Устройство для управления трехфазным вентильным регулятором напряжения

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет ио делам иаебретеиий и открытий(72) Авторы изобретения О. П, Ильин, В. П. Беляев и О. А. Головфч Белорусский ордена Трудового Красного Знамени ,политехнический институт К ж(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ1Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в системах управления вентильными преобразователями,Известно устройство для фазового управления тиристорным регулятором напряжения, содержащее синхронизирующий трансформатор, амплитудные ограничители, дифференцирующие элементы, элементы сравнения, суммирующие элементы и формирователи импульсов управления 1 . Данное устройство не обеспечивает управления трехфазным вентильным регулятором.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для управления вентильным регулятором напряжения, содержащее синхронизатор, подключенный выходами через амплитудные ограничители по два на каждую фазу к диф ференцируюшему блоку, выходами подключенному к сумматору, элемент сравнения; 2формирователь импульсов управления, ключ и блок. прямоугольных импульсов 21.Недостатком известного устройства является ограниченная функциональная возможность, так как оно не обеспечивает управления трехфазным вентильным регулятором с широтно-импульсной модуляцией напряжения.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения управления трехфазным вентильным регулятором, напряжения.Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено и цепочками из последовательно соединенных в каждой цепочке, начиная со второй, интегратора, дополнительных ключа, первого элемента сравнения и блока прямоугольных импульсов на входе интегратора и дополнительных второго элемента сравнения и формирователя импульсов управления на выходе интегратора, а первая цепочка снабжена дополнительным интегратором, включенным между выходом основногоУстройство работает следующим Образом.Трехфазная система напряжений, поступающая на вход синхронизатора 1 преобразуется в три пинелных и три фазныхсинусоидапьных напряжений частотой50 Гц, которые поступают на амплитудныеограничители 2, ,преобразующие их вПРЯМОУГОПЬНЫЕ НаПРЯжЕНИЯ о той жЕ ЧВСтоты. Последние подаются, в свою очередь, на дифференцирующий блок 3, навыходе которого в моменты времени,соответствующие положительным и отрицательньь 1 фронтам прямоугольного напряжения, появляются короткие импульсы:С выхода дифференцирующего блока импульсы поступают на сумматор 4, с выхода которого снимается последовательность коротких импульсов б частотой600 Гц, поступающих, в свою очередь,на вход основного формирователя прямоугольных импульсов 12 первой цепочки,С его выхода снимается прямоугольноепеременное напряжение 6 частотой 300 Гц, поступающее на вход дополнительного интегратора 11 первой цепочки. В результате на входе дополнительного интегратора получается напряжение треугольной формы частотой 300 Гц. Дальнейшая работа системы управления определяется требуемой часто-той ШИМ. При е = 3 замыкается основ:. ной ключ 13 в первой цепочке. При этом . напряжение треугольной, формы частотой ЗОО Гц поступает на вход основного элемента 14 сравнения, где оно сравнивается с напряжением управления. Им 3 9706формирователя прямоугольных импульсов,и последовательно соединенными основнымиключом, элементом сравнения и формирователем импульсов управления, причемвыход дополнительного интегратора первой цепочки подключен к входам дополнительных ключей остальных й -1 цепочек,выходы формирователей импульсов управления всех о цепочек соединены параллельно и предназначены длп подключения к гвейтилям преобразователя, выход дополнительного первого элемента сравненияв каждой цепочке, начиная со второй.,подключен к одному входу дополнительного блока прямоугольных импульсов, другОй вход которого подключен к входу Основного блока пряМоугольных импульсовпервой цепочки и выходу сумматора, пер-.вые дополнительные элементы сравненияв каждой цепочке, начиная со второй, вы=полнены с числом входов, равным номеруцепочки, и предназначены для подключения к соответствующему напряжениюсравнения.Ка фиг. 1 представлена схема устрой-ства, "на фиг. 2 - диаграммы напряженийна элементах схемы,Устройство для управления трехфазным вентильньгм регулятором напрюкениясодержит синхронизатор 1, выходамиподключенный через амплитудные.ограчичители 2 к последовательно соединеннымдифференцирующему блоку 3 .