Устройство для синхронизации системы управления преобразователем с трехфазной сетью переменного тока

)Ж по схеме "звездактрическая схема мого устройства к ного тока по схеме фиг,4 - электричепредлагаемого усенного тока а фиг.3 - эл ия предлагае сети переме угольник"; на подключения сети перем звезда"; н годключентрехфазнои "звезда-тре ская схема тройства к тока по сх на фиг.5 и ма работы мент сменОА - напря сигнал на ГОСУДАРСТВЕННЪЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЪТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Гринко В.А. и др. Опыт применения интегральных микросхем в тиристорных электроприводах. Л ЛДНТП,1976, с.29,Авторское свидетельство СССРВ 966824, кл. Н 02 М 1/08, 1982,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИСИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ С ТРЕХФАЗНОЙ СЕТЬЮ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системахуправления вентильными преобразователями, Цель изобретения - повышение помехоустойчивости, надежности и обеспечениеунификации входных цепей устройствадля подключения к любой трехфазной сетипеременного тока (включенной по схеме."звезда" или "треугольник"), Устройство соИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления вентильными силовыми преобразователями электроприводов.Целью изобретения является повышение надежности, помехозащищенности и обеспечение унификации устройства.На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для синхронизации системы управления преобразователем с трехфаэной сетью переменного тока; на фиг.2 приведена электрическая схема подключения предлагаемого устройства к трехфазной.2держит первый 1, второй 2 и третий 3 усилители-ограничители (УО), логические входыкоторых подключены к выходу генератора 4тактовых импульсов и через инвертор 5 соединены с входом записи буферного регистра 6 (БР). Выходы УО 1, 2, 3, подключены квходам первого, второго и третьего разрядов БР б. Выходы первого, второго и третьего разрядов БР б соединены с входами.четвертого, пятого и шестого разрядов БР 6.Каждый выход БР 6 связан с соответствующим входом формирователя импульсов(ФИ) 7. Выход ФИ 7 является выходом 14предлагаемого устройства, Первый входкаждого УО подключен через резистор 15 ккатоду диода 18 и к базе транзистора 19,коллектор которого через первичную обмотку импульсного трансформатора(ИТр) 20 соединен с эмиттером транзистора 19, анодом Удиода 18 и через резистор 16 подключен к С"второму входу УО. Начало вторичной обмотки ИТр 20 является выходом УО.и черезрезистор 17 соединено с входом 21 питания .устройства, 7 ил,трехфаэной сети переменного еме "треугольник-треугольник"; редставлена временная диагрампредлагаемого устройства в мои знака фазного напряжения, где жение фазы А; а - огический выходе ГТИ 4; а 1 - сигнал на203035 40 Первый вход каждого УО подключен через резистор 15 к катоду диода 18 и к базе транзистора 19, коллектор которого через первичную обмотку импульсного трансформатора (ИТр) 20 соединен с эмиттером транзистора 19, анодом диода 18 и через резистор 16 подключен к второму входу УО, причем конец первичной обмотки соединен с коллектором транзистора 19. Начало вторичной обмотки ИТр 20 является выходом усилителя-ограничителя УО и через резистор 17 соединено с входом 21 пи 50 выходе УО 1; 01 - логический сигнал на выходе первого разряда БР 6; СМ - логический сигнал на выходе четвертого разряда БР 6; авых - логический сигнал на выходе предлагаемого устройства; Т - период следования импульсов ГТИ; Ти - длительность импульса агтрк.На фиг,6 представлена временная диаграмма работы предлагаемого устройства для входных сигналов (фиг.