Одноканальное устройство для управления вентильным преобразователем

(54) ОДНС.АНАПЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕЙТИЛЬНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ тИзобретение относится к электротехнике.Известна одноканальная система управления (ОСУ) многофазным вентиль:ным преобразователем, которая содержит синхронизатор сети, последовательную цепь из трех блоков задержки основных импульсов, распределитель задержанных импульсов по шести каналам,дополнительный блок задержки синхро имаульсов, для синхронизации распределителя и исто щик управляющего напряжения для управления работой трех идополнительного блока задержки 11 .Однако, три блока с максимальнымизначениями задержки 50-55 эл. град.снижают максимальное значение. уГла .отпирания тиристоров до 160 эл. град,а дополнительная синхронизация его ссетью определяет достаточно высокуюстепейь асимметрии выходных импульсов.Кроме того, для ОСУ характерно запаздывание, пропорциональное количествуосновных блоков задержки,Наиболее близким цо технической сущности и достигаемому результату являе ся одноканальная система управления. вентильными преобразователями,состоящая из генератора синхронизированных с питающей сетью высокочастотных импульсов, содержащая генератор синхроимпульсов, состоящий из фазового компаратора, управляемого генератора, делителя частоты, пересчетную схему по модулю И ; кольцевого .счетчика-распределителя, схем сравнения и выходного формирова теля импульсов 21. Генератор синкроимпульсов отслеживает изменения частоты питающей сети. Синхронизация управляющих импульсов с напряжением питания осуществляется путем сброса лере- счетной схемы по модулю О сигналом со схемы сравненйя. Регулирование смещения фаз импульсов осуществляется с помощью напряжения управления, подаваемого на один из входов схемы сравнения.Эта одноканальная система управления не пригодна для циклоинверторов55 3 7146 ,из-эа запаздывания по срабатыванию на новое значение управляющего напряжениякак минимум на период по сравнению с 1/6 периода для многоканальных систем управления. 5Целью изобретения является уменьшение динамической погрешности одноканаль ной системы управления вентильным пре-.образователем.Это"достигается тем, что в устройст О ве, содержащем пересчетную схему, на входы которой подключены формирователь управляющего воздействия и генератор синхроимпульсов, состоящими из последо 15 вательно соединенных компаратора и уп,равляемого генератора, к выходу которого подключен делитель частоты, выход которого соединен с компаратором, кольцевой распределитель импульсов, к выходу которого подключен выходной формирователь импульсов пересчетная схема выполнена в виде делителей частоты с переменным коэффициентом деленияДПКД),логических схемахИ и КЯ -григгерах, а формирователь управлй 25 ющего воздействия выполнен в виде еин хрониэатора сети, преобразователя напря; жения в коды и генератора управляющего напряжения, причем на входы каждо 1 ЗО го ДПКД включены ДЯ -триггеры через двухвходовые схемы "И", на вторые входы которых подключен генератор синхроимпульсов, входы Й 5-тпптеров соединены с выходами ДПКД и входом Я по 35 следующего ЙЗ -триггера, вход Й, последнего Й 5 -триггера подключен ко входу кольцевого распределителя импульсов, вход 5 первого, Й 5 -триггера соеди/ нен с выходом синхронизатора сети и с 4 первым входом преобразователя напряжения в кОды, второй вход которого соедийен-с"вйхОПбм гаератора упрйвляющего напряжения, а выход подключен ко входу ДПКД. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого одноканального устройства управления вентильным преобразователем. Устройство содержит генератор высокочастотных синхроимпульсов 1, который состоит из компаратора 2 уп- равляемого генератора 3, делителя частоты 4, пересчетную схему 5, состоящую из делителей частоты 6, 7, 8 с переменным коэффициентом деления, логических схем И 9, 10, 11, 15 -триггеров 12, 13, 14, каждый из делителей частоты состоит из декадных счетчиков 1815, 16, схемы совпадения (опознавания,17, схем занесения кода 18, 19, формирователь управляющего воздействия20, кольцевой распределитель импульсов21, выходной формирователь импульсов22, формирователь управляющего воздействия 20 состоит из синхронизаторасети 23, преобразователя напряжения вкоды 24, генератора управляющего напряжения 25,Работает устройство следующим образом.На вход генератора высокочастотныхсинхроимпульсов 1 подается питающеенапряжение с частотой сети . Выходом генератора 1 являются синхронизированные с сетью импульсы частотой6 ф, где Г, -выходная частота делителя частоты 4, коэффициент делениякоторого равен 6 Н . В компараторе 2сигнал с частотой 1 р сравнивается счастотой питающей сети Р . В установившемся режиме Г равно Г, причемпри изменениях последней частота управляемого генератора изменяется так, чтоГ отслеживает Гс . При этом имеет мес.тб сдвиг фаэсигнала на выходе делителячастоты и напряжения питания. Этотсдвиг фаз обуславливает смещение фазимпульсов, управляющих тиристорами,Синхронизатор сети 23 производитимпульсы каждый раз, когда напряжениядвухфазравныдруг .другу,т.е,моментыестественного открывания вентилей. Тогдадля щ -фазной системы число импульсов, производимых за период, будет рав 1 но 201, т, е. при трехфаэной сети число импульсов эа период будет равно.6. Таким образом, на выходе синхронизаторасети 23 будут проходить .