Одноканальное устройство для управления выпрямителем

Союз СоветсиикСоциапистичесиикРеспубпин ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 11. 06.81 (21) 3299782/24-07с присоединением заявки М,39 вудвретюай канктвт ь. ССР йв дваки июбретеквЯ н аткрцтвЯ(71) Заявитель ДНОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ2Изобретение относится к электро-сигнала управления, блок выделения технике, а именно к преобразователям огибающей выходного напряжения вцэлектрической энергии, и может быть прямителя, выход которого подключен .использовано при построении систем к соответствующим входам блока подав- управления вентильными преобразовате- ления ложных синхроимпульсов и блокалями.5регенерации подавленных синхроимИзвестны одноканальные устройства пульсов, каждый из которых имеет фадля управления выпрямителями, содер- зирующий, синхронизирующий, блокиружащие формирователи фазирующих и ющий входы и входы для подключения синхронизирующих импульсов и распре сигнала управления и сигнала с ука 1 Оделитель импульсов Г 1 3 -1. занного блока выделения огибающей,Общим недостатком этих устройств а также фазирующий и синхронизирую- является отсутствие оперативного конт- щий выходы, распределитель импульсов, роля режима фазирования во всем трак- входы которого подключены к фазируюте обработки управляющих последова- щему и синхронизирующему выходам блотельностей и невозможность устране- ка регенерации подавленных синхроимния влияния помех случайного характе" пульсов, фазирующий и синхронизируюра на элементы тракта, щий входы которого подключены к одно"Наиболее близким по технической .именным входам блока подавления ложсущности является одноканальное уст о,ных синхроимпульсов5 3 ройство для управления выпрямителем, Недостатком известного устройства содержащее блок управляемой задерж- является помехозащищенность в динами" ки с фвзирующим и синхронизирующим чески напряженных режимах управления, выходами и .входом для подключения а также оно не защищает отдельные уз 98397лы схемы от непосредственного воздействия помех на отдельные элементы схемы, а устраняет суммарную реакцию выпрямителя на нарушения в устройстве управления,Цель изобретения - повышение помехоустойчивости одноканального устройства для управления выпрямителем в динамически напряженных режимах на основе сравнительного анализа динамических составляющих сигнала управления и огибающей выходного напряжения выпрямителя.Поставленная цель достигается тем,что одноканальное устройство для управления выпрямителем, содержащееблок управляемой задержки с фазирующим и синхронизирующим выходами ивходом для подключения сигнала управления, блок выделения огибающейвыходного напряжения выпрямителя, выход которого чодключен к соответст- .вующим входам блока подавления ложныхсиняроимпульсов и блока регенерацииподавденных синхроимпульсов, каждыйиз которых имеет фазирующий, синхронизирующий, блокирующий входы и входыдля подключения сигнала управленияи сигнала с блока выделения огибающей, а также фазирующий и синхронизирующий выходы, распределитель импульсов, входы которого подключены кфазирующему и синхронизирующему выходам блока регенерации подавленныхсинхроимпульсов, фазирующий и синхронизирующий входы которого подключенык одноименным входам блока подавления.ложных синхроимпульсов, снабженоинтегратором, делителем напряжения,элементами сравнения по максимуму и40минимуму с инвертирующими и неинвертирующими входами, формирователямиинтервала запрета и разрешающего интервала со входами управления и запуска, компараторами по максимуму ипо минимуму, двумя элементами И и эле 45ментом ИЛИ, причем неинвертирующийвход элемента сравнения по максимуму,инвертирующий вход элемента .сравненияпо минимуму и вход интегратора предназначены для подключения сигнала уп50равления, выход интегратора подключен к инвертирующему входу элементасравнения по максимуму и входу делителя, выход которого .