Способ управления выпрямителем и устройство для его осуществления

(51) 4 Н 02 М 7/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН пов ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Труды ВНИИЭМ, том 51, М., 1977, с. 96-97.2. Система возбуждения ТВГ. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, ОБП 412.202.ТО. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах для управления выпрямителями. Цель изобретения - повышение надежности путем устранения влияния коммутационных провалов в питающем напряжении. Способ управления заключается в том, что формируют опорное напряжение, синхронизированное с входным напряжением,сравнивают его с напряжением управления. При этом в моменты равенствауказанных напряжений формируют импульсы управления длительностью20/щ, где п - число фаэ выпрямителя. Повышение надежности обеспечивается тем, что задают интервал (,равный максимальной длительности коммутационных провалов. Далее фикси"руют момент окончания импульса управления, на все остальное времяканал управления блокируется, иимпульс управления не формируется,Этим обеспечивается также устранение помех при работе устройства.Приэтом устройство упрощается, так каконо одно на все каналы управления.2 с. п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах управления выпрямителями. 1224 Цеью изобретения является повышение надежности путем устранения влияния коммутационных провйлов в питающем напряжении.На Фиг.1 представлено устройство, реализующее способ управления выпрямителем, на Фиг.2 - диаграммы напряжений, поясняющие принцип работы устройства.На фиг,1 показаны выпрямитель 1,15 имеющий силовой вход 2. Управляющий вход 3 и выхсд выпрямителя 1 управляются блоком 4 импульсно-фазового управления, именующего входы 5, 6 и выход 7, подключенные соответственно к силовому входу 2, выходу и управляющему входу 3 выпрямителя 1 в Блок " импульсно-фазового управления содержит Формирователь 8 опорного напряжения, вход которого являет.я входом о блока 4, блок 9 синхронизации с двумя входами, один из которых соединен с выходом формирователя 8 опорного напряжения, а другой - с выходом формирователя 1030 напряжения управления. Блок 11 формирования импульсов ограничения, соответствующих минимальному и максимальному углам регулирования, включает в себя три канала 12-14 ограничения каждый из которых содержит трансформатор 15, Выход трансформатора 15 поцключен к входам нуль-органа 16 и Фазовращателя 17,выходы которых подключены к входам элементов 18, 19 НЕ и элементов 20, 21 2 ИНЕ. Выход элемента 18 подкпочен к входу элемента 20. Кроме того на фиг,1 показаны шесть идентичных каналов 22-27 управления, каждый из которых включает в себя элемент 28 2 И-НЕ и два элемента 29, 30 ЗИ-НЕ. Выходы элементов 28 и 30 подключены к входам элемента 29, выход которого подключен к входу элемента 30. Показаны также шесть каналов 31-36 блокировки, кажцый из которых включает в себя два элемента 37, 38 НЕ и конденсатор 39, подключенный яа выходе элемента 38, вход которого подключен к выходу элемента 37. Вы ход элемента 30 в каждом канале 22-"27 управления подключен к входу элемента 37 соответствующего кана 929цла 31-36 блокировки и является выходом 7 блока 4 импульсно-Фазовогоуправления. Выходы элементов 38 каждого канала 31-36 блокировки подключены ко входам элементов 30 соответствующих каналов 22-27 управления,Выходы нуль-органов 16 и элементов18 каналов 12-14 ограничения черезлинии 40-.45 связи подключены ковходам элементов 28 соответствующихканалов 22-27 управления. Другиевходы элементов 28 этих же каналовобъединены между собой и подключены к выходу блока 9 синхронизацииВыходы элементов 20 и 21 каналов 1214 ограничения через линии 46-51,связи подключены к входам элементов29 соответствующих каналов 22-27управления,Устройство работает следующимобразом,При подаче питающего напряженияна силовой вход 2 вентиль-выпрямителя 1 линейные напряжения : этоговхода поступают на входы трансформаторов 15 каналов 12-14 ограничения. С выхода трансформатора 15 вкаждом канале 12-14 напряжение,совпадающее по фазе с входным линейнымнапряжением, поступает на входынуль-органа 16 и фазовращателя 17.