Система импульсно-фазового управления трехфазным тиристорным преобразователем

988 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 5 Н 02 М 1/08 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Е О(54) СИСТЕМА ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ(57) Система содержитрелейный блок, одно- . вибратор, генератор "пилы"; компаратор, формирователь импульсов, стабилизатор напряжения и блок выпрямителей. Повышение стабильности работы при изменениях напряжения питающей сети достигается за счет подключения клеммы питания ремонтного блока к выходу выпрямителей выпрямительного блока. 5 ил,ческий институт атулин, Л.И. ЦыЛопуленко о СССР 1981.В.П, Комплектов с ЧПУ. Спра- Волго-Вятское - 24, рис, 1.17. 00 0 СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР)(46) 28,02,93, Бюл, 3 Ф 8 (71) Челябинский политехни им. Ленинского комсомола (72) В.Г. Маурер, Р.М. Рахм тович, В,А. Дегтярев и В;Ф. (56) Авторское свидетельств М. В 73374, кл, Н 02 М 7/12,Чернов Е,А. и Кузьмин ные злектроприводы станк вочное пособие. Горький. книжное изд-во, 1989, с, 22 Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может использоваться для управления тиристорнымивыпрямителями.Целью изобретения является повышение стабильности работы системы импульсно-фазового управления при изменениях.напряжения. питающей сети.На фиг, 1 - функциональная. схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы .сигналов трехфазного выпрямителя; на фиг,3 - характеристики "вход - выход" элементов устройства; на фиг, 4, 5 - временныедиаграммы сигналов устройства,В состав устройства входят (фиг. 1) релейный блок 1 на основе операционногоусилителя 2 с резисторами 3, 4, одновибратор 5, генератор пилообразного напряжения 6, компаратор 7, формировательимпульсов 8, клемма 9 для подключения источника сигнала управления, блок 11, содержащий трехфазный трансформатор 12 с обмотками 13 - 18, шину нулевого, потенциала 19, диоды 20 - 25. На фиг. 1 показан также стабилизатор напряжения 10 для питания блоков 5 - 8 системы управления,Релейный блок,1 выполнен с симметричной оносительно "нуля" неинвертирующей петлей гистерезиса и порогами переключения 4.Ь, Выходной сигнал усилителя.2 меняется в пределах йА, Величина порогового переключения определяется соотношением сопротивлений резисторов 3, 4. Характеристика блока 1 приведена на фиг, 3, а,Одновибратор 5 формирует на выходе импульсы стабильной длительности ь синхронно с изменением знака выходного сигнала усилителя 2 (фиг. 3, б), Генератор пилообразного напряжения 6 обнуляется импульсами с выхода одновибратора 5 (фиг. Э,в). Компаратор 7 формирует на выходе сигнал "1" на интервале времени, когда сигнал "пилы" превышает величину сигнала управления фиг. З,а). Формирователь импульсов1798869 3управления 8 запускается передним фронтом сигнала с выхода компаратора 7 и формирует импульсы стабильной длительности 1 упр (фиг. З,д), Стабилизатор напряжения 10 служит для питания блоков 5 - 8, Выпрями- тельный блок 11 предназначен для питания релейного элемента 1 и стабилизатора 10, Понижающий трехфазный трансформатор 12 выполнен по схеме "звезда-звезда" с нулевым выводом на вторичной стороне; Трехфазный выпрямитель на диодах 20 - 22 служит для формирования напряжения питания отрицательного знака. Трехфазный выпрямитель на диодах 23 - 25 предназначен для формирования напряжения питания положительного знака.На диаграммах сигналов обозначены: а, Ь, с - трехфазная система напряжений на вторичной стороне трансформатора 12,Уф), У(т) - выходное напряжение выпрямителей 23, 24, 25 и 20, 21, 22, соответственно,Уа(т) - входной сигнал блока 1,.Ь - закон изменения порогов переключения релейного блока 1,У 1(1) - выходной сигнал релейного блока 1,У 5(т) - выходные импульсы одновибратора 5,Уб(т) - пилообразный сигнал на выходе генератора 6,Уа (1) - значение сигнала Уа(1) после изменения (снижения) амплитуды сетевого напряжения А, В, С;Ь(т) - закой изменения порогов переключения релейного блока 1 при сниженйи уровня сетевого напряжения А, В, С,У 1 (1) . - выходной сигнал релейного блока 1 для случая У(т).