подключен к неинвертирующему входу элемента сравнения по минимуму, выход элемента сравнения по максимуму подключен ко входу управления формирователя интерва 6 4ла запрета и ко входу компаратора по максимуму, выход элемента сравнения по минимуму подключен ко входу управления формирователя разрешающего интервала и ко входу компаратора по минимуму, выходы компараторов по мак,симуму и минимуму подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к блокирующим входам блоков подавления ложных синхроимпульсов и регенерации подавленных синхроимпульсов, фазирующий выход блока увравляемой Ьадержки через первый вход первого Элемента И подключен к фазирующему входу блока подавления ложных синхроимпульсов, синхронизирующий выход блока управляемой задержки - ко входу запуска формирователя интервала запрета и первому входу второго элемента И, выход которого подключен к синхронизирующему входу блока подавления ложных импульсов, выход формирователя интервала запрета подключен ко входу запуска формирователя разрешающего интервала, выход которого подключен ко второму входу первого элемента И и второму входу второго элемента И,На фиг, 1 показана схема устройства для одноканального управления выпрямителем; на фиг. 2 а-г и 3 а-гэпюры напряжений, поясняющие работу устройства в описываемых режимах.Устройство содержит блок 1 управляемой задержки с фазирующим и синх.- ронизирующим выходами и входом сигнала управления, блок 2 выделения огибающей, блок 3 подавления ложных синхроимпульсов и блок 1 регенерации подавленных синхроимпульсов со входами блокирования, распределитель 5 импульсов, интегратор 6 с делителем 7 напряжения, элементы сравнения по максимуму 8 и по минимуму 9, компаратор 10 по максимуму, формирователь 11 интервала запрета и формирователь 12 разрешающего интервала, компаратор 13 по минимуму, элемент ИЛИ 14, первый элемент И 15 и второй элемент И 16.Вход сигнала управления подключен к неинвертирующему входу элемента 8 сравнения по максимуму, инвертирующе.му входу элемента 9 сравнения по минимуму и входу интегратора 6. Выход интегратора 6 подключен непосредственно к инвертирующему входу элемента 8 сравнения по максимуму, а к инверти- рующему входу элемента 9 сравнения по минимуму - через делитель 7 напря5 9839 жения. Выход элемента 8 сравнения по максимуму соединен со входом компаратора 10 и входом управления формирователя 11 интервала запрета, выход которого присоединен ко входу запуска 5 формирователя 12 разрешающего интервала. Выхад последнего подключен ко второму входу первого элемента И 15 и первому входу второго элемента И 16, Выход элемента 9 сравнения по 1 о минимуму соединен со входом управления Формирователя 12 разрешающего интервала и входом компаратора 13 по минимуму, выход которого подсоединен ко второму входу элемента ИЛИ 14. 15 Выход компаратора 10 по максимуму через первый вход элемента ИЛИ 14 с его выхода подключен ко входам блокирования блока 3 подавления ложных синхроимпульсов и блока 1 регенерации подавленных синхроимпульсов. Фазирующий выход блока 1 управляемой задержки соединен с Фазирующим входом блока 3 подавления ложных синхро.- импульсов через второй вход второго р 5 элемента И 16 с его выхода, а синхронизирующий выход того же блока соединен со входом запуска Формирователя 11 интервала запрета и через первый вход первого элемента И 15 с зо его выхода - с сйнхронизирующим входои блока 3 подавления ложных синхроимпульсов 3,Устройство работает следующим образом.35При отсутствии воздействия помех на устройство блок 2 выделения огибающей формирует на выходе сигнал, который задает для блока 3 подавления ложных импульсов и блока Й регенерации подавленных синхрэимпульсов режим ретрансляции импульсов с выходов блока 1 управляемой задержки на распределитель 5 импульсов, обеспечивая требуемый режим фазирования схе" мы.При работе устройства в указанном режиме элементы 6-9 выполняют операцию выделения динамических составляющих сигнала управления О .