Устройство для управления преобразователем переменного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления силовыми коммутирующими элементами преобразователей . Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и расширение функциональных возможностей. Цель достигается за счет оригинального выполнения синхронизатора 1. Формирование выходного импульса синхронизатора 1 одновибратором 21, который после запуска становится нечувствительным к сигналам помех, повышает помехоустойчивость устройства на все время работы. Помехоустойчивость повышается также за счет использования в устройстве емкостных фильтров 9. 10 и 18, 19, 20. Выполнение усилителей мощности 3 и 4 с разрешающими входами, на которые через делители 11 и 14 подается синхронизирующее напряжение , обеспечивает работу устройства при формировании широких импульсов для управления преобразователем, работающим на активно индуктивную нагрузку. 2 ил (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК лцзр Н 02 М 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4717398/07 (22) 11;07.89 (46) 23.10.91. Бюл. М 39 (71) Особое конструкторское бюро машиностроения Производственного объединения Гранат" (72) IO.Â.Øàðîíoâ и B.Å.Êàìåíöåâ (53) 621.316.727 (088.8) (56) Справочник по преобразовательной технике,/Под ред. И.М.Чиженко. — Киев:Техника, 1978, с.235, рис.5.28.

Авторское свидетельство СССР

М 1319197, кл. Н 02 M 7/12, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления силовыми коммутирующими элементами пре„„SU „„1686649 А1 обраэователей. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости и расширение функциональных возможностей. Цель достигается за счет оригинального выполнения синхронизатора 1. Формирование выходного импульса синхронизатора 1 одновибратором 21, который после запуска становится нечувствительным к сигналам помех, повышает помехоустойчивость устройства на все время работы. Помехоустойчивость повышается также за счет использования в устройстве емкостных фильтров 9, 10 и 18, 19, 20. Выполнение . усилителей мощности 3 и 4 с разрешающими входами, на которые через делители 11 и

14 подается синхронизирующее напряжение, обеспечивает работу устройства при формировании широких импульсов для управления преобразователем, работающим на активно индуктивную нагрузку, 2 ил, 1686649

30

40

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для силовых коммутирующих элементов преобразователя.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы напряжений, поясняющие его работу.

Устройство для управления преобразователем переменного напряжения содер>кит синхронизатор 1, фазосмещающий блок 2, усилители 3 и 4 мощности, элементы

5 и 6 потенциальной развязки (например, оптрон или трансформатор) и управляющий резистор 7. Усилитель 3 мощности и элемент 5 потенциальной развязки образуют выходной канал, формирующий сигнал коммутации для положительной полуволны напряжения сети, а усилитель мощности 4 и элемент 6 потенциальной развязки — второй выходной канал, формирующий сигнал коммутации для отрицательной полуволны напряжения. Синхронизатор 1 включает в себя выпрямитель 8 с емкостным фильтром на выходе (резистор 9, конденсатор 10), делители 11 напряжения (резисторы 12 и 13) и

14 (резисторы 15 и 16), компаратор 17 с емкостным фильтром на выходе (резисторы

18 и 19, конденсатор 20), одновибратор 21.

На функциональной схеме устройства (фиг.1) показаны узлы 22 — 31, сигналы напряжений в которых показаны на фиг.2 устройства. При этом выпрямитель 8 синхронизатора 1 соединен с синхронизирующим напряжением — узлы напряжения

31 (Осинх.) через разделительный понижающий трансформатор или непосредственно и с входами делителей 11 и 14.

Выход емкостного фильтра 9, 10(узел 22 напряжения) соединен с первым входом компаратора 17, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения (Up, узел 23 напряжения), Выход емкостного фильтра (18 — 20) компаратора 17 соединен с входом одновибратора 21 (узел напря>кения 24), выход одновибратора 21 (узел 25 напряжения) соединен с информационным входом фазосмещающего блока 2, вход задания длительности выходных импульсов которого соединен с управляющим резистором 7, выход фазосмещающего блока 2 соединен с информационными входами (узел напряжения 26) усилителей.3 и 4 мощности, разрешающие входы которых соединены с выходами делителей 11 и 14 напряжения соответственно. Выходы усилителей 3 и 4 мощности соединены с входами элементов 5 и 6 потенциальной развязки соответственно (узлы 27, 29 напряжений).

Устройство для управления преобразователем переменного напряжения работает следующим образом.

