Логическое переключающее устройство для раздельного управления группами тиристорного циклоконвертора

(51) Н 02 Р 13 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ЕНИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Н АВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВ двумя логическими элементами ЗАПРЕТ, двумя Формирователями импульсов" ,Яву. мя дополнительными элементами И, дву мя дополнительными элементами НЕ и двумя трехвходовымн элементами И, причем выход первого трехвходового элемента И предназначен для подключения разрешающего Формирование выходного тока отрицательного направле ния входа блока управления, выход второго трехвходового элемента И предназначен для подключения разрешающего формирование вь 1 ходного тока положительного направления входа блока управления, первый вход первого трехвходового элемента И соединенФ с выходом элемента задержки, подклю ченного к прямому выходу триггера, а первый вход второго,трехвходового элемента И соединен с выходоМ элемента задержки, подключенного к инверсному выходу ВЯ-триггера вторыеР Ф входы каждого из трехвходовых элемен ф: тов И соединены между собой и подклю. чены к выходу первого дополнительного элемента НЕ, третьи входы каждого из трехвходовых элементов И соединены между собой и подключены к выходу второго дополнительного эле-. мента НЕ, при этом вход первого дополнительного элемента НЕ соединен с выходом первого дополнительного двухвходового элемента И, а вход вто. рого дополнительного элемента НЕ соединен с выходом второго дополнительного двухвходового элемента И, первый вход первого дополнительного двухвходового элемента И соединен с выходом первого Формироватейя импуль" са длительностью Т, подключенного к пРямому выходу%-триггера,а первый вход второго дополнительйого двухвходового элемента И соединен с выходом второго Формирователя импульса подключенного к инверсному выходуЬ-триггера, причем второй вход первого доЯ 1 ) 294 91 52/24-07(71) Белорусский ордена Тру о Красного Знамени политехнич институт(56) 1. Барский В.А. Раздельное управление реверсивными тиристорпвми преобразователями, фЭнергия 1, 1973 к с. 41.2. ПолупроводниКовые выпрямители. ,Под ред.Ф.И.Ковалева, М Энергия, 1978, с.243.(54)(57) ЛОГИЧЕСКОЕ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ГРУППАИИ ТИРИСТОРНОГО ЦИКЛОКОНВЕРТОРА, содержащее два элемента задержки, входы которых соединены с выходами ЯЬ-триггера, 5 -вход которого подключен к выходу первого эле" мента ИЛИ, а К -вход - к выходу второго элемента ИЛИ; первый вход перво го элемента ИЛИ соединен с выходом первого двухвходового элемента И, .а первый вход второго элемента ИЛИ сое динен с выходом второго двухвходового элемента И, первый вход первого элемента И подключен через первый элемент НЕ к источнику сигнала, разрешающего формирование положительного полупериода выходного напряжения, а первый вход второго элемента И подключен через второй элемент НЕ к источнику сигнала, раэрешакщего форми. рование отрицательного полупериода выходного напряжения, вторые входы каждого элемента И соединены между собой Ю Чйрез третий элемент НЕ подключены к выходу датчика состояния проводимости вентилей, о т л и ч а -. ю щ е е с я тем, что,с целью повышения помехоустойчивости и надежности раздельного УПравления, оно снабжено ун довог еский1010715 полнительного двухнходового элементаИ соединен с выходом источника сигнала, разрешающего формирование отрицательного полупериода выходного напряжения, а второй нход второго дополнительного двухвходоного элемента Исоединен с выходом источника сигнала,разрешающего Формирование положительного полупериода выходного напряжения, выход первого логического элеьмента ЗАПРЕТ подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход кото"рого соединен с Ь -входом ВЯ-триггера, а выход второго логическогоэлемента ЗАПРЕТ подключен к второмувходу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с Й-входом ВЯ-триггера, причем прямой вход первого логического элемента ЗАПРЕТ подключен квыходу первого дополнительного двухвходового элемента И, а прямой входвторого логического элемента ЗАПРЕТподключен к выходу второго дополниИзобретение относится к электро-технике и может быть использованодля раздельного управления циклоконверторами,Известно устройство для раздельного управления преобразователем,содержащее элементы И, подключенныек входам соответствующих триггеров,выходы которых через элемент ИЛИ под"ключены к входам элементов И 1) .