Устройство для управления многофазным вентильным преобразователем

(50 Н 02 Р 13/16 311 МЬ 4 КО 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский элект технический институт Производственного объединения "ХЭМЗ"(56) 1. Авторское свидетельство ССС 9 223900, кл, Н 02 3 12/03, 1967.2. Авторское свидетельство СССР 9 592058, кл. Н 02 Р 13/16, 1977.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯМНОГОФАЗНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее трехфазный источникопорного напряжения, подключенныйк входам блоков ограничения минимального и максимального углов и блокафазосмещения, блок логики, состоящийиз шести элементов И-НЕ, причем первые входы этих элементов И-НЕ подключены к выходам блоков ограничения минимального и максимального углов, ак вторым входам первых трех элементов И-НЕ - прямые выходы нуль-индикаторов блока фазосмещения соответствующих фаз, и блок усилителей-формирователеи импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения, повышения надежности и расширения функциональных возможностей, в блок логики введены три элемента ИЛИ, причем вторые входы вторых трех элементов И-НЕ соединены с инверсными выходами нуль-индикаторов блока фазосмещения соответствующих фаз, выходы всех элементов И-НЕ подключены соответственно фазам к входам элементов ИЛИ, выходы которых подключены к соответствующим входам усилителей-формирователей.2. Устройство по п. 1, ол ич а ю щ е е с я тем, что усилитель- формирователь импульсов состоит из двенадцати элементов И-НЕ, шести конденсаторов и развязывающих диодов, формирователя кратковременных импульсов, причем к входам первых шести элементов И-НЕ подключены выходы элементов ИЛИ блока логики, выходы этих элементов через шесть конденсаторов и развязывающих диодов подключены к входу формирователя кратковременных импульсов и первым входам шести элементов И-НЕ, к вторым входам которых подключен выход формиро- . вателя кратковременных импульсов.7247 2110Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть исполь.зовано в системах управления многофазными вентильными преобразователями постоянного и переменного тока.Известно устройство для управления многофазными вентильными преобразователями, в котором число каналов фазового сдвига в два раа меньше числа фаз эа счет того, что в каждом1 О канале формируются импульсы с интервалом 180 элград, а затем распределяются по противофазным вентилям, Задающие импульсы формируются с помощью преобразования трехфазного синусо 15 идального напряжения питающей сети в кратков:сменные импульсы, следующиев каждом канале с интервалом 180 эл,град., Далее импульсы каждого канала поступают на вход блоков переменной задержки,которые задерживают их на желаемый20 угол от 0 до 160-180 эл.град, определяемый величиной поданного на них управляющего постоянного напряжения, и затем импульсы распределяют по венг 5 тилля с помощью шести блоков совпадения, на входах которых перемножают полученные кратковременные импульсы и линейные синусоиды, соответствующие диапазону работы данного вентиля 11,Недостатком такого устройства является наличие блоков задержки, так как при этом существенно возрастает межканальная асимметрия импульсов и резко ухудшаются динамические свойства системы при быстрых измене ниях управляющего сигнала. Кроме того, получение на входе схемы кратковременных импульсов и их дальнейшее преобразование снижает надежность устройства.Наиболее близким к изобретению является устройство для управления многофазным вентильным преобразователем, содержащее трехфазный источник опорного напряжения, блок фазо смещения, блоки ограничения минимального и максимального углов, блок логики, блок усилителей формирователей импульсов, причем каждый из блоков ограничения максимального и 5 б минимального углов создает сигналы длительностью 80 эл.град, а блок логики, состоящий из двенадцати элементов И-НЕ создает изменяющиеся по длительности сигналы от . 55 180 эл.град при с =с(дадо сс+Ыщ+ + 180 эл.град,при с 1 = Ы. В реальных преобразовательных агрегатах может устанавливаться 10 эл.град,К- 150 эл.град тогда максимальная длительность сигнала блока логики равна 240 эл, град 2.Однако в известном устройстве блок логики содержит число каналов, соответствующее числу фаз многофазного вентильного преобразователя, так как длительность диапазонов фазосмещения для промежуточных значений углов управления отлична от 180 эл.град., а блок усиления-формирования импульсов содержит число каналов формирователей импульсов, соответствующее числу фаз преобразователя.Целью изобретения является упрощение устройства, повышение надежности расширение функциональных возможностей.Поставленная цель достиг ется тем, что в устройстве для управления многофазным вентильным преобразователем, содержащем трехфазный источник опорного напряжения, подключенный к входам блоков ограничения минимального и максимального углов и блока фазосмещения, блок логики, состоящий из шести элементов И-НЕ, причем первые входы этих элементов И-НЕ подключены к выходам блока ограничения минимального и максимального углов, а к вторым входам первых трех элементов И-НЕ - прямые выходы нуль-индикаторов блока фазосмещения соответствующих фаз, и блок усилителей-формирователей импульсов, в блок логики введены три элемента ИЛИ, причем вторые входы вторых трех элементов И-НЕ соединены с инверсными выходами нуль-индикаторов блока фазосмещения соответствующих фаз, выходы всех элементов И-НЕ подключены соответственно фазам к входам элементов ИЛИ, выходы которых подключены к соответствующим входам усилителей-формирователей.