SU1035773A1

SU1035773A1 - Multichannel device for controlling gate-converter

Info

Publication number: SU1035773A1
Application number: SU823428676A
Authority: SU
Inventors: Вадим Николаевич Мишин; Виктор Алексеевич Пчельников
Priority date: 1982-04-27
Filing date: 1982-04-27
Publication date: 1983-08-15

Abstract

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ , содержащее два блока формирователей импульсов управлени и в каждом канале компаратор, входы которого предназначены дл подачи управл ющего и опорного напр жений, выход через неинвертирующий усилитель и дифференцирующую цепь соединен с соответствующим входом первого блока формирователей импульсов управлени , а через инвертирукщий усилитель и вторую дифференцирующую цепь соединен с соответствующим входом второго блока формирователей импульсов управлени , соответствующие выходы блоков формирователей импульсов управлени подключены к первым входам первого и второго элементов И в каждом канале, выходы элементов И через элемент ИЛИ соединены с вцходом канала, который предназна «ен дл подключени к вентилю преобразовател , отлкчающеес тем, что, с целью повышени надежности, оно снабжено RS-триггером, двум элементами ИЛИ и двум блоками временной селекции, каждый из которых содержит элемент И, элемент И-НЕ, одновибратор и элемент НЕ, причем первые входы элементов И и И-НЕ в блоке ере- g менной селекции объединены и вл (Л ютс входом соответствующего блока временной селекции, выход элемента И-НЕ через одновибратор соединен с вторым входом элемента И и с входом элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу элемента И-НЕ, выход элемента И вл етс выходом блока временной селекции, входы кажОР дого блока формирователей импульсов ел управлени через соответствующий элемент ИЛИ соединены с входом соответ N| ствующего блока временной селекции, 00 выходы которых подключены к входам RS-триггера, пр мой и инверсный вы;ходы Которого соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И в каждом канале.A MULTI-CHANNEL DEVICE FOR CONTROLLING A FAN MULTI-CONVERTER consists of two blocks of control pulse shapers and a comparator in each channel, the inputs of which are intended for supplying control and reference voltages, the output through a non-inverting amplifier and a differentiating circuit is connected to the corresponding input of the first pulse shapers for auxiliary pulses. the amplifier and the second differentiating circuit are connected to the corresponding input of the second pulse shaper unit; , the corresponding outputs of the control pulse driver units are connected to the first inputs of the first and second elements AND in each channel, the outputs of the elements AND through the OR element are connected to the input of the channel, which is intended for connection to the converter valve, so as to increase reliability , it is equipped with an RS-trigger, two OR elements and two time selection blocks, each of which contains an AND element, an AND-NOT element, a one-shot and a NOT element, with the first inputs of the AND and AND-NOT elements in the ep block - The g selection is combined and the owner (the input of the corresponding time selection block, the output of the NAND element is connected through a single vibrator to the second input of the AND element and to the input of the NO element whose output is connected to the second input of the NAND element, the output of the I element the output of the time selection unit, the inputs of each unit of the pulse shaper control unit through the corresponding OR element are connected to the input of the corresponding N | This unit is a time selection unit whose 00 outputs are connected to the RS flip-flop inputs, direct and inverse, whose moves are connected respectively to the second inputs of the first and second AND elements in each channel.

Description

I .,1I., 1

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано ДЛИ упраалени вентильными преобразовател ми переменного и посто мнего тока, предусматривающими роЗ мокчиость включени вентилей как в диапазоне отстающих, так и опережающих углов управлений, к ко.торым относ тс , например, тиристорные выпр мители с искусственной коммутацией или преобразоаатели, выполненные на полностью управл емых вентил х.The invention relates to electrical engineering and can be used for DIFFICULTURAL AC and DC converter converters, which provide for rotor switching of valves both in the range of lagging and leading control angles, such as thyristor rectifiers with artificial switching. or converters made on fully controlled vents.

Известно многокзиа ьное устройство упрай ени вентильным преобразойателем , каждый канал которого содержит компаратор, служащий дл сразиени управл ющего сигнала с опорным сигналом косинусоидальной или треугольной формы, инвертирующий усил тель , дифференцирующую цепь и формлрователь управл ющих импульсов 11 If.A multi-modular device for controlling a valve converter, each channel of which contains a comparator, is used to intersect a control signal with a cosine-shaped or triangular-shaped reference signal, an inverting amplifier, a differentiating circuit, and a 11 If control pulse generator.

Недостатком этого устройства вл в ел низкое быстродействие, вызванное несимметричностью реакции выходной ЭДС преобразовател на быстрые изменени управл ющего сигнала.The disadvantage of this device was the poor performance caused by the asymmetry of the response of the output emf of the converter to rapid changes in the control signal.

Наиболее близкое к предлагаемому многоканальное устройство дл управлени вентильным преобразователем содержит два блока формирователей 5-1мпу,г1Ьсоэ управлени и в каждом-канале компаратор, зходы которого пред назначены дл подачи управл ющего и опорного напр жений, выход через неиН вертирующий усилитель и дифференцирующую цепь соединен с соответствующим входом первого блока формирователей импульсов управлени , а через инвертирующий усилитель и ето-. рую дифференцирующую цепь соединен с соответствующим входом второго блока формирователей импульсов управлени , соответствующие выходы блоков формирователей импульсов управлени подключены к первым входам первого и второго элементов И в каждом канале, выходы элементов И через элемент ИЛИ соединены с выхсэдом канала , который предназначен дл подключени к вентилю преобразовател L21Closest to the proposed multichannel device for controlling a valve converter contains two sets of drivers 5–1 MPa, control board and in each channel a comparator, the outputs of which are intended for supplying control and reference voltages, output through a non-rotating amplifier, and the differentiating circuit is connected to the corresponding input of the first block of control pulse formers, and through the inverting amplifier, this is. The differentiating circuit is connected to the corresponding input of the second block of control pulse shapers, the corresponding outputs of the control pulse shaper blocks are connected to the first inputs of the first and second elements AND in each channel, the outputs of the AND elements are connected to the channel outlet, which is intended to be connected to the converter gate L21

