ин Тираж 1029 Подписное ударственного комитета Совета Мпо делам изобретений и открыт Ж, Раушская наб д. 4/5 аз 4992ИНИИПИ ис 035, Москва,лиап ППП "Патент, г, Ужгород, ул, Гагарина, 101