Кроме того, усилитель-формирователь импульсов состоит из двенадцати элементов И-НЕ, шести конденсаторов и развязывающих диодов, формирователя кратковременных импульсов, причем к входам первых шести элементов И-НЕ подключены выходы элементов ИЛИ блока логики, выходы этих элементов через шесть конденсаторов и развязывающих диодов подключены к входу формирователя кратковременных импульсов и первым входам вторых шести элементов И-НЕ, к вторым входам которыхподключен выход формирователя кратковременных импульсов.На фиг, 1 показана схема предлагаемого устройства управления; на фиг.2 - эпюры напряжений, поясняющие работу устройства на примере фазы А.Устройство для управления многофазным вентильным преобразователем состоит из трехфазного источника 1 опорного напряжения, выходные сигналы которого подключены к входам блока 2 ограничения минимального угла управления, блока 3 ограничения максимального угла и блока 4 фазосмещения, в котором эти сигналы суммируются с сигналами управления; +0 для Фаз А, В и С, -П для фаз -А, -В, -С.Выходы блоков 2-4 подключены к входу блока 5 логики, выходы которого подключены к усилителю-Формирователю 6 импульсов, причем к входам элемента И-НЕ 7 блока 5 логики подключены выход Ае блока 2 ограничений минимального угла и выход А, блока 4 фазосмещений, к входам элемента И-НЕ 8 - выход Ве блока ограничений и выход Вфс блока 4 фазосмещений, к входам элемента И-НЕ 9 - выход С блока ограничений и выход Сф блока 4 фазосмещений, к входам элемента И-НЕ 10 - выход Аблока 3 ограничений максимального угла и выход - А, блока 4 фазосмещений, к входам элемента И-НЕ 11 - выход В,блока ограничений и выход -Вблока 4 фазосмещений, к входам элемента И-НЕ 12 - выход С с, блока ограничений и выход -Сф блока 4 Фазосмещений. Выходные сигналы элементов И-НЕ 7, 10, 8 и 1 1, 9 и 12 подключены к входам элементов ИЛИ 13, 14 и 15, прямые и инверсные выходы которых подключены к входам элементов И-НЕ 16-21 блока 6 формирования импульсов, а выходы элементов И-НЕ 16-21 - к емкостям 22-27, которые через развязывающие диоды 28-33 и резистор 34 подключены к базе транзистора 35 с регулируемым подпором, снимаемым через резистор 36 с потенциометра 37. Выходной сигнал транзистора 35 подключен к вторым входам элементов 38-43, к первым входам которых подключены соответственно выходы элементов И-НЕ 16-21.Устройство работает следующим образом. На входы блоков 2-4 поступают сину.соиды Арп, Воп, С оп из блока 1 опорных напряжений. На выходах блоков 2и 3 ограничений получают 180-градус 5 ные сигналы Ао, Вр, С о и Ад, В,.с,С,р (фиг. 2 б, в ) на выходах блока4 фазосмещений - изменяющиеся по длительности в зависимости от Бр сигналы фазосмещений А с -А 4 сВ Фс1 О В, С - Сф (фиг. 2 д).Рассмотрим формирование 180-градусного сигнала Фазосмещения для однойфазы, например для фазы А.На входы элемента И-НЕ 7 в блоке 515 логики поступают сигналы Ар и А 4,сна выходе получают сигнал Ар А(фиг, 2 е ). На входы элемента И-НЕ 10в блоке 5 логики поступают сигналыА,и -А 4,с , на выходе элемента20 И-НЕ 10 получают сигнал -А Афс м(фиг, 2 х ), Сигналы с выходов элементов И-НЕ 7 и 10 суммируются на входеэлемента ИЛИ 13, выходные сигналыкоторого имеют длительность 180 эл.град,(рис. 2 з ), так как передний фронтопределяется передним Фронтом сигналаА , , а задний - сигналом -А фс, расстояние между которыми всегда равно180 эл.град, При работе с углами30 максимального и минимального ограничений длительности импульсов также остается равной 180 эл.град. Пр.;.мойвыход элемента ИЛИ 13 используетсядля создания импульса в Фазе, а инЗ 5 версный - в противофазе.На входе элемента И - НЕ 16 блокаформирования импульсов перемножаютсясигналы, поступающие с прямого выхода элемента ИЛП 13 (Фиг. 2 к ) и40 инверсного выхода элемента ИЛИ 14блока 5 логики, при этом на выходеэлемента И-НЕ 16 получают импульсуправления для фазы +А длительностью120 эл,град, который может быть иод 45 ключен непосредственно к тиристоруфазы А,При работе с "узкими" импульсамисигнал с выхода элемента 16 поступает через емкость 22, диод 28 и общийдля всех каналов резистор 34 на входформирователя кратковременных импульсов на транзисторе 35 с регулируемымтоком подпора, поступающим от потенциометра 37 через резистор 36.На выходе (на коллекторе) транзистора 35 получают сборку кратковременных импульсов. Дальнейшее их распределение по фазам производится перемножением 120-градусных импульсов сосборкой коротких импульсов на элементах И-НЕ 38-43.Предлагаемая система управления позволяет получать сигналы фазосмеще-. ния длительностью 180 эл,град, во 5 всем диапазоне управления, что дает возможность использовать один и тот же сигнал для Фазы и противофазы и приводит к уменьшению элементов в блоке логики. Кроме того, наличие 180-градусных импульсов позволяет легко получить 120-градусные импульсы перемножением сигналов, следующих через 60 эл.град, что в свою очередь позволяет упростить схему формирова ния импульсов, уменьшив количествоФормирователей до одного, на выходекоторого получается сборка импульсов,и осущетсвить дальнешее распределения их по фазам с помощью 120-градусных диапазонов. Получение 120-градусных диапазонов позволяет использовать эту систему в преобразователяхс последовательно соединенными мостами, где необходимо производить взаимную раздачу импульсов между системамидля включения агрегатов в работу и в зонепрерывистых токов, что расширяет функциональные возможности системы и повышает универсальность ее применения,