Нуль-орган 16 реагирует на одну полуволну выходного напряжения трансФорматора 15, а фазовращатель 17на другую полуволну. С выхода нульоргана 16 однополярные прямоугольныеимпульсы, совпадающие по Фазе свходным напряжением, поступают навходы элемента 18 и элемента 21. Свыхода Фазовращателя 17 однополярныепрямоугольные импульсы, сдвинутыепо фазе. относительно входного напряжения на угол, соответствующий максимальному углу регулирования, поступают на элементы 19 и 20, Импульсыограничения, соответствующие минимальному углу регулирования для каждого канала 22-27 с выходов нульоргана 16 и элемента 18 каналов12-14, сдвинутые друг относительно,цруга на 60 элград. через линии 4045, поступают на входы элементов 28каналов 22-27. Импульсы ограничения,соответствующие максимальному углурегулирования цля каждого канала 2227 с выходов элементов 20 и 21 каналов 12-14. сдвинутые друг относительно друга на 60 эл,град, через224929 4 3 1 линии 46-51, поступают на входы элементов 29 каналов 22-27 управления.На выходе блока 9 формируются импульсы (фиг.2 а,б)В каждом кана. ле 22-27 управления при появлении импульса ограничения, соответствующего минимальному углу регулирования на выходе элемента 28, имеет место сигнал логического "0".Под действием этого сигнала на выходе элемента 29 появляется сигнал логической "1", поступающий на вход элемента 30. Если, например, в канале 22 управления на входах. элемента 30 имеют место сигналы логической "1", момент времени с.1 (фиг.2 в,л,м),что соответствует отсутствию импульсов управления на выходах элементов 30 каналов 24 и 25 управления (фиг.2 д, е), на выходе элемента 30 формируется сигнал логического 0". Этот сигнал поступает на вход элемента 29 и тем самым предотвращает изменение состояния элементов 29 и 30 при изменении сигналов, поступающих с выхода элемента 28 и с выхода элементов 20 и 21 канала 12. Одновременно импульс с вь 1 хода элемента 30 канала 22 (фиг.2 в) поступает на управляющий вход 3 выпрямителя 1 и вкЛючает первый вентиль. Кроме того, сигнал логического "0" с выхода элемента 30 канала 22 управления поступает на вход канала 31 блокировки. На выходе канала 31 длительность импульса (сигнал логического 0) превышает длительность входного импульса на интервале Г (фиг.2 и), который несколько превышает длительность импульса синхронизации с выхода блока 9. Это достигается за счет конденсатора 39, включенного на выходе элемента 38 канала 31.Сигнал логического "0" с выхода элемента 38 канала 31 поступает на входы элементов 30 каналов 25 и 26 управления, запрещая появление сигнала логического "0" на их выходах.На выходе канала 27 управления (фиг.2 з) имеет место сигнал логического0", так как на входы элемента 30 этого канала импульсы блокировки с выходов каналов 32 и 33 блокировки не поступают. Сигнал логического "0" с выхода канала 27 управления поступает на управляющий вход 3 выпрямителя 1, В результате включается шестой вентиль выпрямителя, на выходе которого появляется напряжение. 