Устройство для управления реверсивным выпрямителем

ва многоканальных синхронных устройствфазового управления вентилями, работающих по принципу вертикального управления, и не требует обратной связи понапряжению. 5К недостаткам такого одноканальногоасинхронного устройства фазового управления относится, во-первых, то, чтопри его использовании в реверсивномуправляемом выпрямителе, работающем10по принципу раздельного управления силовыми комплектами, в моменты переключения комплектов может возникнутьзначительная бестоковая пауза, могущаядостичь при большОм изменении управляющего напряжения (по углу, превышающе-,му период дискретности выпрямителя ф,где й 1- фаэность выпрямителя) нескольких периодов дискретности выпрямителя,что значительно снижает быстродействие 20устройства.Вс вторых, с целью работоспособности устройства фазового управления реверсивного выпрямителя при скачкообразном уменьшении управляющего напряжения Вна величину, превышающую по углу период дискретности выпрямителя, требуетсяпринятие специальных мер для ограничения величины скачка управляющего напряжения или для ограничения скорости ЗОизменения этого напряжения с цельювоэможности, повторного сравнения нульоргана, что также снижает быстродействие устройства.Иелью изобретения является повыше- Зфние быстродействия реверсивного управляемого выпрямителя, работающего беэуравнительных токов,Поставленная цель достигается тем,что устройство для управления реверсив 411ным выпрямителем, содержащее последовательно соединенные узел первоначальной синхронизации, интегратор, нуль-орган, генератор импульсов, кольцевуюпересчетную схему и управляемые блоком 4 флогики раздельного управления бесконтактные ключи, подключаюшие выходкольцевой пересчетной схемы к силовымвентильным комплектам, а также источник управляющего напряжения, выходкоторого подключен ко второму входу,нуль-органа, снабжено блоком коррекцииработы нуль-органа, инвертирующим звеном и дополнительными ключевымиэлементами, причем входы блока коррекИции подключены к выходам нуль-органаи блока логики раздельного управления,, а его выходы - ко входу кольцевой пересчетной схемы и управляющим входом дополнительных ключевых элементов, включенных один непосредственно, а другой через инвертируюшее звено между выходом генератора импульсов и входом интегратора.При использовании в качестве элементной базы логических элементов ИЛИ-НЕ генератор импульсов выполнен в виде последовательно соединенных логического элемента ИЛИ-НЕ и формирователя прямоугольных импульсов, выход которого подключен к одному из входов элемента ИЛИ-НЕ, а блок коррекции работы нуль органа выполнен в виде другого логического элемента ИЛИ-НЕ и Я -триггера, причем вход Я -триггера соединен со входом, а вход Я-триггера - с выходОм логического элемента ИЛИ-НЕ блока коррекции, синхронизируюший вход С триггера соединен с выходом, а инверсный выход триггера - с одним иэ входов логического элемента ИЛИ-НЕ генератора импульсов.При использовании в качестве элемент ной базы логических элементов И-НЕ генератор импульсов выполнен в виде последовательно соединенных логического элемента ИНЕ и формирователя прямоугольных импульсов, выход которого через второй логический элемент И-НЕ подключен к одному иэ входов первого элемента И-НЕ, а блок коррекции работы нуль-органа выполнен в виде Я 3-триггера и двух других обьединенных по входу логических .элементов И-НЕ, выходы которых подключены соответственно ко входами Я -триггера, синхрониэируюший вход С григгера соединен с выходом, а прямой выход триггера - с одним из входов первого элемента И;НЕ генератора импульсов.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для управления реверсивным выпрямителем при использовании в качестве элементной базы логических элементов ИЛИ-НЕ; на фиг. 2 - вариант схемы устройства при использовании в качестве элементной базы логических элементов И-НЕ; на фиг. 3 - диаграмма напряжения, поясняющая принцип работы устройства для управления реверсивным выпрямителем.