Устройство для управления широтно-импульсным регулятором переменного тока

(19) 11 И 1594 Н 02 М ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ный гулятор термиСтекло 26-28. СССР1979. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Гордеев В.Д. и др. Ремощности для электрическойческой обработки стекла.и керамика. 1981, Р 6, с.Авторское свидетельствоУ 877784, кл. Н 02 Р 13/30(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНО РЕГУЛЯТОРОМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА(57) Изобретение позволяет повыситьнадежность устройства для управления широтно-импульсным регуляторомпеременного тока за счет исключениябросков тока намагничивания привключении. Это достигается тем, чтов схему управления вводят блок формирования 8. С датчика фазы напряжения 1 на входы блока 8 поступаютимпульсы в моменты времени, соответствующие фазе сетевого напряжения122(9 б 90 и 270 зл, град. 0 выходя блока 8через генератор напряжения 2тупенчатой формы поступает сигнал няпороговый элемент 3 котарьй устанавливает триггер 7 в единичноесостояние, Б результате блок 8 ряз:реЯЯ . - .т рабату ве 1 ходна гс ус илитепя 1 0с фазавым углом 90 эп. грап, Приравенстве напряжения генератораинапряжения задания срабатывает эдеме:-.т сравнения ч в результате чего Изобретение относится к электроче 11 пике в чястност 1 л к устройствам упряьл ния цИрстнв- и 1 пульсными ре-.у 1 яОрЯМИ НавряжЕНия ПЕРЕМЕННОГО. окя,Цепьо изсбретени. является повыпение надежности зя счет 11 сключе."иябросков т Ока .".Яма,гничивагп 1 я Гри в кГючегНи,.:.1 я фиг, приведена функционяльняя схема устрсйствя упря 1 ленин ГГНратно-импухьсньГМ регуляторам; на фи г 2 - принци пиаль ная схема бло-. ка фсрмирсва 1 ия интервала включеп-. нсго состояния тиристоров; ня ОГиг. 3 и 4 - временные диаграммы,Устройс.твс содержит да.:чик 1 фа-. зы нагряжения, вырабатывающий коротки импульсы в моменты времени соответствующие фазе сетенога напряжения 90 и 70 эл,гряд,. генеря" .:Ор 2 напряжения ступенчатой формы, пороговый орган 3, элемент срявне - ния ." элементы 5 и б И, триггер 7, блок формирования 8 интервала включенного состояния тиристоров, генератор 9 в 11 сокочастотных импульсов, выходной усилитель 10.Устройство управления работает следующим Образам.С первого и второго выходов датчика 1 аязы напряжения на первый и траИ 1 й Вуацц бЛС" я фармираняНГГЛ интервала включенного состо 55 ния тиристорсв поступают короткие импульсы в моменты времени, соответствующие фазе сетевого напряжения 90 и 270 элград, с первого выхсца бгпскя формирования 8 интервала вклюгри гомощи логических элементов блок8 запрещает прохождение импульсовгенератора 9 на вход усилителя 10.Б слецующие моменты включение силияеля производится в моменты времени90 и 270 эл,.град., когда лерехацныйпрапесс при включении отсутствует,я поскольку перед включением сердечник трансформатора раз 11 ягну 1 чент О выбрось" таГя нямяГ ничива;"и 5 с"сутс твуют, 4 ил. чепногс состояния тиристорсв импульсы поступают на цхсд ;енеряторя 2.-Япряже 1 Пя с Г" 11 енчатс 11 ОЦрмы, синхра визируя его с частстаи пи"Гающеисет:1,. 3 Гон 11 е периода няп 11 яженияступенчя:.Ой формы в момент времени1:,;Гфиг,. срабатывает пороговыйорган р и устянявлнвяе". триспер3 динич.".Ое , ссто 55 не 1 л блск фармироняния 8 интервала Гзключг Иного состояния тиристорав рязрещает работувыходна 1 а усилителя 10 с фязавымуглом 90 эл.,град. При равенственапряжения ступенчатой формы и напряжения задания 7, (момент ссрабатывает элемент сравнения -. икороткий импульс с 11 Язовм углом270 эл, гряд, с перво рс выуспя бпокаформирования 8 интервала в 1 люченнсго состояния тиристоров через перВЫИ ЭЛЕ 1 ЕНТ И р 5 раХОПИТ :,а Вуацтриггера 7, который устанавливаетсяв нулевое состояние, блок формирования 8 интервала включенного состояния тиристоров запрещает прохождение импульсов генератора 9 высокочастотных импульсов через второйэлемент И 6 на вхоц выходного усилителя 10. Б момент времени Г:, няпервый вход блока формирования 8 интерваля включенного состояния тиристсра поступает очередной импчльсс Фазсвым уг 1 ом 90 эл,грац и на еевтсром выходе появляется кратковреме 1:ный сигнал, разрепающий работувыходного усилителя 10,Ц уоЯнт врГмечи Г, срабатывает порогов;,1 й орган 3 и триИвер 7 уста10 55 навливается в единичное состояние .