Устройство для управления тиристорным преобразователем

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления тиристорными преобразователями. Цель изобретения - повышение точности работы тиристорного преобразователя при изменениях параметров силового питающего напряжения. Устройство содержит источник 35 управляющего на пряжения, три канала управления 1-3 и в каждом канале - синхронизатор 7 (8,9), триггер 13 (14,25), нуль - орган 16 (17,1 8), счетчик 20 (21,22), умножающий цифроаналоговый преобразователь 23 (24,25), компаратор 29 (31,33), два элемента И 36 ,37 (38-41) и два формирователя 42,43 (44-47) выходных импульсов, генератор 19 с фазовой автоподстройкой частоты, выход которого подключен к счетным входам счетчиков 20-22 каждого канала, а сигнальный вход подключен к инверсному выходу триггера 15 третьего канала, компараторный вход подключен к выходу старшего разряда счетчика 15 третьего канала. В каждый канал введены формирователь опорного напряжения 10 (11,12), инвертор 26 (27,28), второй компаратор 30 (32,34), причем выход источника 35 управляющего напряжения подключен к первым в ходам компараторов всех каналов, в каждом канале вход синхронизатора 7 (8,9) и вход формирователя 10, (11,12) опорного напряжения подключен к одной из трех фаз сети переменного тока, выход формирователя опорного напряжения подключен к аналоговому входу умножающего ЦАП 23 (24,25), вход триггера 13 (14,15) подключен к выходу синхронизатора 7 (8,9), а прямой и инверсный выходы триггера 13 (14,15) - к нуль-органу 16 (17,18), выход которого подключен ко входу сброса счетчика 20 (21,22), выход счетчика 20 (21,22) подключен к цифровому входу ЦАП 23 (24,25), выход которого подключен ко второму входу первого компаратора 29 (30,31) и к входу инвертора 26 (27,28) выход которого подключен к второму входу второго компаратора 32 (33,34). Выход каждого компаратора 29-34 подключен к первому входу соответствующего элемента И 36-41, к вторым входам которых подключены соответственно прямой и инверсный выходы триггера 13 (14,15), а выходы элементов И 36-41 подключены к входам формирователей 42-47 выходных импульсов. Выходное напряжение преобразователя не зависит от параметров входного напряжения. 1 ил.

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.,SU„157 280 (g1)g H 02 М 7/515

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А BTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЩРЬТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 42463! 2/24-07 (22) 22.05.87 (46) 30.06 ° 90. Бюл. Р 24 (72) IO.Н.Гривва и А.Ф.Павлюк (53) 621.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 652679, кл. Н 02 М 3/24, 1977.

Авторское свидетельство СССР

II 1154729, кл. Н 02 M 3/246, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления тиристорными преобразователями. Цель изобретения — повьппение точности работы тиристорного преобразователя при изменениях параметров силового питающего напряжения.

Устройство содержит источник 35 управляющего напряжения, три канала управления 1-3 и в каждом канале — синхронизатор 7 (8,9), триггер 13 (14, 25), нуль-орган 16 (17,18), счетчик

20 (21, 22), умножакиций цифроаналого" вый преобразователь 23 (24, 25), компаратор 29 (31, 33), два элемента

И 36, 37 (38 — 41), два формирователя 42, 43 (44 — 47) выходных импульсов генератор 19 с фазовой автоподстройкой частоты, выход которого подключен к счетным входам счетчиков

20 — 22 каждого канала, а сигнальный вход подключен к инверсному выходу триггера 15 третьего канала, компараторный вход подключен к выходу старшего разряда счетчика !5