Рассмотрим принцип действия устройства (с целью упрощения функциональной схемы системы), На фиг. 1 показан только один канал регулирования, Другие каналы, например, для трехфазной мостовой схемы преобразователя, имеют аналогйчный принцип построения и отличаются друг от друга лишь: напряжением синхронизации, поступающйм на вход блока 1 от блока 11).Блок 11 формирует напряжение питайия релейного элемента 1 и стабилизатора 10, Диоды 20-22 и 23 - 25 последовательно переходят в открытое состояние; в результате чего на выходе выпрямителя 20 - 25 появляется пульсирующее напряжение соответствующего знака (фиг. 2,6). С помощью блока 10 дайное напряжение сглаживается и стабилизируется на требуемом уровне и поступает на клеммы питания блоков 5 - . 8. Питание релейного блока 1 производитсянестабилизированным пульсирующим напряжением непосредственно с выхода блока 11. В этом случае закон изменения5 порогов переключения релейного элемента1 будет соответствовать огибающей напряжения питания со стороны источника 11(фиг. 2,б, фиг. 4;б), причем для схемы с поло-.жительной обратной связью по напряже 10 нию(элементы 2 - 4),-В(т) = У+ (1)В л У-(1)При соответствующем выборе амплитуды синхронизирующего напряжения (в дан 15 ном случае фазы А) и соотношениярезисторов 3, 4 переключение релейногоэлемента 1 происходит в точках, совпадающих с требуемыми точками естественнойкоммутации сетевого напряжения; Длитель 20 ность импульсов на выходе релейного блока1 составляет 180 эл. трад. Синхронно с изменением знака выходного напряженияблока 1 запускается одновибратор 5, "обнуляющий" генератор 6. В блоке 7 произво 25 дитсясравнение сигнала управления ипилообразного.напряжения с выхода генератора 6, Как только сигнал "пилы" превы-.сит величину управляющего воздействия,на выходе блока 8 формируется импульс уп 30 равления тиристором силового блока.Считаем, что напряжение сети уменьшилось по сравнению с исходным значением (фиг, 5,а), В этом случае, если +Ь - сапам,точки Ф, 1 переключения блока 1 должны35 были бы сместиться и занять положения б,Г. Однако уменьшение уровня сетевого на- .пряжения приводит к пропорциональномуизменению напряжения питания усилителя2 (фиг. 5,б) и влечет за собой снижение по 4 О рогов переключения блока 1 (фиг. 5,а). Витоге точки б, Г смещаются в сторону исходных моментов времени включения релейного блока 1 и занимают положение б,1 (фиг. 5,а). При этом фазовый дрейф сигна 45 лов на выходе блоков 1,5 - 8 практическиполностью исключается.Таким образом повышается стабильность работы устройства при измененияхнапряжения сети.50 Формула изобретенияСистема импульсно-фазового управлениятрехфазным тиристорным преобразователем; содержащая трехфазныйтрансформатор, первичные обмотки которо 55 го предназначены для подключения к пита. ющей сети, а вторичные обмотки,соединенные в звезду с нулевым выводом,подключены ко входу выпрямителя, выполненного на диодах по мостовой схема, а вкаждом из каналов управления - . первый и1798869 5второй резисторы и,операциойный усилитель, выход которого через одновибратор и генератор пилообразного напряжения подключен к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с выводом для подключения источника управляющего напряжения, а выход через формирователь иМпульсов соединен с соответствующим выходомсистемы, отличающая.ся тем, чо, с целью повышения стабильности работы при изменениях напряжения питающей сети, в каждом из каналов управления неинвертирующий вход. операционного усилителя через первый резистор подключен к его выхо ду, через второй резистор - к соответствующейвторичной обмотке трехфазного трансформатора, при этом выводы питания операционногоусилителя подключены, соответственно, к положительному и отрицательному выходным 10 выводам трехфазного выпрямителя,1798869 Составитель Р.Рах инРедактор Н.КолядаТехред М;Моргента Корректор СЛатруше матул зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина,Заказ 777 Тираж 8 НИИПИ ГосударСтвенного комитета по изобретения 113035, Москва, Ж. Раушская ндисноеоткрытиям при ГКНТ СССР