После интегрирования сигнал Опоступает на инвертирующий вход элемента 8 сравнения по максимуму и церез делитель " на неинвертирующий вход элемента 9 сравнения по минимуму. На противопо 55 ложные входы элементов 8 и 9 сравнения поступает непосредственно сигнал управления. Для выделения дина" мицеских составляющих элементы 8 и 9 76 6сравнения, осуществляя сравнение сигнала Ос его интегрированным значением в зоне 2 аО, выполняют функцию двухуровневого компаратора. При от-. клонении сигнала управления Оза зону 2 аОна выходе одного из элементов сравнения; например на выходе элемента 8, в момент +фиг. 2 а,б при возрастании сигнала О, появляется сигнал динамической составляющей, Подобным образом выделяется сигнал динамической составляющей Опротивоположного знака на выходе эле", мента 9 сравнения. Ширина эоны 240выбирается из условия достижения требуемой помехоустойчивости при сохранении заданного быстродейст" вия устройства управления в целом., Полученные сигналы поступают на компараторы 10 и 13, Формирующие сигналы блокирования, которые после сум" мирования элементом ИЛИ 1 Й .поступают на блокировку блоков 3 и ч, В результате в динамически напряженных режимах управления, независимо от наличия или отсутствия помех которые могут быть оценены блоком 2 выделения огибающей как нарушения фазирования, происходит блокировка блоков 3 и М. Это означает, цто указанные блоки работают в режиме ретрансляции синхро" импульсов с блока управляемой задерж" ки, не генерируя подавляемых импульсов и не подавляя ложных импульсов," Переходной процесс управления заканчивается в момент й 2, а через ин. тервал Ь С 2 = (й 2 - 12) снимается блокировка блоков 3 и Подобньм же образом снимается блокировка и в момент С, Сигналы с выхода элементов 8 и 9 сравнения поступают на входы управления 11 и 12 формирователей. Формирователь 11 интервала запрета запускается синхро" импульсами от синхронйзирующего выхода блока 1, Формируя импульсы длительностью , которые запускают спа" дом импульса формирователь 12 разре" шающего интервала,1. Формируемый на выходе сигнал, длительностью определяет разрешающий интервал, в течение которого обеспечивается про" хождение .сигналов с выходов блока 1. В паузе между импульсами Т элемен 2 ты 15 и 16 блокируют прохождение сиг- налов помех. Длительность интервала Ь определяет помехоустойчивость устройства и его динамические свой 7 9839ства и выбирается в зависимости оттребуемых параметров, В динамическихрежимах сигналы с элементов 8 и 9сравнения, воздействуя на формирователи 11 и 12, изменяют длительностьинтервала запрета 7. и разрешающегоинтервала 7 (Фиг. 3 а-г ), При нарастании сигнала управления иэлемент 8 сравнения по максимуму воздействует на вход управления Формиро- О.вателя 11 таким образом, что длительность интервала Г уменьшается, а начало разрешающего интервала Т смеща-ется влево по оси ьо 1 на величинуэтого изменения, Этим обеспечиваетсяперемещение разрешающего интервалав зону формирования очередного синхроимпульса, которая определяется изменением сигнала управления О.При снижении сигнала управленияО элемент 9 сравнения по минймуму,воздействует на вход управления Фор,мирователя 12 таким образом, чтодлительность разрешающего интервала Г 2 увеличивается, а длительностьинтервала запрета 71 остается неизменной и соответствует уровню статической помехоустойчивости. Расширение разрешающего интервала Г в соответствии с изменением сигнала управления О обеспечивает прохождение очередного синхроимпульса с блока 1 вблок 3,Рассмотренные процессы в устройстве протекают в условиях динамических35режимов управления при отсутствии помех, При появлении помех, воздействующих на блок 1 управляемой задержки ираспределитель 5 импульсов, работаблока 2 выделения огибающей не отли 40чается от работы известного устройства управления. Воздействуя на блоки 3и 4 подавления и регенерации, сигналблока 2 устраняет реакцию вентильногопреобразователя на помеху. В отличиеот известного устройства, предлагаемое решение позволяет уменьшить длительность вероятного поражения помехой с величины, равной длительностиинтервала дискретности, до длитель 50ности разрешающего интервала ь. Этопозволяет повысить стабильность выходных параметров управляемых выпрямителей в частности, регулировочныххарактеристик ), улучшить качество пре 55образованной энергии и снизить влияние выпрямителей на питающую сеть,Это достигается снижением уровня неканонических гармоник в составе выпрямляемого напряжения в результате повышения стабильности фазирования, в условиях помех.