1575280

n=2 -1

И третьего канала, В каждый канал введены формирователь опорного напряжения 10 (11, 12), инвертор 26 (27,-, 28), второй компаратор 30 (32,34), причем выход источника 35 управляющего напряжения подключен к первым входам компараторов всех каналов, в каждом канале вход синхронизатора 7 (8,9) и вход формирователя 10 (11,12) опорного напряжения подключен к одной из,трех фаз сети переменного тока, выход формирователя опорного напряжения подключен к аналоговому входу умножающего ЦАП 23 (24, 25), вход триггера 13 (14, 15) подключен к вы-. ходу синхронизатора 7 (8, 9), а прямой и инверсный выходы триггера 13 (14, 15) — к нуль-органу 16 (17„18), Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления тиристорными пре-25 образователями, выполненными по трехфазной нулевой схеме, питание которых осуществляется от маломощных источников питания, т.е. от источников с большим допуском изменения частоты и амплитуды (10-15%).

Цель изобретения — повышение точности работы тиристорного преобразователя при изменениях параметров силового питающего напряжения. 35

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит каналы 1 — 3 по числу Фаз питающей сети, к входным клеммам 4 — 6 которых подключены фазы 40 питающей сети. Каждый канал 1 - 3 содержит синхронизаторы 7 — 9.и формирователи 10 — 12 опорного напряжения.

Счетные, триггеры .13 — 15 подключены к входам нуль-органов 16 — 18. Общий для всех каналов генератор 19 с фаэовой автоподстройкой частоты подключен к входам счетчиков 20 — 22, выходы которых соединены с входами цифроаналоговых преобразователей (ЦА1Ц

23 — 25, выходами подключенных к входам элементов НЕ 26 — 28 и первым входам первых компараторов 29 — 31, Первые входы вторых компараторов 32—

34 подключены к выходу источника 35 управляющего напряжения. Выходы эле, 55 ментов И 36 — 41 соединены с входами формирователей .42 — 47 выходных импульсов. выход которого подключен к входу сброса счетчика 20 (2 1,22), выход счетчика 20 (21,22) подключен к цифровому входу ЦАП 23 (24, 25), выход которого подключен к второму входу второго компаратора 32 (33, 34). Выход каждого компаратора 29 — 34 подключен к первому входу соответствующего элемента 1 И 36 — 41, к вторым входам которых подключены- соответственно прямой и инверсный выходы триггера 13 (14, 15), а выходы элементов И 36

4l подключены к входам Фор ирователей 42 — 47 выходных импульсов, Выходное напряжение преобразователя не зависит от параметров входного напряжения. 1 ил.

Устройство работает следующим образом.

На вход одного из каналов 1 — 3 поступает синусоидальное переменное напряжение после понижающего трансформатора фазы А. Синхронизатор 7 и триггер 13 вырабатывают сигналы, синхронные с положительной и отрицательной полуволнами сетевого напряжения, снимаемые с прямого и инверсного выходов триггера 13 соответственно, из которых нуль-орган 16 формирует импульсы, синхронные с моментами перехода сетевого напряжения через нулевые значения. Этими импульсами производится сброс в "0" всех разрядов счетчика 20. После окончания действия импульса сброса счетчик 20 переходит в режим счета и на умножающий ЦАП 23 поступает число в двойном коде, уменьшающееся на "1" по приходу каждого импульса с выхода генератора 19 с фазовой автоподстройки частоты. При этом на выходе ЦАП 23 Формируется ступенчато убывающее 1o линейному закону напряжение. Количество ступеней зависит от разрядности счетчика

20 и ЦАП 23 и равно

t где М вЂ” разрядность счетчика.

Например, при разрядности счетчика Х = 10 количество ступеней равно

n = 1023, т.е. ЦАП формирует практически линейное убывающее напряжение.