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Под действием сигнала логического"0" с выхода канала 36 блокировкиблокируются каналы 24 и 25 управления. При появлении выпрямленного напряжения на выходе вентильного преобразователя 1 (фиг.2 а) на выходе формирователя 8 появляется напряжение,пропорциональное мгновенному значению выпрямленного напряжения. Онопоступает на один вход блока 9.Надругой вход этого блока поступаетнапряжение управления с выхода формирователя 10. В блоке 9 осуществляется сравнение мгновенного значенияопорного напряжения (выходного напряжения выпрямителя 1) с напряжением управления. В результате на выходе блока 9 формируется последовательность импульсов синхронизации(фиг.26) с интервалами между импульсами 60 эл.град. в статических режимах работы. Так как кривая выпрямленного напряжения на выходе в выпрямителе 1 содержит участки огибающих линейных входных напряжений, то импульсы синхронизации на выходе блока 9 синхронизированы с входным напряжением вентильного преобразователя 1. Длительность импульсов синхронизации определяется схемой блока 9 и составляет 1-2 эл.град.При появлении импульса синхронизации в момент времени Ф (фиг.26) на выходе канала 24 управления формируется импульс управления, который поступает на управляющий вход 3 выпрямителя 1 и на вход канала 33 блокировки. Это приводит к изменению на выходе канала 33 блокировки сигнала логической на сигнал логического "0" (фиг.2 л). В результатена выходе канала 22 управления сигнал логического "0 меняется насигнал логической "1" (фиг.2 в), чтосоответствует прекращению формирования импульса управления в канале22 управления. С этого момента (момент 1 фиг.2 в) канал 22 управления заблокирован импульсами блокировки, поступающими с выходов каналов 33 и 34 блокировки (фиг.2 л,м)на входы элемента 30 канала 22 управления. Блокирование прекращаетсяв момент времени 1(фиг.2 в),когдапрекращается формирование импульсауправления в канале 25 и снимаетсяимпульс блокировки с выхода канала34, С этого момента (момент времени) дается разрешение на фор 122 9 и; ГрацаНе и следу 0 его имп)ульс д уп рав)ения Б кдндле .)2 при поступлении к(пуль(- я; и у)эанкзацкв) Нг,т ЭТОМ )3 ИНТРРВЯЛЕ ВРСМРНК 1 - Ь ),сфлг.2 в) исключается формирование ложна.го импульса управления в канале 22, Аналогично формирование импульсон управления и блокированиеОсу(5)ест 3 ляе(ся к в друГих кянялях2 )10Хаким образом, в каждом каналеуправлецгия обеспечивается формировацие и прохождение импульса управл)35)ия длиельностью 120 эл, град.В статически; режимах на управпяющий ВхГд Вп 13 ямителя 1 ня В 7 емя. не- Обходтлмве для открытия цент)(лей,НЯ3) 3 )ЭСТЯЛЬ ) ОЕ ВРРМЯ КЯНЯЛ Ч)Рд БЛР )(1 б 05(Кот ЕТСЯ И КМПуЛЬС угрд В) .Снкэ 1)е формквуется, Этим самым ис" к,ючается влияние коммутационныхпровалов ц кривых питающих напряжений., Вызванных работой вентильнога пр)=сбраэователя, а также помех на работу блока импульсно-фазовогоув(уавлен(л 55 что повышает его надеж- НО;ТЬ К НаДЕЖНОСтЬ ЬЕНтИЛЬНОГа т)РЕОардзавятел 5 ю.дк как блок синхранизЯЦки ОДинна Все каналы управления) та схемаблею 1(,путЬСЬо-фазовоГО уцрацл)ЭНЯупр Ощяетс 51 ) что павь(яет е ГО нядеж Ность, г,рое того устройство неБОСКТ Я)СИММЕТРИИ ИМПУЛЬСОВ ПРЯВле 1 кя что повышает надежнс)сть эен-,3) ткльного преобразователя за счет более равномерной загрузки вентилей.Формула из обре тения4 С)Способ управления выпря(1)(телемэ:,ключающийся в том, что Формируют0)парное напряжение) синхроьКЭРц)0ванное с входным напряжением выпрямктеля с коммутационными проваламий 4. формируют напряжение управления,сравнивают опорное напряжение и напряжение управления, в моменты равенства указанных напряжений фармируют импульсы управления вентилями Выпрямителя длительностью 2 Н/ где )- - числа фаз выпрямителя, а тк ч а о щ и й с я тем, чтс, с целью Говыщенкя надежности, задают)1 -длительности коммутацианньх про. валов, в ка)сдам канале управления фл КОКЭ)тК)т МОМЕНТ ОКОНЧЯНКЯ ИМПУЛЬСЯ у)Павле ния к начиная с этОГО О";) Од, ./ 4с ц 1 я э яр Г щ а) 5О р м (р О В я 1 ив км1)т)51 Г О ц урд ВЛЕ)КЯ НЯ ИНТЕР ВЯЛЕ ) ) 5 )2, Устро -;ство дпч у, - ,ряВ 1 ец 1 я Бы1)5 КИТЕЛЕМ СОДЕРЖЯЩЕЕ фОР сИРОВЯ ТЕЛЬОЛ 01)КОГО на(1 РЯжзнкя выхОД кОтОРОГа ПОДКЛЮЧЕН К ПЕРВО:.5 ВУСГт(ОКЯСГ)ХРОНКЗЯ.)