Предлагаемое устройство мржет быть применено в выпрямителях в составе корабельных грузоподъемных механизмов, питаемых от бортовых сетей соизмеримой мощности, В этом .случае мощность автономной питающей сети не является ограничением для совместной работы двух и более выпрямителей в несогласованных режимах управления с высоким уровнем динамических составляющих. Допустимое соотношение мощностей питающей сети и выпрямителя может быть снижено до 1012 вместо применяемого сейчас в ряде случаев до 250-320.Формула изобретенияОдноканальное устройство для упавления выпрямителем, содержащее элок управляемой задержки с Фазирующим и синхронизирующим выходами и входом для подключения сигнала управления, блок выделения огибающей выходного напряжения выпрямителя выход которого подключен к соответствующим входам блока подавления ложных синхроимпульсов и блока регенерации подавленных синхроимпульсов, каждый из которых имеет фазирующий, синхронизирующий, блокирующий входы и входы для подключения сигнала управления и сигнала с блока выделения огибающей, а также фазирующий и синхронизирующий выходы, распределитель импульсов, входы которого подключены к фазирующему и синхронизирующему выходам блока регенерации подавленных синхроимпульсов, фазирующий и синхронизирующий входы которого подключены к одноименным выходам блока подавления ложных синхроимпульсов, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, оно снабжено интегратором, делителем напряжения, элементами сравнения по максимуму и минимуму с инвертирующими и неинвертирующими входами, формирова-. телями интервала запрета и разрешающего интервала с входами управления и запуска, компараторами по максимуму и по минимуму, двумя элементами И и элементом ИЛИ, причем неинвертирующий еход элемента сравнения по максимуму, Инвертирующий входэлемента сравне99839 ния по минимуму и вход интегратора предназначены для подключения сигйала управления,выход интегратора подключен к инвертирующему входу элемента сравнения по максимуму и входу делителя, выход которого подключен кнеинвертирующему входу элемента сравнения по минимуму, выход элемента сравнения по максимуму подключен к входу управления формирователя ин тервала запрета и к входу компаратора по максимуму, выход влемента сравнения: по минимуму подключен к входу уп" равления формирователя разрешающего интервала и к входу компаратора по .5 минимуму, выходы компараторов по максимуму и минимуму подключены соответ-ственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к блокирующим входам блоков подав 20 ления ложных синхроимпульсов и регенерации подавленных синхроимпульсов, фазирующий выход блока управляемой задержки через первый вход первого элемента И подключен к фазирующему входу 25 блока подавления ложных синхроимпульсов, синхронизирующий выход блока управляемой задержки подключен к вхо 76 10ду запуска Формирователя интервалазапрета и первому входу второго элемента И, выход которого подключен ксинхронизирующему входу блока подавления ложных импульсов, выход Формирователя .,запрета подключен к входузапуска формирователя разрешающегоинтервала, выход которого подключенк второму входу первого элемента И.:и второму входу второго элемента И. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 304666, кл. Н 02 Р 1108, 1971,2. Авторское свидетельство СССРИ 312364, кл, Н 02 Р 13 Л 6, 1971,.3, Авторское свидетельство СССРЮ 332555, кл, Н 02 Р 5 У 02, 1971.ч; Дудченко И;,Иагазинник Г,Система импульсно-Фазового управле"ния тиристорными преобразователямис высокой степенью симметрии импульсов". - Сб.,"Электротехническая про"мышленность", 1968, вып 300,с. 10-11.5. Авторское свидетельство СССРГ 600688, кл. Н 02 Р 13/16, 1978.,е тжш еюшфилиал Составитель Г. Ефимо ова Техред Е.Харитончик Тираж 721 ПИ Государственного комите по делам изобретений и отк Москва Ж-Д .Раущская н ППП ППатент", г. ужгород, Корректор.Г, ШекмаПодписноеСССРтийл. 4/БФ ф ЪФ еытттту аа ю евПроектная,