Недостатком данного устройстваявляется его невысокая надежность,Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство раздельного управления группами тиристорного циклоконвертора, состоящее из трех вход.ных логических инверторов, двух входных логических элементов И, двухвходных логических элементов ИЛИ,ВЯ-триггера и двух элементов задержки, входы которых соединены с выходами ИЯ-триггера, причем Я-вход триггера подключен к выходу первого вход"ного элемента ИЛИ, а К-вход триггера подключен к выходу второго входного элемента ИЛИ, первый вход первого входного элемента ИЛИ соединен свыходом первого входного двухвходо"ного логического элемента И, а первый вход второго входного элементаИЛИ соединен с выходом второго входного двухнходового логического элемента И, при этом первый вход первого элемента И подключен через первыйвходной логический инвертор к источнику сигнала, разрешающего формирование положительного полупериода выходного напряжения, а первый вход тельного днухвходоного элемента И,при этом инверсный вход первого логического элемента ЗАПРЕТ соединенс выходом первого элемента И, а инверсный вход второго логического элемента ЗАПРЕТ - с ныходом второго элемента И, причем длительность импульса на выходе формирователей опреде"ляют как(вкл.тсях+вь кл.ток 1где К - коэффициент запаса по длительности, К1,25)и 1 ,а - соответственномаксимальное значение временивключения и вре"мени выключениянаиболее инерционного тиристоран силовой цепициклоконнертора. второго элемента И подключен черезвторой входной логический иннерторк источнику сигнала, разрешающегоформирование отрицательного полупе 5 риода выходного напряжения, причемвторые входы каждого входного элемента И соединены между собой и черезтретий входной логический иннерторподключены к выходу датчика состоя 1 О ния проводимости.вентилей 21.Недостатками известного устройства являются низкая помехоустойчивостьи невысокая надежностьЦель изобретения - повышение помехоустойчивости и надежность,Поставленная цель достигается тем,что логическое переключающее устройство для раздельного управления группами тиристорного циклоконвертора,содержащее дна элемента задержки,входы которых соединены с выходамиНЯ-триггера, Я"нход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ,а й-вход - к выходу второго элемента ИЛИ, первый вход первого элемен 25 та ИЛИ соединен с выходом первогодвухнходового элемента И, а первыйвход второго элемента ИЛИ соединенс выходом второго днухвходоного элемента И, первый вход первого элеменЗО та И подключен через первый элемент,НБ к источнику сигнала, разрешающегоформирование положительного полупериода выходного напряжения, а первыйвход второго элемента И подключен че 35,рез второй элемент НЕ к источникусигнала, разрешающего формированиеотрицательного полупериода выходногонапряжения, вторые входы каждого элемента И соединены между собой и через третий элемент НЕ подключены к ныходу датчика состояния проводимости вентилей, снабжено двумя логическими элементами ЗАПРЕТ, двумя Формирователями импульсов, двумя дополнительными днухнходоными элементами И, дну мя дсполнительными элементами НЕ и днумя трехнходоными элементами И, причем выход перного трехнходового 0 элемента И предназначен для подключения разрешающего формирование ныходного тока отрицательного направления входа. блока управления, выход второго трехнходоного элемента И 15 предназначен для подключения разрешающего Формирование выходного тока .