б,а), для выходных сигналов при включении сети питания по схеме "звезда" (фиг,6, б,в,г), для выходных сигналов при включении сети питания по схеме "треугольник" (фиг.6, е, ж, з), где ОА, Ов, Ос - фазные напряжения трехфазной сети, А,В,С - фазы сети; 01 СМ- погические сигналы на выходах 1-6 разрядов ЕР 6 соответственно; авых - инверсия логического сигнала аы, формируемого на выходе устройства,На фиг,7 приведена электрическая принципиальная схема генератора тактовых импульсов,Устройство для синхронизации системы управления преобразователем с трехфазной сетью переменного тока (фиг.1) содержит первый 1, второй 2 и третий 3 усилители-ограничители (УО), логические входы которых объединены в один и подключены к выходу генератора тактовых импульсов (ГТИ) 4, а через инвертор 5 соединен с входом записи С буферного регистра (БР) 6. Выходы УО 1,2,3 подключены к входам первого, второго и третьего разрядов БР 6 соответственно, Выходы первого, второго и третьего разрядов БР 6 связаны с входами четвертого, пятого и шестого разрядов БР 6 соответственно, Выходы первого-шестого разрядов БР 6 подключены к первому-шестому входам формирователя импульсов (ФИ) 7 соответственно, Трекфаэная сеть переменного тока подключается к первому 8 и второму 9 входам У 01, к первому 10 и второму 11 входам УО 2, к первому 12 и второму 13 входам УО 3. Выход ФИ 7 является выходом 14 предлагаемого устройства. тания устройства. Конец вторичной обмотки ИТр 20 является логическим входом УО,ГТИ 4 (фиг,7) содержит последовательно соединенные конденсатор 22, инверторы 23, 24 и параллельно подключенные к инвертору 23 резистор 25 и диод 26.Буферный регистр БР б может быть выполнен на микросхеме К 531 ИР 23, формирователь импульсов ФИ 7 - на микросхеме К 531 СП 1,Устройство работает следующим образом.Каждый УО 1, 2, 3 (фиг.1) подключают первым и вторым входами к трехфазной сети переменного тока. При этом фазы сети А, В, С подключаются к первь;м входам 8, 10, 12 УО 1, 2, 3 соответственно, При работе с сетью, включенной по схеме "звезда", предлагаемое устройство можно подключать ксети по схеме "звезда" (фиг,2) или по схеме "треугольник" (фиг.3), В первом случае вторые входы 9, 11, 13 УО 1,2,3 подключаются к нулевой точке сети (фиг,2), а во втором (фиг,3) - к фазам сети С, А, В соответственноПри работе с сетью, включенной по схеме "треугольник", предлагаемое устройство подключается к сети по схеме "треугольник"(фиг,4), В данном случае вторые входы 9, 11,13 УО 1,2,3 подключается к фазам сети С, А, В соответственно,Рассмотрим работу УО 1 (фиг,1) при подключении устройства к сети по схеме "звеэда" (фиг.2)Временные диаграммы работы УО 1 при переходе фазного напряжения Од через нуль приведены на фиг.5.Когда приходит отрицательная полуволна фазного напряжения ОА (фиг.5), то входной ток УО 1 протекает по следующей цепи; фаза А - вход 8 - резистор 15 - диод 18 -резистор 16 - . вход 9 - фаза О, В этом случае транзистор 19 закрыт. Индуктивность вторичной обмотки ИТр 20 имеет максимальное значение. Когда приходит положительная полуволна фазного напрякения Од, то входной ток УО 1 протекаетчерез базу транзистора 19. Транзистор 19 открывается и закорачивает первичную обмотку ИТр 20, При этом индуктивность вторичной обмотки ИТр 20 уменьшается практически до нуля. Таким образом, при отрицательной полуволне фазного напряжения ИТр 20 работает в режиме холостогохода, а при положительной полуволне - врежиме короткого замыкания,С выхода ГТИ 4 через вторичную обмотку ИТр 20 пропускаются импульсы высокой частоты (например, с 1 гти=1 МГц и коэффициентом заполнения К=20 Я, Это - логическии сигнал агтрк10 20 30 35 40 45 50 55 В зависимости от знака фаэного напряжения Од меняются параметры цепи прохождения сигнала агти, который формируется на выходе ГТИ 4, При этом логический сигнал а 1, формируемый на выходе УО 1, принимает следующие значения;а 1=0 при Од 0,а 1=1 при ОдО.Состояние выхода УО 1 записывается только по заднему фронту импульса агти в первый разряд буферного регистра 6.