Способ упреждающего управления вентильным преобразователем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 2 М 7/12, 7/4 4 ОМИТЕТ ССС ИЙ И ОТКРЫТ ГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 11 5олитехнический ин 979.енност983,к электрозованопреобразоЦельюние средмы напряжение помехоАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ УПРЕЖДАЮЩЕГО УПРАВЛЕВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ(57) Изобретение относитсятехнике и может быть испольдля управления вентильнымивателями постоянного тока.изобретения является полученего выпрямленного напряжения нагрузке независимо от форния питающей сети, повыше устойчивости. Опорное напряжение формируют как сумму развертывающего напряжения рабочей фазы, получаемогоинтегрированием от момента естественного зажигания до момента появленияуправляющего импульса на соответствующем вентиле разности напряжений фазы вентиля, включаемого на данномвременном интервале, и фазы предыдущего по порядку работы вентиля, и напряжения, получаемого интегрированием на интервале бестоковой паузы разности напряжения фазы предыдущего попорядку работы вентиля и противоЭДСнагрузки. Изменение в напряжении питающей сети приводит к изменению вопорном напряжении и, следовательно,к изменению угла управления соответствующим вентилем. В,результате среднее выпрямленное напряжение на нагрузке поддерживается постоянным принеизменном напряжении управления.128885Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления вентильными преобразователями постоянного тока.Цель изобретения - получение сред него выпрямленного напряжения на нагрузке независимо от формы напряжения питающей сети, повышение помехоустойчивости, упрощение технической реализации и повышение надежности 10 устройства, реализующего способ упреждающего управления вентильнымпреобразователем.На фиг.1 представлена схема устройства, реализующего способ упреж дающего управления вентильным преобразователем в случае трехфазной нулевой схемы управления; на фиг.2 распределитель импульсов устройства упреждающего управления; на фиг.3 - 20 диаграммы, поясняющие способ и работу устройства.Устройство (фиг.1) содержит блок 1 синхронизирующих сигналов, интеграторы 2-4 фазных опорных напряжений,ключи 5-7 сброса интеграторов фазных опорных напряжений, триггеры 8- 10 управления, элементы ИЛИ 11 - 13, диоды 14-16, блок 17 определения фазного выпрямленного напряжения, суммирующее устройство 18, компаратор 19, распределитель 20 импульсов, формирователи 21-23 импульсов управления, дополнительный интегратор 24, ключ 25 сброса дополнительного интег ратора, управляющие ключи 26-28,элемент ИЛИ 29, формирователь 30 импульсов, трехвходовой элемент ИЛИ 31. Входы блока 1 синхронизирующих им- щ пульсов соединены с клеммами сетевого напряжения, выходы - с первыми шестью входами распределителя 20 импульсов соответственно, и первый, второй, третий выходы блока 1 син хронизирующих импульсов соединены с прямыми входами первого 8, второго 9 и третьего О триггеров управления соответственно, Инвертирующие и неинвертирующие входы первого 2, вто р рого 3 и третьего 4 интеграторов фазных опорных напряжений соединены с соответствующими клеммами фазных напряжений, а выходы через диоды 14- 16 - с первым входом суммирующего 5 устройства 18, третий вход которого соединен с блоком определения полного фазного выпрямленного напряжения, а второй вход - с выходом допол 8 2нительного интегратора 24, инвертирующий вход которого соединен с датчиком противоЭДС, а неинвертирующий вход через первый 26, второй 27 и третий 28 управляющие ключи - с соответствующими клеммами фазных напряжений.Выход суммирующего устройства 18 соединен с входом сравнения компаратора, опорный вход которого соединен с источником напряжения управления Б , а выход - с восьмым входом распределителя 20 импульсов, седьмой, девятый и десятый входы которого соединены соответственно с прямыми выходами первого 8, второго 9 и третьего 10 триггеров управления, инверсные выходы триггеров управления соединены с первыми входами первого 11, второго 12 и третьего 13 элементов ИЛИ соответственно, выходы которых соединены входами управления первого, 5, второго 6,и третьего 7 ключей сброса интеграторов фазных опорных напряжений, подключенных на соответствующие клеммы интеграторов фазных опорных напряжений, первый, второй и третий выходы распределителя 20 импульсов соединены через первый 21, второй 22 и третий 23 формирователи импульсов управления с вентилями соответствующих фаз, соединены с инверсными входами первого 8, второго 9 и третьего 10 триггеров управления, с вторыми входами первого 11, второго 12 и третьего 13 элементов ИЛИ и через последовательно соединенные трехвходовой элемент ИЛИ 31 и формирователь 30 импульсов - с вторым входом четвертого элемента ИЛИ 29, первый вход которого соединен с датчиком тока, а выход - с ключом 25 сброса дополнительного инвертора, подключенным на соответствующие клеммы дополнительного интегратора 24, входы управления первого 26, второго 27 и третьего 28 управляющих ключей соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым выходами распределите ля импульсов. Распределитель (фиг.2) содержит трехвходовые элементы И 32-37, элементы ИЛИ 38-40, двухвходовые элементы И 41-43.