Устройство для управления реверсивным выпрямителем содержит последовательно соединенные узел 1 первоначальной синхронизации, интегратор 2, нуль- орган 3, генератор импульсов 4, коль656161 5цевую пересчетную схему 5 и бесконтактные ключи 6 и 7, подключающие выход кольцевой схемы 5 к силовым вентильным комплектам 8 и 9. Бесконтактные ключи 6 и 7 управляются блоком 5логики раздельного управления 10, соединенным также с источником управляющего напряжения 11, вьмод которогоподключен ко второму входу нуль-органа3. Еще один вьмод блока логики раздель ного управления 10 подключен к одномуиз входов блока коррекции работы нульоргана 12, второй вход которого соединен с вьмодом нуль органа 3. Выходыблока коррекции 12 подсоединены ковходу кольцевой схемы 5 и управляющимвходам дополнительных ключевых элементов 13 и 14, которые один непосред-ственно, а другой через инвертирующеезвено 15 включены между выходом генератора импульсов 4 и входом интегратора 2.При использовании в качестве элементной базы логических элементовИЛИ-НЕ (фиг. 1) генератор импульсовИ4 состоит иэ последовательно соединенных формирователя прямоугольных импульсов 16 и логического элемента ИЛИ-НЕ1 7, один иэ входов которого соединен свыходом формирователя 16. Блок кор 30рекции работы нуль-органа 12 содержит%5 триггер 18 и другой логическийэлемент ИЛИ-НЕ 19, причем вход Ятриггера 18 соединен со входом, аЭЗвход %-триггера 18 - с выходом логического элемента ИЛИ-НЕ 19, синхронизируюший вход С-триггера 18 соединенс выходом, а инверсный выход триггера18 - с одним из входов логическогоюэлемента ИЛИ-НЕ 17.При использовании в качестве элементной базы логических элементовИ-НЕ (фиг. 2) генератор импульсов 4состоит из последовательно соединенныхформирователя прямоугольных импульсов16 и логического элемента И-НЕ 17,один из входов которого через второйлогический элемент И-НЕ 20 подключенк выходу формирователя 16. Блок коррекции 12 содержит Я 5 -триггер 18и два других обьединенных по входулогических элемента И-НЕ 19 и 21,выходы которых подключены соответственно ко входам 5 и 3-триггера 18,синхронизируюший вход С триггера 18соединен с выходом, а прямой вьмодтриггера 18 - с одним из входов логи,ческого элемента И-НЕ 17. Устройство работает следующим образомВ момент подключения выпрямителя к питающей сети с помощью узла1 осуществляется первоначальный синхронизированный с напряжением питающейсети запуск интегратора 2, а также установка распределителя импульсов в исходное состояние (для выпрямителя, выполненного по тре"фазной мостовой схеме, этот момент может соответствовать,как показано на фиг, 3, точке естественной коммутации вентилей).В момент равенства выходного напряжения интегратора 2 с управляющим выходом источника 11 срабатывает нуль-орган 3, что соответствует изменению егосостояния на выходе с нулевого (0)на единичное ("1)Сигналом 1 через элемент ИЛИ-НЕ 17 производитсязапуск формирователя прямоугольных импульсов 16, на выходе которого формируется импульс, который через нормальнозамкнутый ключ 13 осуществляет быстрое уменьшение выходного напряженияинтегратора 2 на величину, равную поуглу периоду дискретности выпрямителя.Этим же импульсом с помощью кольцевойпересчетной схемы 5 производится включение следующего по очередности вентиля во вновь вступающем в работу силовомкомплекте, а также самоблокировка формирователя 16 по другому входу элемента ИЛИ-НЕ 17 на время прохождения этого импульса, Если скачок управлявшегонапряжения превышает по углу периоддискретности выпрямителя, то нуль-орган 3 остается в прежнем состоянии1, и формирователь 16 через номинальный по длительности промежуток временивыдает второй импульс. Вторым импульсом осуществляется повторное уменьшение выходного напряжения интегратора2 на величину, равную по углу периодудискретности, а также включение с помощью кольцевой пересчетной схемы 5следующего по очередности вентиля,При скачкообразном увеличении управляющего напряжения (фиг. 3) устройствоработает следующим образом.В момент переключения силовьм вентильньм комплектов блоком логики раздельного управления 10 обеспечиваетсячгновенное изменение управлякхпегонапряжения,После установления нового значенияуправляющего напряжения блоком логики 10 осуществляется переброс триггвра 18 по входу Я в новое установившееся состояние (на входе Я в этэ время сигнал "О", так как управляющее напряжение превышает пилообразное). Триггер 18 осуществляет отключение ключа 13 и подключение ключа 14, а 3 также перевод кольцевой пересчетной схемы 5 в режим вычитание".