и схема формирования 8 интервалавключенного состояния тиристоровразрешает работу выходного усилителя 10 с фазовым углом 270 эл,град,В момент времени Тб срабатывает схема сравнения 4 и короткий .импульсс фазовым углом 90 эл.град с первого выхода блока формирования 8 интервала включенного состояния тиристоров через первый элемент И 5устанавливает триггер 7 в нулевоесостояние и блок формирования 8 интервала включенного состояния тиристоров запрещает работу выходногоусилителя 10. После прихода очередного импульса с фазовым углом270 эл.град. (момент Т 7) на второмвыходе блока формирования 8 интервала включенного состояния тиристоров появляется кратковременный сигнал, разрешающий работу выходногоусилителя 10.Таким образом, блок формирования8 интервала включенного состояниятиристоров формирует угол задержкимомента включенного выходного усилителя 10 в первом периоде каждого интервала включенного состояния поочередно величиной 90 и 270 эл.град. (моменты времени .4,Т,СЗ ),а после окончания интервала включенного состояния кратковременно повторно включает"выходной усилитель 10 с задержкоймомента повторного включения нао90 эл.град относительно последнегомомента перехода напряжения питающей сети через нуль на интервалевключенного состояния (моменты7 "МПринципиальная схема блока формирования 8 интервала включенногосостояния тиристоров содержит триггер 11, двухвходовые элементы И-НЕ12, 13 и 14, трехвходовые элементыИ-НЕ 15 и 16, формирователь 17 импульсов по срезу входного сигнала,эдновибратор 18, элементы НЕ 19 и20 и элемент ИЛИ 21,Блок формирования 8 интервалавключенного состояния тиристоровработает следующим образом.Предположкч, что в момент времени С 4 (фиг. 3 и 4) пороговый орган3 устанавливает триггер 7 в единичное состояние, а триггер 11 - в нулевое состояние. С инверсного выхода Т-триггера уровень логическойединицы поступает на второй вход 15 2 Ь 25 30 35 40 45 50 второго и третьего элементов И-НЕ 13 и 15, а с прямого выхода уровень логического нуля - на второй вход первого и четвертого элементов И-НЕ 12 и 16. С выхода пятого элемента И-НЕ 14 импульсы с фазовым углом 270 эл.град. поступают на вход генератора 2 напряжения ступенчатой формы. С выхода триггера 7 уровень логической единицы поступает на первый вход элемента ИЛИ 21. При этом на выходе элемента ИЛИ 21 появляется уровень логической единицы, разрешающий работу выходногоЮ усилителя 10 с фазовым углом 90 эл.град. При равенстве напряжения ступенчатой формы и напряжения задания Ч, (фиг.3) срабатывает схема сравнения 4 и очередной импульс с фазовым углом 270 эл.град. с выхода пятого элемента И-НЕ 14 через первый элемент И 5 устанавливает триггер 7 в нулевое состояние и элемент ИЛИ 21 запрещает работу выходного усилителя 10. Одновременно с этим короткий импульс с выхода формирователя 17 импульсов по срезу выходного сигнала запускает одновибратор 18 (момент ), В момент времени э одновременно на всех входах третьего элемента И-НЕ 15 устанавливается уровень логической единицы, поступающий с первого выхода датчика 1 фазы напряжения, инверсного выхода Т-триггера 11 и с выхода одновибратора 18. На выходе третьего элемента И-НЕ 15 появляется уровень логического нуля, который после инвертирования элементом НЕ 19 поступает на третий вход элемента ИЛИ 21, с выхода которого высокий логический уровень разрешает работу выходного усилителя 10 с фазовым углом 270 эл.град, В момент времени третий элемент И-НЕ 15 закрывается уровнем логического нуля, поступающим с первого выхода датчика 1 фазы напряжения и выхода одновибратора 18 и на его выходе устанавливается высокий логический уровень. При этом сигнал с выхода элемента ИЛИ 21 запрещает работу выходного усилителя 10.В момент спороговый орган устанавливает триггер 7 в единичное состояние. Элемент ИЛИ 21 разрешает работу выходного усилителя 10 с фазовым углом 2 О эл.град. Одновременно с этим с выхода пятого элемента И-НЕ 14 на12245вход генератора 2 напряжения ступенчатой формы поступают импульсы с фазавым углом 90 эл.град. При равенстве напряжения ступенчатой формы и напряжения задания Ч, (момент С ) срабатывает элемент сравнения 4 и очередной импульс с фазовым углом 90 эл.