Синхронизирующее напряжение (Оз ) поступает на выпрямитель 8 от разделительного трансформатора (не показан) либо непосредственно от сети. Синхронизатор обеспечивает формирования импульсов для запуска фазосмещающего блока 2 в моменты, близкие переходам напряжения сети через О, а также для управления работой усилителей 3 и 4 мощности. С емкостного фильтра (9, 10) напряжение Огг (фиг.2), смещенное по фазе относительно напряжения сети, поступает на первый (неинвертирующий) вход компаратора 17. На второй (инвертирующий) вход компаратора 17 подается опорное напряжение О з (фиг.2), которое смещает задний фронт выходного напряжения О24 (фиг.2),таким образом, чтобы передний фронт импульсов Uzg (фиг.2), запускающих фазосмещающий блок, находился вблизи перехода напряжения сети череэ О, что расширяет динамический диапазон регулирования выходного напряжения, В этом случае даже значительные постоянные времени фильтров, входящих в состав синхронизатора 1, увеличивающие помехоустойчивость, не уменьшают диапазон регулирования при соответствующем выборе (Ооп) опорного напряжения, Для управления работой усилителей 3 и 4 мощности с помощью делителей 11 и 14 соответственно и выпрямителя 8 формируется разрешающее напряжение, пода гаемое на вторые входы усилителей 3 и 4 мощности и определяющее очередность включения в работу этих усилителей. Напряжение О24 (фиг.2) через емкостной фильтр (18 — 20) подается на запускающий вход одновибратора 21, запуск которого происходит при спадании напряжения Uz4 (фиг.2) до 1/3 Ол, где Оп — напряжение питания одновибратора 21 (выход Е). Длительность формируемого одновибратором 21 импульса постоянна и зависит от величины произведения R С одновибратора 21, Ширина импульса Uzs (фиг.2) задает диапазон изменения угла регулирования тиристоров и выбирается максимально большой. После запуска одновибратор 21 становится нечувствительным к входным сигналам помехи на все время формирования длительности импульса, а значит, и во всем диапазоне изменения угла регулирования.

После окончания импульса при спадании напряжения Ог4 (фиг.2) до 1/3 Ол одноl606649

50 вибратор 21 вновь запустится, Таким образом, на выходе синхронизатора 1 формируется напряжение меандра Uzs (фиг,2) и подается на входы запуска и сброса фазосмещающего блока 2 (фиг.1). Фазосмещающий блок 2 формирует импульсы Uze, (фиг.2) по переднему фронту напряжения меандра, длительность которых определяется величиной управляющего резистора 7, но не может превышать по длительности ширины меандра t (фиг.2). Это происходит потому, что осуществляется сброс выходного напряжения одновибратора до нуля и перевод

его в ждущий режим при низком уровне напряжения меандра. Этим обеспечивается работоспособность и облегчается настройка устройства, так как не требуется накладывать ограничения на максимальное значение управляющего резистора 7. Управляющий резистор при необходимости можно.заменить управляемым резистором, сопротивление которого регулируется с помощью напряжения для получения как прямой, так и обратной зависимости длительности импульса фазосмещающего блока 2 от управляющего напряжения.

Кроме того, регулирование фазы в достаточно широких пределах может осуществляться изменением напряжения Uynp, подаваемого на дополнительный вход фазосмещающего блока 2 (показано пунктиром). В этом случае устройство для управления преобразователем переменного напряжения упрощается, так как не требуется преобразования управляющего напряжения в сопротивление.

Импульсы Uzs с фазосмещающего блока

2 поступают на вход усилителей 3 и 4 мощности. Усилители, на вторые входы которых подается разрешающее напряжение 028, Оэо с делителей синхронизатора, инвертируют и усиливают входные сигналы и передают импульсы U27 и U29 (фиг.2), на соответствующий элемент 5 или 6 потенциальной развязки.

Устройство управления преобразователем переменного напряжения в отличие от известного устройства обладает большей помехоустойчивостью, имеет более широ5

35 кую область орименания, так как можег использоваться для управления тирисгорным преобразователем, работающим на активно-индуктивную HQfрузку, более надежно и стабильно, так как реализовано на интегральных таймерах, которые отличаются тем, что параметры их л1а IO зависят от температуры, напряжения питания. Кроме того, устройство проще конструктивно известного, позволяет по меньшему числу контрольных точек проверить его работоспособность. значительно упростить его настройку.

Формула изобретения

Устройство для управления преобразователем перел1енного напряжения, содержащее два выходных канала, каждый из которых состоит из последовательно включенных усилителя мощности и элемента потенциальной развязки, общие для двух выходных каналов последовательно включенные синхронизатор и фазосмещающий блок с управляющим резистором, источник постоянного напряжения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и расширения функциональных возможностей, усилители мощности снабжены разрешающими входами, а синхронизатор выполнен в виде выпрямителя с емкостиым фильтром на выходе, двух делителей напряжения, компаратора с емкостным фильтром на выходе, одновибратора и источника опорного напряжения, причем входные выводы выпрямителя соединены с входами соответствующих делителей напряжения, выход емкостного фильтра выпрямителя соединен с первым входом компаратора, выход емкостного фильтра которого соединен с входом одновибратора, второй вход компаратора соединен с источ- . ником опорного напряжения, выход одновибратора соединен с информационным входом фазосмещающего блока, вход задания длительности выходных импульсов которого через управляющий резистор соединен с источником постоянного напряжения, выход — с информационными входами усилителей мощности, к разрешающим входам которых подключены выходы соответствующих делителей напряжения.

1686649

Составитель А.Парочкина

Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши" .

Редактор Н.Гунько

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3608 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета flo изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5