синхронизирующие импульсы через 60,, На чертеже для наглядности представлены ДЩД; состоящие из двух декад,т. е. с регулируемым коэффициентомпересчета от 1 до 100. На самом делечисло декад больше и определяется требуемой минимальной дискретностью смещения угла отпирания тиристоров. ДПКДвыполнены на основе триггерных декад сустановкой начальнбго состояния черезсхемы занесения кодов 18, 1 9. Принципдействия таких приборов заключается втом, что в декаде делителя перед началом счета записывается число в двоичном дополнительном коде 1 0 - Я и ког")да в процессе счета, после приходавходных импульсов, в П - декадных установится состояние 1001, что фикси15 20 25 Одноканальное устройство для управления веытильным преобразователем, содержащее пересчетную схему, на входыкоторой подключены формирователь управлгггощего воздействия и генератор сиы-.хроимпульсов, состоящий из последовательно соединенных компаратора и управляемого генератора, к выходу которогоподключен делптель частоты, выход кото-рого соединен с компаретором, кольцевойраспределитель импульсов, к выходу которого подключен вьгходыой формирователь 45импульсов, отличаюгцеесятем, что, с целью снижеггия дггыамичесгойпогрешиости, пересчетная схема выполнепа на делителях частоты с переменнымкоэффициентом деления (ДПКД), логических схемах И и Я 5 -триггерах, а формирователь управляющего воздействиггвыполнен в виде синхронизатора сети,преобразователя напряжения в коды, игенератора управляющего напряжения,причем па входы каждого ДПКД включе 55ны ЯЯ.-трггггеры через двухвходовыесхемы И, на вторые входы когорыхподклге 1 геы генератор синхроимпульса,5 71 руется в схемах совпадения 10, то появится выходной сигнал. В делителе частоты ДПКД б, 7, 8 двоичные числа заносятся параллельно от преобразователя напряжения в коды (ПИК) 20 через 60 по сигналам от синхронизатора 23, Быстродействие ПИК определяется частотными возможностями применяемых в нем типов логических интегральных мик= росхем при соответствующей его структуре построения и вполне достаточно,чтобы ввести за время"Р свн1где ф- число фаэ вентипьного преобразователя, число единиц информации, обеспечивающее точность отсчета угла отпирания тиристоров в десятые доли градуса. Генератор управляющего напря жения 25 вырабатывает постоянное напряжение, определяющее угол отпирания тиристоров. Представленная схема уст ройства предусмотрена для случая трехфазного силового напряжения с диапазоном регулирования угла зажигания тиристоров, к примеру 8 -0-180 эл. град.Поэтому пересчетное устройство состоит из трех ДПКД, каждое из которых может обеспечить угол регулирования зажиганияов диапазоне оС -0-60 . РезультирующиЛугол зажигания. равен 6 =ОС,+ + Ф, Предположим, необходимо йолрнть угол. зажигания тиристоров 8=48, т. е.необходимо задержать выдачу управляющих импульсов относительно синхронизиорующих импульсов на 48В атом случае генератор управляющего напряжения 25 вырабатывает напряжение, соответствующее О -16 эл, град, и ПНК заносит соответствующий код в ДНКД. С приходом первого синхроимпульса из синхронизатора сети 23 триггер 1 2 устанавливается в состояние "1; тем самым разрег 1 гая подсчет приходящих высокочастотных импульсов 1 ДПКД 6 через схему. И 9. После подсчета первым ДПКД числа импульсов, соответствующих задержке угла управления в 16 эл. град, схема совпадения 17 выдает сигнал, опрокидывающий триггер 12 в состояние О" и устанавливающий триггер 13 в состояний "1", запрещая подсчет высо,кочастотных импульсов ДПКД 6 и разрещая их счет ДПКД 7. Дальше работа ДПКД 7 и ДПКД 8 происходит аналогично, Таким образом, при ДПКД;работают последовательно, формируя суммарнуюо задержку импульса управления в 48,4618 6 Далее задержанные импульсы распреде- ляются кольцевым распределителем 21 на соответствующий тиристор, формируются схемой 22 и подаются на тиристор, С приходом следуюгцего синхпоимпульса из синхронизатора сети 23 цикл повторяется.В случае, если необходимо реализоо о вать Оуйр60, к примеру, г;г-90, то после последовательной работы по первому синхроимпульсу ДПКД 6, 7, 8с приходом второго синхроимпульса одновременно с работой ДПКД 9 будет работать и ДПКД 6, В случае реализациио %61 20 будут одновременно работать,Все три ДПКД, но от разных синхроимпульсов,Устройство позволяет уменьшить динамическую погрешность, повысить симметрию и точность получения выходногонапряжения.Применение таких одноканальных систем управления в народном хозяйствевзамен цифровых многоканальных системуправления значительно уменьшает габариты и стоимость преобразовательньиустройств. формула .из обре т ения гвходы Й,Й 5 триггеров соединены с вы7 ходами ДПКД и входом В последующ го Ъб-триггера, вход Я последнего Щ-триггера подключен ко входу кол цевого распределителя импульсов, вход Я первого Я 6-триггера соединен с выходом синхронизатора сети и с перв входом преобразователя напряжения в код, второй вход которого соединен с. выходом генератора управляющего нап"жения, а выход подключен ко входу ДПКД.714618Яе- Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лабунцов В, А. Нопирковский И.Магнитно-полупроводниковая система управления вентильным преобразователем,ым Ж., "Электричество, 1965, М 2,2.810 а Яе 1 п,йаарора 6 ои Ч Есоьатса 6 есвВМсв 1 рцЪве Югер всЪеРя" ве %ог 1 Иг 1 Мог 1 хед десп 1 чев ЗГеЕ10 1 ГОМ.ЗНЙ Иесгои Оод сопг 06-"ЗЬМготеоЬь" 49 ч 5, 2 2, 4 з,р 425-429