Способ фазового управления вентильным преобразователем и устройство для его осуществления

) Заявитель А) СПОСОБ ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ И УСТРОЙСТВО ДЗИ ЕГО ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ е ем 1Изобретение относится к электро.т хинке и может найти применение всистемах управления вентильнымипреобразователями, а также в электроприводе,Известен одноканальный способфазового управления вентильным преобразователем, основанный на том,что момент зажигания каждого вентиля задается двумя дискретными величинами, одна из которых определяется номером соответствующей фазы,отсчитанным от номера фазы, приня"той за,первую, а вторая определяется законом регулирования и выражена количеством импульсов, следующих с частотой, кратной частоте аноного напряжения, отсчитанным от момента перехода через нуль анодногонапряжения этого вентиля 13.Однако ввиду того, что реальногенератор хронирующих импульсови питающая сеть поддерживают своичастоты с определенной погрешио стью, кратность их частот на сам деле не выдерживается, что приво дит к снижению точности Фазосдви Наиболее близким к предлага ому й по технической сущности и достигаемому результату способ фазового управления вентильнцм преобразователем, заключающийся в том, что сигнал управления сравнивают с раз" 1 в вертываемым во времени сигналом,синхронизированным с фазой напряжения питающей сети при угле естественного зажигания вентиля К=О эл.град, каждые 3 эл. град. и изменяющимся во времени по линейному закону на интервалах между соседними импульсами управления, формируют в момент равенства этих сигналов импульс управления преобразова телем и одновременно уменьшают развертывающий сигнал на величину, соответствующую углу управления щ- эл. град. 121.20 40 3 904189 Недостатком этого способа является накопление ошибки в определе" нии момента формирования управляю,щего импульса за счет ухода часто" ты генератора хронирующих импульсов так, что по истечении нескольких периодов напряжения питающей сети ошибка в фазе импульса управления превышает допустимую и далее непредвиденно изменяется. 0Способ осуществляют устройством,. содержащим генератор хронирующих импульсов, счетчик, совмещающий Функции делителя частоты на щ, цифровой компаратор, схему выделения раз" ности фаз импульсов сетевой синхронизации .и импульсов вертильного преобразователя, содержащую дифферен" циальный делитель, фильтр и усилитель постоянного напряженияСимметрия импульсов вентильногопреобразователя достигается введением в контур регулирования большойпостоянной времени указанного Фильтра, что не отражает действительныхвременных соотношений между импульсами сетевой синхронизации и выходными импульсами Фазосмещающего устройства. Поэтому работа такого устройства не отражает заданный законрегулирования вентильного преобразователя,Цель изобретения - повышение точности момента формирования импульсауправления и повышение надежности.Поставленная цель достигаетсятем, что в способе фазового управления вентильным преобразователемкорректируют величину развертывающего сигнала в моменты его синхронизации с Фазой питающей сети путемзамены текущей величины развертывающего сигнала эталонными значениямив Функции сигнала управлениягрэя - Жт 0- ф),ОЗЬгде 1=1,2,3- номер участкадиапазона управления.Такой способ может быть осуществлен устройством, содержащим счетчик хронирующих импульсов, выход которого подключен к накапливающемувходу сумматора, к вычитающему входукоторого подключена через блок селек-ции ячейка блока памяти, к корректирующему входу сумматора подключенычерез блок селекции другие ячейки 4блока памяти, выход сумматора подключен к выходу блока селекции сигнала управления, выход компаратора соединен со входами сдвигающего ре" гистра и блока селекции, выходы блока синхронизации подключены к блоку селекции и счетчику, а генератор хро" нирунщих импульсов соединен со входами счетчика, сумматора, компаратора, блока селекции и блока памятиеНа фиг. 1 приведена функциональная блок-схема устройства, реализующего предлагаемыи способ управления, для случая, когда а=б; на фиг.2- графики в функции времени, где 0 а- линейное напряжение сети Су - импульсы синхронизации в угле естественного зажигания одного из вентилей Ж =О; Ки - процесс накопления (счета) хронирующих импульсов (для наглядности часть процесса показана в дискретном изображении, часть в непрерывном); Кр, Кд - про" цесс Формирования развертывающего сигнала Кр и сравнения его с разрешенным сигналом управления К(тон" кими линиями показаны идеальные пилообразные развертывающие сигналы, необходимые для управления вентильным преобразователем); 000 импульсы управления вентильным преобразователем.