Первые входы трехвходовых элементов И 32 и 35 являются первым входом распределителя 20 импульсов, первые входы трехвходовых элементов И 33 и3 12888 36 - третьим входом распределителя 20 импульсов, первые входы трехвходовых элементов И 34, 37 - вторым входом распределителя импульсов, вторые входы трехвходовых элементов И 32-37 являются соответственно седьмым, четвертым, девятым, пятым, десятым и шестым входами распределителя импуль - сов, выход трехвходового элемента И 32 соединен с третьими инверсными 10 входами трехвходовых элементов И 34 и 35 и с первыми входами элемента ИЛИ 38 и двухвходового элемента И 41, второй вход элемента ИЛИ 38 соединен с выходом трехвходового элемента И 33, 1 выход трехвходового элемента И 34 с третьими инверсными входами трехвходовых элементов И 36 и 37 и с первыми входами элемента ИЛИ 39 и двухвходового элемента И 42, второй вход 20 элемента ИЛИ 39 соединен с выходом трехвходового элемента И 35, выход трехвходового элемента И 36 - с третьими инверсными входами трехвходовых элементов И 32 и 33, с первыми входами элемента ИЛИ 40 и двухвходового элемента И 43, второй вход элемента ИЛИ 40 соединен с выходом трехвходового элемента И 37, вторые входыдвух входовых элементов И 41-43 являются восьмым вхоДом распределителя 20 импульсов, выходы двухвходовых элементов И 41-43 являются соответственно первым, вторым и третьим выходами распределителя 20 импульсов, выходы 35 элементов ИЛИ 38-40 являются соответственно шестым, четвертым и пятым выходами распределителя импульсов.1Обозначены также фазные напряже- щ ния П , Б, Б сети, синхронизирующие сигналы а, Ь, с фаз соответственно, сигнал , пропорциональный току нагрузки, опорное напряжение, Б фазное выпрямленное напряжение 4Пы- Б, - разность фазного выпрямленного и опорного напряжений, напряжение Б управления, сигналы Р , Р , Р на прямых выходах первого, второго и третьего триггеров управления соответственно, интервалы Н,. бестоковой паузы(интервалы, на которых ключ сброса дополнительного интегратора разомкнут), импульсы П управления вентилями (фиг.3).55Устройство работает следующим образом.При поступлении синхронизирующих сигналов на прямой вход одного из 58 4триггеров управления, например 8, размыкается ключ 5 сброса интегратора 2 и на выходе его появляется развертывающее напряжение, представляющее собой интеграл разности фазных напряжений. Развертывающее напряжение через диод 14 поступает на первый вход суммирующего устройства 18 в том случае, если к этому времени интегратор 4 напряжения фазы с сброшен, в противном случае это напряжение блокируется диодом 14 и начинает поступать на вход суммирующего устройства 18 только после сброса интегратора 4. В момент сброса последнего замыкается управляющий ключ 28 и тем самым подготавливается цепь включения дополнительного интегратора, при погасании тока нагрузки ключ 25 сброса дополнительного интегратора размыкается и на втором входе суммирующего устройства появляется сигнал, пропорциональный интегралу разности напряжения фазы с и противо- ЭДС нагрузки 1. Разность фазного выпрямленного напряжения и опорного напряжений, поступающих на первый и второй вход сумматора, сравнивается с напряжением управления на компарааоре 19, вырабатывающем в момент равенства этих напряжений сигнал управления, поступающий после распределителя импульсов на вход формирователя 21 импульсов управления, с выхода которого управляющий импульс поступает на вентиль фазы а. При появлении управляющего импульса триггер 8 управления переключается,сбрасывая интегратор фазного напряжения, размыкается управляющий ключ 26, замыкается управляющий ключ 27 и замыкается ключ 25 сброса дополнительного интегратора, сбрасывая этот интегратор, Далее устройство работает аналогичным образом. Распределитель импульсов работаетследующим образом.