Фазосдвигающее устройство для управления автономным стабилизированным инверторром тока

(111 53572 Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл.з Н 02 Р 13/1 вкис присоединение сударственный комитет авета Министров СССР о делам изобретений 23) ПриоритетОпубликовано 15.11.76. Бюллетень53) УДК 621.316.7(54) фАЗОСДВИГАЮЩЕЕ УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫМ ТАБИЛИЗИРОВАННЫМ ИНВЕРТОРОМ ТОКАк области преобра жет быть использо я автономными ин Изобретение относитсязовательной техники и мовано в системах управлениверторам и тока.Известны фазосдвигающие устройства для управления автономными инверторами тока, запускающиеся от задающего генератора и управляемые сигналом системы регулирования 1, 21. К недостаткам таких устройспв относится наличие части периода, при которой воздействовать на них сигналом управления невозможно, что ухудшает качество переходного процесса при сбросе нагрузки и может привести к срыву инвертирования.Известно также фазосдвигающее устройство, выполненное на основе ждущего мультивибратора (3. При использовании такого фазосдвиоающего устройства в автономных стабилизированных инверторах тока ждущий мультивибратор запускается от отдельного задающего генератора. В таких инверторах при сбросе нагрузки происходит резкий скачок фазы 1 выходного напряжения вправо. Так как в состав инвертора тока входит, как правило, тиристорно-дроссельный регулятор реактивной мощности, то при резком сдвиге выходного напряжения вправо происходит резкое открытие тиристоров этого, регулятора, потому что импульсы, формируемые фазосдвигающим устройством, не успевают сдвинуться 5 вправо. В результате этого ток, через тиристоры основного моста инвертора увеличивается и возможен срыв инвертирования. Для устранения этого отрицательного эффекта приходиться существенно увеличивать быстро действие системы регулирования инвертора,вводя различные производяные, что усложняет ее схему, Кроме того, так как ждущий мультивибратор представляет собой,устройство временной задержки, воздействовать на него 15 увеличением быстродействия системы регулирования (при аналоговой форме сигнала) в течение временно устойчивого состояния, которое может совпадать с началом переходного процесса изменения фазы напряжения, не 20 представляется возможным. Таким образом,сохраняется возможность срыва инвертора при значительных сбросах, нагрузки. Отрицательный эффект при этом усиливается, когда от инвертора питается асинхронный двита тель, В этом случае наличие в силовой схемеинвертора конденсаторов приводит при от 5357125 10 15 20 25 30 35 40 50 55 60 65 ключении его к возбуждению двигателя. Переход двигателя в генераторный режим сопровождается значительным и длительным повышением напряжения на шинах, так как фазосдвигающее устройство тиристорно-дроссельного регулятора синхронизировано с задающим генератором, а фаза и частота напряжения возбужденного двигателя существенно отличаются от фазы и частоты импульсов запуска, что,не позволяет скомпенсировать емкость инвертора,Для повышения быстродействия при сбросе нагрузки и упрощения, схемы предлагаемое устройство снабжено дополнительным ключом, схемой совпадения и формирователем импульсов, причем выход дополнительного ключа,шунтирует выход ждущего мультивибратора на общую шину, вход ключа соединен с выходом схемы совпадений, первый вход схемы совпадений связан с задающим генератором, второй вход схемы совпадений соединен с выходом формирователя импульсов, а вход последнего подключается к выходу инвертора,Кроме того, устройство содержит дополнительный логический элемент ИЛИ, причем первый вход схемы совпадений связан с выходом задающего генератора через дополнительный логический элемент ИЛИ, один из входов которого соединен с системой включения - отключения инвертора, что обеспечивает,возможность отключения инвертора без повышения выходного напряжения при наличии в нагрузке асинхронных двигателей.Для улучшения качества переходного процесса при отключении инвертора устройство снабжено вторым дополнительным ключом, причем выход этого ключа шунтирует один из входов ждущего мультивибратора на общую шину, а вход второго ключа соединен с системой включения-отключения инвертора,На фиг, 1 дана блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 - блок-схема модификации устройства; на фиг. 3 - временные диаграммы работы устройства на фиг. 1.Фазосдвигающее устройство (ом, фиг. 1) содержит ждущий мультивибратор 1, бесконтактный ключ 2, схему совпадения 3, формирователь 4 импульсов, синхронизированных с напряжением на шинах инвертора, и задающий генератор 5, Фазосдвигающее устройство (см. фиг. 2) дополнительно включает в себя схему ИЛИ 6 и бесконтактный ключ 7.Устройство работает:следующим образом.Инвертированное выходное напряжение поступает в формирователь 4, где преобразуется в прямоугольные импульсы, которые поступают на один из входов схемы совпадения 3, на другой вход которой поступают импульсы с генератора 5. На выходе схемы совпадения 3 формируется положительный прямоугольный импульс в интервале времени совпадения положительных импульсов с формирователя 4 и генератора 5. В момент формирования этого положительного импульса бескон 4тактный ключ 2 открывается: выход ждущего мультивибратора приобретает нулевой потенциал и ждущий мультивибратор переходит ио временно устойчивое состояние, Таким образом, необходимость в формировании обычных запускающих импульсов для ждущего мультивибратора отпадает, что упрощает предложенное устройство, Длительность нахождения ждущего мультивибратора во временно устойчивом состоянии определяется величиной напряжения, поступающего от системы регулирования, и всегда в статических режимах работы инвертора больше, чем длительность импульса на выходе схемы совпадения И (см. фиг, 3). При резком изменении фазы выходного напряжения вправо длительность импульса на выходе схемы совпадения 3 также увеличивается (интервал 1, - 1 з на фиг, 3). На выходе ждущего мультивиратора 1 появляется положительный импульс только в момент 1, когда формируется только управляющий импульс для тиристора, т.