Я 5) Б 7 ОРО 4 ВХ).)Д ЛО ) ОРО0подключен к выходу формирователяняцря)(еи 1 управгения П каналовУПРатэтЕНИЯ, ГДЕ (; - ЧИСЛО ВСНТИЛЬНЫХ1 ПЬЭ Ч БЫПт)5 МКТ ЕЛ)" )3 ЫХ ОДЫ КОТ О :Ь 1 Х Я ВляюСЯ цыхОДаьи устройства, б(акГ)ОРЬИР ОВ д, НК 51 ИМПУЛЬСОВ О Г ЯЦИ-:РНКЯ,ГодерЯЩ 1(й Й / 2 каналов ОГрд(ничРниЯкажЦь 5, кз кОтОРых ВклОчает В сРбЯтРянсс)армятОР Выход котОРОГО черезН")ЛЬ ОРГд(Ц ПОДКЛЮЧЕН К ПЕРВОМ)т ВХОДУпервого элемент И-НЕ, Вь)(од 5 уль 0) 0 нд. т 1(1) С". 3 НЕ рЕ 5 ый Э т(СМЕН Т 1 Е ПОДКлОтР.; К ПЕРВОМУ ВХГ)ДУ БТО 1)ОГ(:, ЭЛСкента .-НЕ выход трдцсформатордпо) К 51 эчен чер Р 3 (и яз 0 Вр д щят ель к Б тарамъ ьходу Вто 1)ат, 0 элсмен 1 в л )г.выход фазоцращ 1 теля через торой элемен:. НЕ подкючен к второму входу перво.до элемента И-НЕ, входы трд.нсфОРмятОр 013 яВляются Вхадамк устройстэя к предназначены для подт(лючения к сети, ( силовому входу вен)."Кльцэга преоб 7 азователя выход )УЛЬ 0 ат 1 д 1)а И ЦЕ 13 ва 0 -)ЕУЕнтдявляют я первым и Вторь)л) я Вьхадыперцово к Второго элементОБ 1:-Етаетькм и 1 етьертым ВыхОдямк каняля ОГРЯ;-;ЛЧЕ ИЯ ЯЖ)ДтЬЙ ЛЗ ;КЯН ЯЛОВуправлень(я с Одержит рк элемента И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ сэединен с первым Входом втоого элемента. И-НЕ,. выход котоРаго подключен к первому входу третьего элементг. И -НЕ, первый вход первоГо элемента 11(-НЕ в первом, третьем и пятам каналах управления соединен с вторым выходом первого, трет.ега и второго каналов Ограничения, во цторсм, четвертом и шестом каналах у;рявленкя - с первым выходом второго, г:.ервого и третьего каналов огрангчевиявторой вход второго элемента И-НЕ В первом третьем и пятом кацаг:ах управления соединен с третьим выходом первого, третьего и второго канала ограничения во Втором, четВевтом, жестом каналах управления с четВе)ть(м выхОдОм ВтОрОГО первого третьего каналов ограничения, Выход третьего элемента И-НЕ Является Выходом кян,.ла управления и соединен с третьим Входом второго элемента И-НЕо т л и ч а ю щ е е с я .тем, что,с целью повышения надежности, оноснабжено каналами блокировки, каждыйиз которых содержит два элемента НЕи конденсатор, в качестве формирователя опорного напряжения используется датчик мгновенного значениявыпрямленного напряжения, причем выход каждого канала управления соединен со входом соответствующего канала блокировки, которым являетсявход первого элемента НЕ, выход которого подключен к входу второгоэлемента НЕ, к выходу которого подключен конденсатор, выход второгоэлемента НЕ является выходом каналаблокировки, вторые входы первых элементов И-НЕ каждого из каналов управления объединены между собой и10 +2- а, где О при (О И.и при 1 ) О -2 при ,П -3 прит -3 где 1 каналов блокировки. подключены к выходу блока синхронизации, вход формирователя опорного напряження предназначен для подключения к выходу выпрямителя в 1 -м канале управления, в каждом иэ П каналов управления второй и третий входы третьего элемента И-НЕ подключены к выходам соответственно1224929 ЫЬ Ула Умных длю УланеУЬ Ьи. лан 82 Кжмал УРюхЕлт 35 ОРмх,длигг 86Р Составитель Н. МироновТехред И,Попович Корректор И. Мус тор Н. Горн 1959/5 Зака еПроиз дственно"полиграфическое предприятие, г. Ужгор Проектная,УРьФ. Ульемл ОЮюх. УлонММ 4 Тираж б 31 П ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раугская