Аналогично работают и УО 2,3. Состояния выходов УО 2, 3 записываются в разряды 2 и 3 БР 6 соответственно. Состояния выходов УО 1, 2, 3 однозначно соответствуют знакам фазных напряжений Од, Он, Ос. В разрядах 1, 2, 3 БР 6 хранятся состояния выходов УО 1, 2,3, соответствующие моменту =Тп, а в разрядах 4, 5,6 - состояния выходов УО 1, 2,3, соответствующие предыдущему моменту времени 1=Т (п), где и - номер такта дискретизации устройства, Эти состояния фазных напряжений сети записываются в БР 6 по заднему фронту импульса апи.Таким образом, новое состояние выходов УО 1, 2, Э записывается в разряды 1, 2,3, а старое переписывается с выходов разрядов 1, 2, 3 в разряды 4, 5, 6 соответственно. Эти состояния различны только в момент перехода одного иэ фазных напряжений А, В или С через нуль. В остальное время соседние состояния выходов УО 1, 2, Э одинаковы. Соседние состояния выходов УО 1, 2,3 подаются на ФИ 7, который представляет собой схему сравнения. ФИ 7 формирует на своем выходе импульс алых несовпадения соседних состояний длительностью Т (фиг.5). Этот импульс является выходным импульсом синхронизатора, Он формируется, когда соседние состояния выходов УО 1, 2,3, зафиксированные в БР 6, неодинаковы. Для промышленной сети питания с частотой 50 Гц формирование импульсов авых на выходе устройства для синхронизации осуществляется с частотой 300 Гц.Сигнал авых используется в схеме цифровой системы импульсно-Фазового управления (ДСИФУ), которая формирует импульсы управления тиристорами. Группа сигналов О 1, 02, Оз(или группа сигналов 04, 05, 0 в), формируемая на выходах БР 6, также используется в ЦСИФУ.Характер изменения входных и выходных сигналов устройства представлен на фиг.6. Работа устройства при подклю 1 ении его к сети переменного тока по схеме "треугольник" (фиг,Э и 4) происходит аналогично работе устройства при подключении его к сети по схеме "звезда" (фиг,2). Формула изобретения Усройство для синхронизации системы управления преобразователем с трехфазной сетью переменного тока, содержащее формирователь импульсов, первый, второй и третий усилители-ограничители, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с цель о повышения надежности и помехоустойчивости и обеспечения унификации устройства введены буферный регистр, генератор тактовых импульсов и инвертор, причем каждый иэ трех усилителей-ограничителей содержит первый, второй и третий резисторы, диод, транзистор и импульсный трансформатор, начало вторичной обмотки которого является выходом усилителя-ограничителя, а конец - его входом, подключенным к выходу генератора тактовых импульсов, а через инвертор - к входу записи буферного регистра, входы первого,второго и,третьего разрядов которого подключены к выходам первого, второго и третьего усилителей-ограничителей соответственно, а входы чет.вертого, пятого и шестого разрядов буферного регистра соединены с выходами первого, второго и третьего разрядов буферного регистра соответственно, выходы первого, второго, третьего и выходы четвертого, пятого, щестого разрядов буферного регистра соединены соответственно с первой и второй группой входов формирователя импульсов, одноименные входы которого объединены по схеме несовпадения, выход формирователя импульсов является выходом устройства, при этом первый вход каждого усилителя-ограничителя подключен через первый резистор к катоду диода и к базе транзистора, коллектор которого через первичную обмотку импульсного трансформатора соединен с эмиттером транзистора,. причем конец первичной обмотки соединен с коллектором транзистора, начало вторичной обмотки импульсного трансформатора подключено через третий резистор к входу питания устройства, а эмиттер транзистора подключен к аноду диода и через второй резистор к второму входу усилителя-ограничителя..Гагарина, 10 Производственно.изда гельский комбинат "Патент", г. Ужго Заказ 3823 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская.наб 4/5