и сумматору4, выходом подключенному к и цепочкамиз последовательно соединенных, начинаясо второй, интегратора 5, дополнительных ". ключа 6, первого элемента 7 сравненияи блока 8 прямоугольных импульсов навходе интегратора и дополнительных второго элемента 9 сравнения и формировалйтеля 10 прямоугольных импульсов на вы- "ходе интегратора, Первая цепочка содержит дополнительный интегратор 11 входом через основной блок 12 прямоугольных импульсов подключенный к сумматору, Выход дополнительного интегратора ффподключен к последовательно соединенным основным ключу 13, элементу 14сравнения и формирователю 15 импульсовуправления. Выходы формирователей импульсов управления каждой цепочки сое- Юдинены параллельно и предназначены дляподключения к вентилям преобразователя,Выход дополнительного интегратора 11первой цепочки подключен к входам дополнительных ключей 6 остальных о -1цепочек. Выход дополнительного первогоэлемента 7 сравнения в каждой цепочке,начиная со второй, подключен к одному входу дополнительного блока 8 прямоугольных импульсов, другой вход которого подключен к входу основного блока 12 прямоугольных импульсов первой цепочки и выходу сумматора 4. Первые дополнительные элементы 7 сравнения в каждой цепочке, начиная со второй, выполнены с числом входов, равным номеру цепочки, Одними входами первые дополнительные элементы 7 сравнения в каждой цепочке, начиная со второй, подключены к выходу дополнительных ключей 6 соответственно, Остальные вхо- ды предназначечы для подключения соответствующих источников напряжения.Числа цепочек и из последовательно включенных элементов в три раза меньше числа импульсов широтно-импульсной модуляции в полупериоде питающего на-. пряжения п, т,е, и:гп 3 где ю = 3, 6, 912 .).5 970пульсы, соответствующие моментам равенства треугольного напряжения и напряженияуправления, с выхода основного элемента 14 сравнения поступают на вход основного формирователя импульсов 15 управления, который формирует импульсы управления силовыми тиристорными .ключами, Промодулированное напряжение д сглубиной модуляции, соответствующей величине напряжения управления, поступает 16на нагрузку. При е= 6 замыкается дополнительный ключ 6 во второй цепочке.При этом напряжение треугольной формыдополнительного интегратора 11 первойцепочки поступает на вход дополнительного первого элемента 7 сравнения второй цепочки и сравнивается с постоянным напряжением е, равным половинеамплитуды треугольного напряжения. Свыхода дополнительного первого элемента 7 сравнения снимаются короткие импульсы частотой 600 Гц, сдвинутые пофазе на полпериода относительно импульсов на выходе сумматора 4. Выход дополнительного первого элемента сравнения подключен к одному из входов дополнительного блока прямоугольных импульсов второй цепочки на второй вход поступают импульсы с выхода сумматора 4.В результате на выходе дополнительногоблока прямоугольных импульсов 8 второйцепочки появляется переменное прямоугольное напряжениечастотой 600 Гц,поступающее на вход основного интегратора 5, формирующего треугольное напряжение 3 частотой 600 Гц, В дальней 3шем работа аналогична первой цепочке.При е = 9 замыкается дополнительныйключ 6 в третьей цепочке. Работа схемыуправления аналогична работе при е= 6,46но на вход дополнительного первого элемента сравнения третьей цепочки подаются три напряжения; напряжение треугольной формы дополнительного интеграторапервой цепочки1 1 и два постоянных напряжения н, равных 1/3 и 2/3 амплиту 45ды треугольного напряжения. В результатеформируется напряжение прямоугольнойформы к, в третьей цепочке формируетсятреугольное напряжение л частотой900 Гц,56Применен ие изобретения позволяетрасширить функциональные . возможностиустройства управления вентильным регулятором напряжения с широтно-импульсной модуляцией выходного напряжения. 4 . ВФормула изобретенияУстройство для управления трехфазньпь вентильным регулятором напряжения,содержащее синхронизатор, подключенный выходами через амплитудные ограничители по два на каждую фазу к дифференцируюшему блоку, выходами подключенномук сумматору, элемент сравнения, формирователь импульсов управления, ключ иблок прямоугольных импульсов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения управления трехфазным вентильным регуляторомнапряжения, оно снабжено и цепочками из последовательно соединенных в каждойцепочке, начиная со второй, интегратора,дополнительных ключа, первого элементасравнения и блока прямоугольных импульсов на входе интегратора и дополнительных второго элемента сравнения и формирователя импульсов управления на выходе интегратора, а первая цепочка снабжена дополнительным интегратором, включенным между выходом основного формирователя прямоугольных импульсов и последовательно соединенными основнымиключом, элементом сравнения и формирователем импульсов управления, причемвыход дополнительного интегратора первой цепочки подключены к входам дополнительных ключей остальных н -1 цепочек,выходы формирОвателей импульсов управления всех н цепочек соединены параллельно и предназначены для подключения .к вентилям преобразователя, выход дополнительного первого элемента сравненияв каждой цепочке, начиная со второй,подключен к одному входу дополнительного блока прямоугольных импульсов, другой вход которого подключен к входуосновного блока прямоугольных импульсов первой цепочки и выходу сумматора,первые дополнительные элементы сравнения в каждой цепочке, начиная со второй,выполнены с числом входов, равным номеру цепочки, и предназначен для подключения к соответствующему источнику напряжения сравнения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР521638, кл. Н 02 М 1/03, 1977. 2. Авторское свидетельство СССР970624 роши За 8419/73 Тираж 721 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РПодписноемитета СССРи открытийушская наб., д, 4/5 илиал ППП г. Ужгород, ул. Проектна т Составитель Ю. БояриновРедактор Л. Пчелинская ТехредЖ.Кастелевич . Корр