положительного направления входа блока управления, первый вход первого трехнходоного элемента И соединен с выходом элемента задержки, подключенного к прямому выходу триггера,а первый вход второго трехнходоного элемента И соединен с выходом элемента задержки,подключенного к иннерсно му выходу КБ-триггера, вторые входы каждого из трехнходоных элементов И соединены между собой и подключены к выходу первого дополнительного элемента НЕ,третьи входы каждого из трехнходовых элементов И соединены между собой и подключены к выходу второго дополнительного элемента НЕ,при этом вход первого дополнительного элемента НЕ соединен с выходом первого дополни тельного днухнходоного элемента И, а вход второго дополнительного элемента НЕ соединен с выхоДом второго дополнительного днухнходоного элемента И, первый вхоД первого дополнительного днухнходоного элемента И 40 соединен с выходом первого Формирователя импульса длительностью Т, подключенного к прямому .выходу КБ-триггера, а первый вход второго дополнительного днухнходоного элемента И со единен с выходом второго формирователя импульса, додключенного к иннерсному выходу КБ-триггера, причем нто" рой вход первого дополнительного днухнходоного элемента И соединен с выходом источника сигнала, разрешающего формирование отрицательного полупериода выходного напряжения, а второй вход второго дополнительного днухнходоного элемента И соединен с выходом источника сигнала, разрешаю 55 щего формирование положительного.полупериода выходного напряжения, ныход первого логического элемента ЗАПРЕТ подключен к второму нходу перво го элемента ИЛИ, выход которого сое динен с Б-нходом КБ-триггера, а ны ход второго логического элемента ЗАПРЕТ подключен к второму входу нторого элемента ИЛИ, выход которого соединен с К-нходом КБ-триггера, при чем прямой вход первого логическог элемента ЗАПРЕТ подключен к ныходу первого дополнительного днухнходоного элемента И, а прямой вход второго логического элемента ЗАПРЕТ подключен к выходу второго дополнительного днухнходоного элемента И, при этом инверсный вход первого логического элемента ЗАПРЕТ соединен с выходом первого элемента И, а инверсный вход второго логического элемента ЗАПРЕТ соединен с выходом второго элемента И, причем длительность импульса на выходе Формиронателей определяют какЪ( 8 кл.пзОХВыкл.Тпд х ) 7где 1 - коэффициент запаса по длительности, К 1,257о ,оиС ,- соответственномаксимальное значение нременивключения и нремени выключениянаиболее инерционного тиристора,н силовой цепициклоконвертора,На фиг. 1 принедена схема устройстна управления циклоконнертором 7на Фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющее его работу.Устройство содержит элементы ИЛИ1 - 3, элементы И 4 и 5, элементыЗАПРЕТ 6 и 7, элементы ЙЛИ 8 и 9,триггер 10, элементы 11 и 12 зацвржки, однонибраторы 13 и 14, подключенные к входам элементов И 15 и 16,элементы ИЛИ 17 и 18 . и элементы И19 и 20,Пусть Пр и 0 - логические сигналы, разрешающие формирование на ныходе данной Фазы циклоконнертора соответственно положительную и отрицательную полунолны выходного напряжения; 1 - логический сигнал о наличиитока н этой же выходной фазе преобразонателя 1 1 р и 1 п - выходные логичес"кие сигналы устройства раздельногоуправления (УРУ), разрешающие формиронание соответственно положительнойили отрицательной полунолны ныходного тока данной Фазы,Основным элементом УРУ являетсяКБ-триггер 10, каждый из входов которого соединен с выходами логических элементов ИЛИ 8 и 9 собственно.На одни из входов элементон 8 и 9подключены выходы элементов ЗАПРЕТб и 7, а на другие входы -.выходылогических злементон И 4 и 5, На входй логического элемента 4 подаетсяинверсия сигналов Пр и 17 а на входылогического элемента 5 - инверсиясигналов Ц и 1. На Я-ныход триггера 10 подключен однонибратор 14, запускаемый фронтом О/1 и задержкаО/1 переднего л.ранта На ;.,-зы;од триггера 10 подключен сас:тветствен но аналогичные Однадибратср 33 и задержка 13 Овнов-:.б в" О-:, ", з мируют единичный имл,:льс. Ллительнос ТЬЮ Т Нанниа; С ,(.,чт)ГЧИ Чр Входы ронта 0 1. н:.ОР .сли глк тельность Вхгд. в :.а:. в ., игль:;= меньше Т, то выходной импульс .: в . - эает Вместе со входным, Задержки и 12 предназначены для формированя некоторой па-(О узы в нуле ири переключении триггера 10, чем исключается с:.-.