е. сдвиг импульса вправо происходит быстрее и независимо от сигнала от системы регулирования,При введении в схему элемента ИЛИ 6 (см, фиг. 2) предлагаемое устройство работает аналогично во всех рабочих режимах инвертора, за исключением режима отключения инвертора при запущенном асинхронном двигателе. В этом режиме от;системы включения - отключения инвертора на вход схемы совпадения 3 поступает постоянный положительный потенциал, тем самым блокируя сигналы с задающего, генератора 5.На выходе схемы совпадения 3 в этом режиме формируется импульс, синхронизированный с напряжением на шинах инвертора, длительностью, равной длительности импульса на выходе формирователя 4. В момент формирования этого импульса бесконтактный ключ 2 открывается, переводя ждущий мультивибратор 1 во временно устойчивое состояние, Если длительность нахождения ждущего мультивибратора во временно устойчивом состоянии, определяемая величиной сигнала системы регулирования, меньше длительности импульса на выходе формирователя 4, то импульс управления тиристором формируется по заднему фронту импульса, формируемого фор мирователем 4. Ф азовое положение заднего фронта импульса с формирователя 4 выбирается так, чтобы скомпенсировать емкости инвертора в этом режиме и тем самым не допускать режим возбуждения вращающегося асинхронного двигателя, В результате этого при отключении инвертора двигатель, сразу начинает тормозиться и напряжение на шинах инвертора не повышается.Однако, если длительность нахождения ждущего мультивибратора 1 во временно устойчивом состоянии больше, чем длительность импульса на выходе формирователя 4,то импульс управления тиристором формируется не по заднему фронту импульса с фор 53571 2мирователя 4, а определяется длительностью временно устойчивого состояния ждущего мультивибратора. В результате емкости инвертора оказываются неполностью скомпенсированными и возникают условия для кратковременного возбуждения двигателя, сопровождающегося повышением напряжения на шинах инвертора.Для улучшения качества переходного процесса при отключении инвертора в блок-схему устройства введен (см. фиг. 2) дополнительный бесконтактный ключ 7, подключенный между одним из входов ждущего мультивибратора и обцей шиной, При таком выполнении устройства при отключенном инверторе бесконтактный ключ 7 открывается, не допуская нахождения ждущего мультивибратора во временно устойчивом состоянии больше длительности импульса с выхода формирователя 4. В результате этого фазовое положение импульсов управления тиристорами в этом режиме всегда жестко связано с фазой заднего фронта импульса на выходе формирователя 4, условия, возбуждения асинхронного двигателя отсутствуют и переходный процесс улучшается.Таким образом, данное изобретение позволяет улучшить динамичеокие овойства стабилизированного инвертора тока, упростить фазосдвигающее .устройство за счет отключения пепи запуска мультивибпатора, а также отказаться от дополнительной системы управления тиристорами в случае прекращения инвертирования при наличии в нагрузке асинхронного двигателя.Формула изобретения1. Фазосдвигающее устройство для управления автономным,стабилизированным инвертором тока, снабженным системой включения - отключения, содержащее ждущий мульти 1 вибратор, управляемый системой регулирования и запускаемый от задающего генератора, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия при сбросенагрузки и упрощения схемы, оно снабженодополнительным ключом, схемой совпаденияи формирователем импульсов, причем выходдополнительного ключа шунтирует выходждущего мультивибратора на общую шину,вход ключа соединен с выходом схемы совпадений, первый вход схемы совпадений связанс задающим генератором, второй вход схемысовпадений соединен с выходом формирователя импульсов, а вход последнего подключается к выходу инвертора.2, Устройство,по п, 1, отличающеесятем, что, с целью обеспечения возможностиотключения инвертора без повышения выходного напряжения при наличии в нагрузкеасинхронных двигателей, оно снабжено дополнительным логическим элементом ИЛИ,причем первый вход схемы совпадений связанс выходом задающего, генератора через дополнительный логический элемент ИЛИ, один извходов которого соединен с системой включе 25ния - отключения инвертора,3. Устройство по п. 2, отличающеесятем, что, с целью улучшения качества переходного процесса при отключении инвертора,оно снабжено вторым дополнительным клюЗО чом, причем выход этого ключа шунтируетодин из входов ждущего мультивибратора наобщую шину, а вход второго ключа соединенс системой включения - отключения инвертора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:535712 ения. юг игщема РеуяироЯюйя Кформиро 8 ателюимлулосоР улроолениялиристором Шиит иядерторк Ююж ииВертораКорректор Н. Аук ПодпиСССР нцография, пр, Сапунова, 2 1 каз 2356/18 Изд.ЦНИИГ 1 И Государстве по дела 113035, Москв46 Тираж 882го комитета Совета Министрзобретений и открытийЖ, Раушская наб д. 4/5