Устройство, реализующее способ управления вентильным преобразова" телем, для случая, когда е=б, содержит (Фиг. 1) генератор 1 хронирующих импульсов, счетчик 2 хронирующих импульсов, блок Э постоянной памяти с четырьмя ячейками памяти (ощо,б,Ц"Гщ) блок 4 селекции сигнала управления, цифровой компа" ратор 5, сумматор б, сдвигающий регистр 7 и блок 8 синхронизации. Фаэовое управление вентильным преобразователем производят в моменты равенства разрешенного сигнала управления и развертывающего во времени сигнала Кр (как показано на Фиг. 2 в момент 1,) . Одновременно сбрасывают развертывающий сигнал на величину, соответствующую углу управления щэл. град, после чегой,продолжают изменение развертываю" щего сигнала до нового сравнения и, соответственно, до Формирования нового импульса управления. Через каждые Й зл. град, производят син5 904189хронизацию развертывающего сигналас фазой напряжения питающей сети вугле естественного зажигания вентилей 06 =О эл. град. и производяткоррекцию величины развертывающегосигнала, для чего сбрасывают текущее значение развертывающего сигнала до нуля, если сигнал управления соответствует углу К(щэл,град. (моменты времени после 1 а на 10фиг. 2) заменяют развертывающийсигнал сигналом Ъ, если сигналуправления соответствует углу(сх( ,щ (момент времени 1 на4 хыиг. 2); заменяют его сигналом 4 дгп 15если сигнал управления соответствует углу Д 4 сКф(мо:.ент времени сна фиг. 2),После коррекции развертывающего сигнала продолжают линейное изменение развертывающего сигнала.Уменьшение ошибки в определении момента формирования импульсауправления достигается путем сброса в моменты синхронизации текущего значения развертывающего сигнала вместе с накопленной в кей ошибкой, обусловленной уходом частотыхронирующих импульсов, и заменойего эталонной величиной, соответ- ЗОствующей О,Ь; эл. град. в зависимости от величины сигнала управления. Ири этом одновременно с повышением статистической точности управления преобразователем системастановится устойчивой, что существенно повышает надежность работывентилького преобразователя.Принцип коррекции величины равертывающего во времени сигналанет быть применен для вектильныхпреобразователей любой фазности.Значения эталонных величин для коррекции развертывани,его сигнала Крэв функции фазности щ преобразователя 45для различных оигналов управленияК приведены в таблице,6ПродолжениеСигнал таблицы Фазность П 3Эталон развер кн Крэ мерастка управления, Кш,апазо2 Необходимо отметить, что при сбросе развертывающего сигнала на величину Ггп в момент выработки очередного импульса управления в районе малых углов управления Х.-РО) при малой фазности преобразователя (%-3) величина развертывающего сигнала меняет знакмомент временина.фиг. 2)а при коррекции развертывающего сигнала согласно таблице эталонные величины Крэвсегда положительны, Это предопределяет при реализации предлагаемого способа чппавлення вентчльтщм преобразователем использование средств вычислительной техники, в частности в качестве сумматора - применение арифметического логического устройства, производящего алгебраическое сложение и т.п.Сигнал управления в цифровой ме К подается на вход блока 4 ции, подключаемого поочередно к ячейкам блока 3 памяти с содержимым минимального угла управления Оюбп максимального угла управлениг. Ссц, углов Д и ф . Один из выходов бло 4 селекции, содеряащиисигнал авления в разрешенном диапазоне з 40 Н тал зность,Сигналчастка иапазо разверт КрэКу,4 Кс подключен к первомувходу циФрового компаратора 5, второй вход Кр которого соединен с выходом .сумматора 6.Второй и третий выходы блока 4 5селекции, содержащие сигналы в цифровой форме, соответствующие углами 4 или М) подключены соответ-,ственно к вычитающему и суммирующему входам сумматора 6, причем вто" 1 Орой выход (-,Я блока 4 селекциизаписывается в регистр сумматорапо сигналу формирования импульсовуправления Ць, а третий выход. Яили 111- по сигналу синхронизации 5Су, для чего соответствующие сигналы управления О и Ср поданы навход блока 4 селекции. На накапливающий вход Кн сумматора 6 подан выход счетчика 2 хронирующих импульсов 20генератора 1, причем сброс содержимого счетчика 2 (а также сумматора 6) и последующий запуск счетчи-.