Генератор 19 с фазовой автоподстрой5 157 кой частоты вырабатывает путем сравнения сигнала с инверсного выхода счетного триггера 15, постугающего на сигнальный вход генератора 19, и сигнала старшего разряда счетчика 22, поступающего на компараторный вход генератора 19, импульсы с частотой

Устройство для управления тиристорным преобразователем, содержащее в каждом канале синхрснизатор, вход ко20 торого предназначен для подключения к питающей сети, а выход соединен с входом счетного триггера с прямым и инверсным выходами, нуль-орrан, соединенный входами с прямым и инверсным выходами счетного триггера, а вЫходом — с входом сброса счетчика, умножающий цифроаналогог. г преобразователь, соединенный цифровыми входами с выходами счетчика, а выходом — с первым входом первого компаратора, выход которого соединен с .первым входом первого элемента И, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с прямым и инверсным выходами счетного триггера, а выходы подключены к входам соответствующих формирователей выходных импульсов, выходы которых предназначены для подключения к управляющим входам тиристорного преобразователя, общий для всех каналов источник управляющего ".апряжения соединен с вторыми входами первого и второго компараторов каналов, а счетные входы счетчиков каналов соединены между собой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы при изменениях параметров питающей сети, оно снабжено общим для всех каналов генератором с фазовой автопод50 стройкок частоты и в каждом канапе элементом НЕ и формирователем опорного напряжения, выполненным в виде амплитудного детектора, причем в каж55 дом канале первый вход второго элемента И соединен с выходом цифроаналогового преобразователя через последовательно соединенные элемент НЕ и второй компара,ор, вторые входы пер г- = »с где f с — частота сетевого напряжения„

Опорным напряжением ЦАП 23 является сигнал, пропорциональный амплитуде сетевого напряжения, поступающий с формирователя 10 опорного напряжения, Напряжение с выхода ЦАП 23 поступает на вход компаратора 29 и через инвертор 26 — на вход компаратора 30. Сигналы ЦАП 23 сравниваются компараторами 29 и 30 с величиной напряжения управления и в момент их равенства на выходе компараторов формируются сигналы, разрешающие выдачу импульсов управления„ С помощью элемента И 36 при положительном значении сетевого напряжения из сигнала компаратора 29 выделяется сигнал, поступающий на формирователь 42 выходных импульсов.

С помощью элемента И 37 при отрицательном значении сетевого напряжения из сигнала компаратора 32 выделяется сигнал, поступающий на формирователь 43 выходных импульсов.

При изменении частоты силового питающего напряжения синхронно изменяется частота сигнала с выхода генератора 19, соответственно изменяетсН крутизна пилообразных напряжений

ЦАП 23, что дает возможность поддерживать постоянство коэффициента передачи тиристорного преобразователя (ТП) при изменении частоты силового питающего напряжения.

При изменении амплитуды питающего напряжения происходит изменение амплитуды выходного сигнала формирователя 10 опорного напряжения и соответственно крутизны пилообразного напряжения ЦАП ?3. Это дает возможность поддерживать постоянство коэффициента передачи ТП при изменении амплитуды питающего напряжения, а также устранить влияние на ТП асимметрии питающей сети. При изменении амплитуды питающего напряжения поддернмвается постоянным заданный ток ТП.

Аналогично происходит работа и других (2 и 3) каналов с учетом сдвига по фазе соответствующего синхронизируЗ2ЗО 6 ющего напряжения„формирователь опорного напряжения может быть выполнен в виде пикового детектора.

Технико-экономический эффект заключается в отсутствии необходимости настройки в процессе эксплуатации при смене источника питания и изменении параметров питающей силовой се10 ти до 10-15/. Повьш.ается точность работы при изменениях частоты и амплитуды силового питающего напряжения, Формул а из обр ет ения

1575280

Составитель С,Лузанов

Редактор Н.Киштулинец Техред М.Дидык, Корректор Т.Палий

Заказ 1790 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101 вого и второго компараторов объединены, Формирователь опорного напряжения входом соединен с входом синхронизатора, а выходом - с анапоговым входом цифроаналогового преобразователя, общий для всех каналов генератор с фазовой автоподстройкой час.тоты сигнальным входом соединен с инверсным выходом счетного триггера последнего канала, компараторным входом — с выходом старшего разряда счетчика третьего канала, а выходом — с счетными входами счетчиков всех канап ов.