При зажигании вентиля фазы с на выходе И 36 появляется логический 0, который поступает на третьи инверсные входы элементов И 32 и 33. Если вентиль фазы с включается с углом управлениями. , меньшим 120 , то на остальных двух входах элемента И 33, а следовательно, и на его выходе присутствует логическая "1", которая через элемент ИЛИ 38 замыкает управляющий ключ 28, подключая5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 к неинвертирующему входу дополнительного интегратора напряжение фазы,темсамым подготавливая его к работе вслучае погасания вентиля фазы с доточки естественного зажигания фазы а,С момента естественного зажигания фазы а на второй вход элемента И 33 счетвертого выхода блока 1 синхронизирующих сигналов поступает логический "0", вызывающий появление логического "0" на выходе этого элемента(этот логический 0 находится на выходе элемента И 33 постоянно, еслисигнал логического 0 поступает натретий инверсный вход этого элементапозже сигнала логическогоО" на втором входе), С этого момента на пер -вый вход элемента И 32 с первого выхода блока 1 синхронизирующих сигналов и на второй вход с прямого выхода триггера управления 8 поступаютлогические "1", вызывая появлениелогической "1" на выходе элементаИ 32, а значит и на первых входах элементов ИЛИ 38 и И 41. На выходе элемента ИЛИ 38 появляется логическая"1",которая управляет замыканием управляющего ключа 28. При поступлениина второй вход элемента И 41 логической "1" с выхода компаратора 19 навыходе этого элемента появляется логическая "1 , которая поступает наформирователь 21 управляющих импульсов фазы и на инверсный вход триггера 8 управления и переключает его,На втором входе элемента И 32, а значит и на его выходе появляется логический "0", который поступает на первый вход элемента И 41, блокируя поступление управляющих импульсов навентиль фазы а и на третьи инверсныевходы элементов И 34 и 35, разрешаявключение вентиля фазы Ь. Далее распределитель импульсов работает аналогичным образом. Опорное напряжение формируют как сумму развертывающего напряжения рабочей фазы, получаемого интегрированием от момента естественного зажигания до момента появления управляющегоимпульса на соответствующем вентилеразности напряжений фазы вентиля,включаемого на данном временном интервале и фазы предыдущего по порядку работы вентиля и напряжения, получаемого интегрированием на интервале бестоковой паузы разности напряжения фазы предыдущего по порядку работы вентиля и противоЭДС нагрузки, сравнивают разность фазного выпрямленного и опорного напряжений с на - пряжением управления только после того, как сброшено опорное напряжение предыдущей фазы и в момент равенства этих напряжений переключают соответствующий триггер управления, сбрасывая соответствующий интегратор фазного напряжения, сбрасывают дополнительный интегратор и формируют импульс управления соответствующим вентилем. Изменение в напряжении питающей сети приводит к изменению в опорном напряжении, а следовательно, и к изменению угла управления соответствующим вентилем, тем самым среднее выпрямленное напряжение на нагрузке поддерживается постоянным при неизменном напряжении управления.Формула изобретения Способ упреждающего. управления вентильным преобразователем, заключающийся в том, что опорное напряжение в режиме прерывистых токов формируют как сумму развертывающего напряжения рабочей фазы и напряжения, пропорционального разности напряжений, прикладываемых к нагрузке в режимах прерывистого и непрерывного токов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью исключения влияния формы напряжения питающей сети на выпрямленное напряжение, повышения помехоустоичивости и упрощения, развертывающие напряжения формируют интегрированием смомента естественного зажигания вентиля рабочей фазы до момента появления управляющего импульса на этомвентиле, разности напряжений фазывентиля, включаемого на данном временном интервале, и фазы предыдущего попорядку работы вентиля, напряжение,пропорциональное разности напряжений,прикладываемых к нагрузке в режимепрерывистого и непрерывного токов,формируют интегрированием на интервале бестоковой паузы разности напряжения фазы предыдущего по порядку работы вентиля и противоЭДС нагрузки,выпрямляют Фазные напряжения, сравнивают разность выпрямленного напряжения и опорного напряжения с напряжением управления и в момент равенства этих напряжений формируют импульсы управления вентилями рабочейфазы.1288858 А.Придатковдюкова, Корректор С.Шекмар Составит Техред Л Редакт ла з 7820/5 5 Тираж 683НИИПИ Государственного комитета Спо делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб одписноеР Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород, ул.Проектная,4