ка производятся по сигналу синхронизации С . Выход компаратора 5 соединен со входом сдвигающего регистра7, выходы которого (04, О 0 )включают формирователи импульсовуправления в каналах вентильногопреобразователя (не показаны), Выход генератора 1 соединен со Ьходами счетчика 2, сумматора 6, компаратора 5, блока 4 селекции и блока3 памяти.Обработка цифровой информации про-З 5изводится внутри дискретных промежутков времени, задаваемых генератором 1 хронирующих импульсов, иопределяющих разрешающую способность фазосмещающего устройства, 40Так, при восьмиразрядном представ -лении двоичных чисел достигаетсяразрешающая способность ЬЫ(1 эл.град,Сигнал управления К, поочередносравниваясь в блоке 4 селекции с сигналамиащд и К,щ,блока 3 памяти,ограничивается так, что К 6 4 Ка ф: 4, Кщо, и в компараторе 5 сравнивается с развертывающим сигналом Е,квазилинейного с учетом дискретности 5 в вида (фиг. 2). В момент равенства сигналов Кос и Ко Лормирчется импульс управления О в очередном канале вентильного преобразователя, а развертывающий сигнал Кр Вбрасывается в сумматоре 6 на г путем подачиР 55 на его вычитающий вход числа из блока 4 селекции (по сути, это сигнал ь из блока 3 памяти в дополнительном коде),После этого продолжается накопление содержимого сумматора 6 по входу К 1 вследствие накопления счетчиком 2 хронирую-. щих импульсов от генератора 1.Так продолжается работа устройства с частотойгенератора 1 хронирующих импульсов вплоть до по" ступления импульса синхронизации Су, В момент синхронизации вентильного преобразователя с питающей сетью содержимое счетчика 2 и сумматора 6 сбрасывается до нуля импульсом синхронизации Су, в конце этого же дискретного промежутка времени в сумматор вводится из блока 3 памяти посредством олока селекции числоилив функции величины управлянцего сигнала К ь и включается счетчик 2 хронирующих импульсов, после чего цикл вычислений повторяется с частотой Гхр до формирования очередного импульса управления.11 ериодический процесс коррекции амплитуды развертывающего сигнала позволяет устойчиво функционировать системе управления вентильным преобразователем с заданной точностью фазосдвига.Формула изобретенияСпособ фазового управления вентильным преобразователем, заключающийся в том, что сигнал управления сравнивают с развертываемым во времени сигналом, синхронизированным с фазой напряжения питающей сети при угле естественного зажигания вентиля К =О, эл; град, каждые Ф эл. град. и изменяющимся во времени по линейному закону на интервалах между соседними импульсами управления, формируют в момент равенства этих сигналов импульс управления преобразователем и одновременно уменьшают развертывающий сигнал на величину, соответствующую углу управления ,эл, град., о т " л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности момента формирования импульса управления и повышения надежности, корректируют величину развертывающего сигнала в моменты его синхронизн" ции с фазой питающей сети путем замены текущей величины развертываю9щего сигнала эталонными значениямив функции сигнала чпоавлення1 э" ГЬ(ь)вэ,где 1123- ломер участкадиапаэона управления,2. Устройство для Фазового уп"равления вентильным преобразователем, содержащее генератор хрониру"ющих импульсов, соединенный со входами счетчика хронирующих импульсов и компаратора, блок синхронизации, выход которого подключен ксчетчику, о т л н ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности момента Формирования импульсауправления и повыщения надежности,оно снабжено блоком селекции, блоком памяти, сумматором и сдвигающим регистром, причем выход счегчика хронирующих импульсов подключен к накапливакнцему входу сумма 904189 10тора, к вычитающему входу которогоподключена через блок селекции ячей"ка блока памяти, к корректирующемувходу сумматора подключены черезблок селекции другие ячейки блокапамяти, выход сумматора подключен квходу компаратора, второй вход которого подключен к выходу блокаселекции, выход компаратора соеди 1 Е. нен со входом сдвигающего регист"ра и блока селекции, выходы блокасинхронизации подключены к блохуселекции и сбрасывающему входу сумматора, а генератор хронирующнх им 1 з пульсов соединен со входами сумматора, блока селекции и блока памяти.Источники .информации,принятые во внимание прн экспертизе рр 1. Авторское свидетельство СССР В 191681, кл. 21 дй 12/03, 1961. 2. Патент ФРГ Р 2364452,кл. Н 02 М 1/08, 1974.904189 ФЫРЗаказ 163/46 Тираа Нодписн ап ППП "Патент", г, Уагород, ул. Проектная,