Цифровое устройство для управления тиристорным выпрямителем

 

Устройство для управления преобразователем содержит компараторы 1-3 фазных напряжений сети, дешифратор 4, формирователь импульсов сброса 5 по положительному фронту сигналов, формирователь импульсов сброса 6 по отрицательному фронту сигналов, счетчики 7, 8, генератор импульсов со стабильной частотой 9, цифровые компараторы 10, 11 соответственно, выходы которых подключены к дешифратору, аналоговый компаратор 13, дифференциальный усилитель 17, элементы И 14; 15, управляемый-генератор импульсов 16, дифференциальный усилител.ь 17. 3 ил. .

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 02 M 7/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ ((л) (21) 4925007/07 (22) 03.04.91 (46) 28.02,93, Бюл, ¹ 8 (71) Кировское электромэшиностроительное производственное объединение им. Лепсе (72) А.П,Анферов (73) Кировское электромашиностроительное производственное объединейие им. Лепсе (56) Авторское свидетельство СССР . N 652679. кл. Н 02 М 7/12, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N 1470151, кл, Н 02 М 7/12, 1988. (54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПPABJlEHViR ТИРИСТОРНЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ

„„5U „„1799494 А3 (57) Устройство для управления преобразователем содержит компараторы 1-3 фазных напряжений сети, дешифратор 4, формирователь импульсов сброса 5 по положительному фронту сигналов, формирователь импульсов сброса 6 по отрицательному фронту сигналов, счетчики 7, 8, генератор импульсов со стабильной частотой 9, цифровые компараторы 10, 11 соответственно, выходы которых подключены к дешифратору, аналоговый компаратор 13, дифференциальный усилитель

17, элементы И 14; 15, управляемый генератор импульсов 16, дифференциальный усилител,ь 17. 3 ил.

1799494

Изобретение относится к системам управления тиристорными преобразователями и может быть использовано для регулирования и стабилизации выходного напряжения трехфазного тиристорного выпрямителя, Цель изобретения — расширение диапазона регулирования выходного напряжения выпрямителя.

На фиг,1 показано цифровое устройство для управления выпрямителем; на фиг,2— мостовой трехфазный выпрямитель; на фиг.3 — временные диаграммы в различных точках устройства, обозначение сигналов соответствует обозначению блоков на фиг.1.

Устройство содержит компараторы 1, 2, 3 фазных напряжений сети, дешифратор 4, формирователь 5 импульсов сброса по положительному фронту сигнала, формирователь 6 импульсов сброса па отрицательному фронту сигнала, счетчики импульсов 7 и 8, генератор импульсов 9 со стабильной частотой, цифровые компараторы 10 и 11, реверсивный счетчик, импульсов 12, аналоговый компаратор 13, первая 14 и вторая 15 схемы

И, управляемый генератор импульсов 16, дифференциальный усилитель 17, На фиг,1 показано цифровое устройство управления тиристорным выпрямителем.

Устройство содержит компараторы 1, 2, 3 фазных напряжений сети, на входы которых поступают по 2 фазы сети, Выходы компараторов подключены ко входам Х1, Х2. Хз дешифратора 4 и также к формирователю импульсов сброса 5 по положительному фронту сигнала и к формирователю 6 импульсов сброса по отрицательному фронту сип ала. Выходы формирователей 5 и 6 подключены ко входу R (сброс) счетчиков 7 и 8 соответственно. Счетные входы счетчиков 7 и 8 подключены к выходу генератора импульсов со стабильной частотой 9, двоичный, код с выходов счетчиков 7 и 8 поступает на входы В цифровых компараторов 10 и 11 соответственно, выходы которых подключены соответственно ко входам Х5, Х4 дешифратора 4, выходы 1....6 которого подключены к управляющим электродам соответствующих тиристоров выпрямителя (фиг.2). Напряжение Оых (напряжение с выхода выпрямителя) и Оэ д(напряжение задания) поступают на входы аналогового компаратора 13 и дифференциального усилителя 17. Первый выход (Овцх>О»д) компаратора 13 подключен ко второму входу первой схемы И 14. Второй выход (О8ых Оээд) компаратора 1.3 подключен ка второму входу второй схемы И 15, к первым входам схем И подключен выход управляемого генератора импульсов 15. вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя 17. Выход первой схемы И 14 подключен ко счетному входу "+1" реверсивного счетчика импульсов 12, выход второй схемы И подключен к счетному входу

"-1" реверсивного счетчика 12.

Выходы 0 счетчика 12 (мнагоразрядный двоичный код) подключены одновременно ко входам А цифровых компараторов 10 и

11. Выход . 0 реверсивного счетчика 12 подключен к третьему входу второй схемы И

15.