Тязание йран-" ТОВ СИГНаЛОВ 1. -:," гцЧЕСКИ; ЭЛЕ- ментов И 19 и 20, Вел;чина задержки ДОлжна быть не меньшей Времени рас иространения сигналов чер. з элементы 3.4 16 и 38 или элементы и 17 соатветстгенно режичу пепе.,лючения, 33 алее нв ь:.,;.:,а;,.-,:-.: Влмен- тов ЗАПРЕТ б и 7 падается выходной сигнал с логических э,)еме ТОВ16 и 15, а на запрещающие входы элементов б и 7 - сигналы с Выходов элементов 4 и 5,. Наконец логические элементы И 15 и б блокируют Выход- г ные сигналы адновибратарав 14 и 13 при неподходящих значениях Входных логических сигналов 13 Р и (3, чем ис"ключается Вазможность лишних переклю,чений триггера 10,ЗОПроследим рабат;. УРУ В нормальном режиме, те. ири Отсутствии помех.Пусть в момент в (Фиг ;.) Сигналы 1=1 (3=1, (31, =О а триггер 10 уста= новлен в состаяш:.е 0=1 и на выходе УРУ имеем Т, =." Т.е, разрешается Фар мирование отрицательного полупериода выходного тока, Триггер при этом находится В режиме хранения инйормации, так как на оба его входа с выхо. 40 дов элементов 8 и 9 подан нуль, Если В моменттак.на выходе преобразователя прекратится и сигнал 1 станет равным нулю та с Выхода элемента 5 через элемент 9 на Е-вход .-.риггера 10 будет подана 1, в результате триггер установится В состояние 0=1, Начиная с этого момента на выходе одновибратара 13 и, соответственно, элемента 15 появится импульс дис-Я) криминации помехи с длительностью Т, Этот импульс блокирует через элемен" ты 19 и 20 выходные сигналы Тр и Т чем обеспечивается необходимое время паузы для восстановления запирающих свойств вентилей выходящей из работы группы, ибо Т)18 ц, . Импульс Также проходит на вход элемента ЗАПРЕТ б. Однако импульс не проходит на выход элемента б, так как на запрещающий Вход элемента б подается 1 с выхода элемента 4, По истечении Времени Т импульс с выхода одновиб,-;-тара 13 снимается, после чего на -.,ыхае УРУ появляется разрешение на рармирав.,ние положительного полупериада "эка т,е, 1=1 В результате Г"ц-а Выходе преобразователя появляется так и логический-сигнал приобретает значение 1", последнее блокируетэлементы 4 и 5 и триггер 10 переводится В режим хранения инФормации. Пусть В момент времени(фиг. 2) иод действием помехи сигйал приобретает значение 0, тогда на 8-входтриггера 10 с Выхода элемента 4 через элемент 8 подается 1 (Фиг,2), триггер устанавливается В состояние 0=1, что приводит к появлению на входе элемента ЗАПРЕТ б импульса дискриминации помехи с элемента 14. Пока помеха присутствует в сигнале 1 импульс дискриминации не проходит через элемент 6, так как на его запрещающий Вхад ИадаЕтСя ф"1 с выхода элемента 4, Однако так как длительность помехи меньше Т, то к моменту окончания иомехи импульс дискриминации грохадит через элементы б и 9 на Р.-вход триггера и устанавливает его В предыдущее состояние =1, после чего импульс дискриминации помехиснимается а выхода элемента 16. В ;,.Оответствии с изложенным выше поряд. кэм работы схемы на время присутстВия импульсов дискриминации выходные сигналы УРУ блокируются (фиг. 2), Принципиально помеха может воздействовать на триггеа 10 пОМимо канала Х, Пусть В момент времени :4 (Фиг, 2) происходит ложное переключение триггера 3.0, причем канал, па которому грошла помеха, неопределен. Аналогично рассмотренному выше процессу среза после момента времени 4 блок 14 сформирует импульс дискриминации :;амехи, который Восстанавливает триг гер 10 в прежнее состояние сразУ, после чего импульс дискриминации сни Р мается, а выходные сигналы с УРУ приобретают значения, предшествующие ложному переключению триггера 10,Таким образом, предлагаемое устройства обеспечивает повышенную надежность работы УРУ за счет дискриминации импульсов помехи по длительности, причем быстродействие УРУ неуменьшается, так как величина задержки Т по существу не превышает времени, необходимого для восстановления запирающих свойств вентилей силовой схемы преобразователя,1010715 Ьгк 1 501/42 Тираж 685 ВНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская/5 билиал ППЦ Патентф, г,ужгород, ул,Проектна Составитель О.Пареноваедак тор Ю.Ковач Техред И. Тенер Ка ррек тор А. Дз я тес о