град. через первый элемент И 5 возвращает триггер 7 в исходное состояние, а элемент ИЛИ 21 запрещает 10 работу выходного усилителя 10. Одновременно с этим запускается одно- вибратор 18. В момент времени Су на всех входах четвертого элемента И-НЕ 16 устанавливается высокий ло гический уровень, поступающий с прямого выхода Т-триггера 11, со второго входа датчика 1 фазы напряжения и выхода одновибратора. На выходе четвертого элемента И-НЕ 16 появля ется уровень логического нуля, который после инвертирования элементом НЕ 20 поступает на второй вход элемента ИЛИ 21, с выхода которого высокий логический уровень разрешает 25 работу выходного усилителя 10 с фазовым углом 270 эл.град. В момент времени з четвертый элемент И-НЕ 16 закрывается уровнем логического нуля, поступающего со второго вы хода датчика 1 фазы напряжения и выхода одновибратора 18, и на его выходе устанавливается уровень логической единицы. При этом сигнал с выхода элемента ИЛИ 21 запрещает ра- З 5 боту выходного усилителя 10. Следующий цикл работы регулятора начинается с фазовым углом 90 эл.грацИспользование нового узла - блока формирования интервала включенно га состояния тиристоров позволяет повысить надежность и энергетические показатели по сравнению с известным устройством, поскольку при включении трансформаторной нагрузки воз никают выбросы тока намагничивания, которые могут вызывать ошибочные срабатывания систем защиты, приводить к повышенному нагреву трансформатора, снижать коэффициенты мощ ности питающей сети. В предлагаемом устройстве выбросы тока намагничивания отсутствуют, так как перед включением сердечник трансформатора размагничен, а вклю чение производится в моменты времени 90 и 270 эл,град. Переходный процесс при включении отсутствует,926Формула изобретенияУстройство для управления широтно-импульсным регулятором переменного тока, содержащее датчик фазы сетевого напряжения с первым выходом, соответствующим 90 эл.град. и вторым выходом, соответствующим 270 эл.град., генератор напряжения ступенчатой формы, один из выходов которого подключен к одному из входов элемента сравнения, другой вход которого предназначен для подключения сигнала задания, триггер, один из входов которого подключен к выходу порогового органа, а другой вход - к выходу первого элемента И, выходной усилитель, ко входу которого подключен выход второго элемента И, вход которого подключен к выходу генератора высокочастотных импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности за счет исключения бросков тока намагничивания при включении, в него введен блок формирования интервала включенного состояния тиристоров,содержащий триггер, пять элементов И-НЕ, одновибратор, элемент ИЛИ, два элемента НЕ, первые входы первого и второго элементов И-НЕ, каждый из которых соединен с соответствующими входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, первый вход элемента ИЛИ и счетный вход триггера являются входами блока формирования интервала включенного состояния тиристоров, прямой выход триггера подключен ко вторым входам первого и четвертого элементов ИЛИ-НЕ, а инверсный выход триггера подключен ко вторым входам третьего и второго элементов И-НЕ, третьи входы которых подключены к выходу одновибратора, вход которого через формирователь импульсов соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого через первый элемент НЕ подключен к выхоцу четвертого элемента И-НЕ, а третий вход через второй: элемент НЕ подключен к выходу третьего элемента И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ подключен к первому входу пятого элемента И-НЕ, выход второго элемента И-НЕ подключен ко второму входу пятого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого является первым выходом блока формирования интервалавключенного состояния тиристоров,подключенным ко второму входу первого элемента И и ко входу генератора напряжения ступенчатой формы,вторым выходом блока формирования.интервала включенного состояния тиристоров является выход элементаИЛИ, который подключен ко второмувходу второго элемента И, первый и 1224926третий входы блока формирования интервала включенного состояния тиристоров подключены соответственно к первому и второму выходу датчика фазы напряжения, второй вход блока формирования включенного состояния тиристоров подключен к выхо .ду триггера,ачетвертый его вход подключен квыходу пороговогооргана.