Работает устройство следующим обра"5 зом. На каждый из компараторов 1, 2, 3 поступают по два фазных напряжения сети, на выходах компараторов образуются три последовательности сигналов (фиг.3), фронты сигналов соответствуют точкам естественной коммутации вентилей. По положительному фронту импульсов с выходов компараторов 1, 2 и 3 формирователь 5 формирует короткие импульсы сброса для счетчика 7, а по отрицательному фронту импульсов формирователь 6 формирует импульсы сброса для счетчика 8, таким образом импульсы сброса соответствуют точкам естественной коммутации тиристоров выпрямителя. На счетные входы счетчиков 7 и 8 поступают импульсы с генератора импульсов 9, с выходов счетчиков 7 и 8 двоичный код угла Q поступает на входы "В" цифровых компараторов 10 и 11 соответственно. При равенстве кодов на входах А и В импульс с выхода компараторов 11 и 10 tloступает на дешифратор 4, который осуществляет распределение импульса по уп равляющим электродам соответствующих тиристоров.

Выходное напряжение выпрямителя зависит от угла открытия тиристорав а (фиг.3), двоичный код которого находится в счетчике.12, При изменении Ugly, или.О»д сигнал с соответствующего выхода аналого45 ваго компаратора 13 разрешает прохождение через соответствующую схему И 14 или

15 импульсов с управляемого генератора импульсов 16 на один из счетных входов реверсивного счетчика 12, при этом изменяется числа в счетчике и, соответственно. угол а, При увеличении значения Π—

Оз д на выходе дифференциального усилителя 17 частота управляемого генератора импульсов увеличивается, тем самым время переходного процесса при разных значениях Овых — О»д I будет примерно одинако-, вым, Рабочая частота генератора 16 в несколько раз меньше частоты генератора

9. Выход 0 счетчика 12 подключен к

1799494

1

2

25 третьему входу второй схемы И, тем самым запрещается появление на выходе счетчика

12 отрицательных чисел, Аналоговый компаратор 13 обладает некоторой зоной нечувствительности для - повышения 5 устойчивости работы.

Таким образом это устройство может формировать углы открытия импульсов от а= Одо а = 2/37г

Угол открытия тиристоров а зависит 0 от двоичного числа в счетчике 12. при двоичном числе равном 0 угол открытия тиристоров а будет соответственно равен О, т.Е. на выходе тиристорного выпрямителя будет максимально возможное напряже- 5 ние, при числе в счетчике 12 соответствующим углу а= 2/3 л выходное напряжение тиристорного выпрямителя будет равно G.

Составим логическую функцию дешифратора 4. Входы дешифратора обозначим 0 через Х1, Х2, Хз, Х4, Х5, выходы обозначим через У1, Уг, Уз, У4, У5, У6.

Дешифратор выполняет следующие логические функции.

У1=Х1 Х2 Х5 Х1 Хз Х4

Y2= X2 . Хз X5+ Х2 Х! Х4

Уз= X1 Хз Х5+ Хз Х2 Х4

Y4=X1 Хз Х4+ Х2 Хз Х5

Y5= X2 Х1 X4+ Xt Хз Х5

У6=Хз Х2 X4+X1 Х2 Х5

Эти логические функции неизменны в диапазоне возможных изменений а=

=0.„2/3 к .

Формула изобретения

Цифровое устройство для управления тиристорным выпрямителем, содержащее три компаратора фазных напряжений сети, выходы которых соединены с входами Х1, Х2, Хз дешифратора и с соединенными параллельно одноименными входами форми- 40 рователя импульсов сброса по положительному фронту сигнала и формирователя импульсов сброса по отрицательному фронту сигнала соответственно, выходы сброса которых подключены к 45 входам сброса первого и второго счетчиков импульсов соответственно, и управляемый генератор импульсов, выходы дешифратора использованы как выходы устройства, о т It ич а е щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования выходного напряжения выпрямителя, введены генератор импульсов со стабильной частотой, четвертый, пятый и шестой компараторы, реверсивный счетчик импульсов. дифференциальный усилитель и два элемента И, входы четвертого компаратора использованы для подключения напряжения с выхода выпрямителя и напряжения задания и соединены с входами дифференциального усилителя, выход генератора импульсов со стабильной частотой соединен со счетными входами первого и второго счетчиков импульсов, многоразрядные выходы которых соединены с вторыми входами пятого и шестого компараторов, выходы которых соединены с входами Х4 и Х5 дешифратора соответственно, первый и второй выходы четвертого компаратора соединены с входами первого и второго элементов И, выход дифференциального усилителя подключен к входу управляемого генератора импульсов, выход которого соединен с входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика соответственно, многоразрядные выходы которого соединены с первыми входами пятого и шестого компараторов, выход отрицательного числа реверсивного счетчика соединен с входом второго элемента И, при этом дешифратор выполняет следующие логические функции:

У1= Х1 Х2 Х5+ Х! . Хз Х4,.

У2=Х2 ..Хз Х5+Хг . Х! Х4, Уз= Х! Хз . Х5+Хз X2 Х4, Y4=X1 Хз X4+ X2 Хз Х5, У5 Х2 Х! Х4+ Х1 Хз Х5, У6= Хз Х2: Х4+ X! Х2 Х5, где Y1...Y6 — выходы дешиф ратора, Х !. „Х5— входы дешифратора, 1799494

Уй .

Фиг. 3

Составитель В.Корнилов

Texpep, M.Ìîðãåíòàë Корректор Л.Пилипенко

Редактор А.Коляда

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

Заказ 794 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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