Кроме тоговыходным сигналом триггера 18 осуществляется запрет выдачи управляющих импульсов на время нахождения его в этом состоянии. Сигналом 1 по инверсному выходу триггера 18 осуществляется принудительный запуск через элемент 17 формирователя 16, Так как произэшло переключение ключей 13, 14 и перевод кольцевой пересчетной системы 5 в режим "вычитание", то импульсами формирователя 16 через инвертирующее звено 15 осуществляется быстрое увеличение напряжения на выхо- ф де интегратора 2 на величину, равную по углу ц . Так квк управляющееФнапряжение изменилось на величину, превышающую по углу(нуль-орган 3 ие срабатывает во время прохождения первого импульса), то формирователем 16 выдается второй импульс. В течение второго импульса так же не происходит срабатывание нуль-органа 3, поэтому36 выдается третий импульс. В течение выдачи третьего импульса происходит срабатывание нуль-органа 3, в результате чего после окончания импульса по входу 5 происходит переброс триггера 18 в35 прежиее состояние, а поскольку нуль- орган 3 сработал, то формирователь 16 выдает четвертый импульс, который производит (через первый ключ 13) быстрое уменьшение напряжения на вькоде интег- ратора 2.При использовании в качестве элементной базы логических элементов И-НЕ принцип работы устройства (фиг. 2) почти не отличается от принципа работыпо фиГе 1 еОтличие здесь состоит только в том, что в момент равенства управляющего напрйкения с напряжением интегратора 2 выходной сигнал нуль-органа 3 должен изменять свое состояние с "1" наО, в не с фОф на "1 ф, как это было в первом случае.Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом не накладывает никаких ограничений на величину и скорость изменений управляющего напряжения и обеспечивает максимальное быстродействие. реверсивного управляемого выпрямителя, работающего без уравнительныхтоков.Формула изобретения1. Устройство для управления реверсивным выпрямителем, содержащее последовательно соединенные узел первоначальной синхронизации, интегратор, нуль- орган, генератор импульсов, кольцевую пересчетную схему и управляемые блоком логики раздельного управления бесконтактные ключи, подключающие выход кольцевой пересчетной схемы к силовым вентильным комплектам, а также источник управляющего напряжения, выход которого подключен ко второму входу нуль-органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно снабжено блоком коррекции работы нуль- органа, инвертирующим звеном и дополнительными ключевыми элементами, причем входы блока коррекции подключены к выходам нуль-органа и блока логики раздельного управления, а его выходы - кэ входу кольцевой пересчетной схемы и управляк- щим входам дополнительных ключевых элементов, включенных один непосредственно, а другой через инвертирующее звено между выходом генератора импуль сов и входом интегратора.2. Устройство но и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что генератор импульсов выполнен в виде последовательно соединенных логического элемента ИЛИ-НЕ и формирователя прямоугольных импуль-, сов, вькод которого подключен к одному из входов элемента ИЛИ-НЕ, а блок коррекции работы нуль-органа выполнен в виде другого логического алементв ИЛИ-НЕ и %б -триггера, причем вход . б триггера соединен со входом, в вход Я триггера - с выходом логического элемента ИЛИ-НЕ блока коррекции, син-хронизируюший вход С-григгера соединен с выходом, а инверсный вькод триггера - с одним из входов логического эле мента ИЛИ-НЕ генератора импульсов.3. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что генератор импульсов выполнен в виде последовательно соединенных логического элемента И-НЕ и формирователя прямоугольных импульсов, выход которого через второй логический элемент И-НЕ подключен к одному из входов первого элемента И-НЕ, в блок коррекции работы нуль-органа656161 9выполнен в виде я триггера и двух других, объединенных по входу, логических элементов И;-НЕ, выходы которых подключены соответственно ко входам 5 и Я-тригтера, синхронизирующий вход С-триггера соединен с выходом, а прямой выход триггера - с одним из входов первого элемента И-НЕ генератора им пульсов. Источники информапии, принятые вовнимание при экспертизе 101. Система управления тиристорнымии ионными электроприводами М., Информэлектро, 1971.2. Поздеев А, Д, Динамические модеу ли асинхронных систем импульсно-фазового управления выпрямителями при малых отклонениях. ЭП, Сер. "Электро привод, 1975. Вып. 9 (44)з.Э.йоИ, Ею оснез 2 бм 3 Мецагр ег 1 аИгеп 1 бе ЫовисМсг ае эсйаосЬео КеИ,"ЕЫсгоесИювсМп 1 еЬ ьсбГВ-А;84.01, 1970, % 6, 345-348.656161 Яг. я оставитель В. ЖмуровТехред Э. Чужик Корректор Д. Мельниченко Редактор В. н аказ 1543/45ЦН 13 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ф, ф фЯдф,; .М;. фф йФ Тираж 856ИИПИ Государстве по делам иэоб5, Москва, ЖПодписноеого комитета СССРетений и открытийРаушская наб., д. 4/5