. Недостатком данного устройства вл етс сложность реализации дифференцирующего блока дл широкого диапазона частот и напр жений.управл кйцего сигнала, мала помехозащищенность и надежность, обусловлен на тем,.что дифференцирующий блок. The disadvantage of this device is the complexity of the implementation of the differentiating unit for a wide range of frequencies and voltages. Controlling the signal, low noise immunity and reliability is due to the fact that the differentiating unit

357732357732

срабатывает на любую импульсную пог меху проход щую по каналам управлеMtjfl или питани .triggered on any impulse mecha to pass through the control channels or power supply.

Цель изобретени - повышение на5 дежиости многоканального устройства ДЛИ управлени вентильным преобразователем .The purpose of the invention is to increase the reliability of the multichannel device DLI control valve converter.

Поставленна цель достигаетс тем, что многоканальное устройство дл The goal is achieved by the fact that a multichannel device for

управлени вентильным преобразователем , содержащее в каждом канале компаратор, соединенный с входами инвертирующего и неинэертирующего усилителей, выходы которых через со3 ответствующие дифференцирующие цепи подключены к соответствующим входам первого и второго блоков формирователей импульсов управлени , соответствующие выходы которых соединены control valve converter containing in each channel a comparator connected to the inputs of the inverting and non-inerting amplifiers, the outputs of which through the co3 corresponding differentiating circuits are connected to the corresponding inputs of the first and second blocks of the drivers of control pulses, the corresponding outputs of which are connected

20 .с первыми входами соответствующих элементов И в каждом канале, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого предназначен дл соединени с управл ющим электро-25 дом соответствующего вентил преобразовател , снабжено П5-триггером, двум элементами ИЛИ и двум блоками временной селекции, каждый из которых содержит элемент И, элемент20. With the first inputs of the corresponding elements AND in each channel, the outputs of which are connected to the inputs of the OR element, the output of which is intended to be connected to the control electro-25 house of the corresponding converter valve, equipped with a P5 flip-flop, two OR elements and two time selection blocks, each of which contains an element And, an element

30 И-НЕ,одновибратор и элемент НЕ, причем первые входы Элементов И и И-НЕ в блоке временной селекции объединены и вл ютс вхоДом соответствующе;го блока временной селекции, выход30 AND-NOT, the one-shot and the element NOT, with the first inputs of the Elements AND and AND-NOT in the time selection block combined and are appropriately; the time selection block, the output

, |элемента И-НЕ через одновибратор соединен с вторым входом элемента И и с входом элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу элемента М-НЕ, выход элемента И вл етс выJQ ходом блока временной селекции, входы каждого блока формирователей импульсов- управлени через соответствующий элемент ИЛИ соединены с входом соответствующего блока временной селекции , выходы которых подключены к входам RS-триггера, пр мой и инверсный выходы которого соединены соответственно с, вторыми входами первого и второго элементов И в каждом канале.The | AND-NOT element is connected through a one-shot vibrator to the second input of the AND element and to the input of the NO element, the output of which is connected to the second input of the M-NOT element, the output of the AND element is the output of the time selection block, the inputs of each block of the pulse-control formers are the corresponding OR element is connected to the input of the corresponding time selection block, the outputs of which are connected to the RS flip-flop inputs, the direct and inverse outputs of which are connected respectively to the second inputs of the first and second elements AND in each channel.

На фиг. 1 представлена функциональна схема многоканального устройства дл управлени вентильным преобразователем на полностью управл емых вентил х с двухсторонней проводимостью; на-фиг, 2 приведены временные диаграммы, по сн ющие его работу.FIG. 1 is a functional diagram of a multichannel device for controlling a valve converter on fully controllable two-way valves; Fig. 2 shows timing diagrams explaining its operation.

Устройство содержит в каждом из шести каналов 1-6 компаратор 7, соединенный с входами инвертирующего 8The device contains in each of six channels 1-6 a comparator 7 connected to the inputs of the inverting 8

и неинвертирующ го 9 усилителей, дифференцирующие цепи ТО и П, подключанные к входам блоков 12 и 13 формирователей импульсов управлени , выходы которых соединены с первыми входами элементов 1 и 15 И в каждом канале, элемент ИЛИ 16, соединенный с управл ющим электродом соответствующего вентил преобразовател , RS-триггер 17, два блока 18 и 19 временной селекции и два элемента 20 и 21 ИЛИ; причем каждый блок 13 и I содержит элемент 22 И-НЕ, одновибратор 23, элемент 2 НЕ и элемент 25 И. На фиг. 2 представлены крива выходного напр жени 2б преобразовател , кривые линейных напр женийand non-inverting 9 amplifiers, differentiating circuits TO and P, connected to the inputs of blocks 12 and 13 of control pulse formers, the outputs of which are connected to the first inputs of elements 1 and 15 AND in each channel, an OR 16 element connected to the control electrode of the corresponding converter valve , RS-trigger 17, two time units 18 and 19 of time selection and two elements 20 and 21 OR; each block 13 and I contains an AND-NOT element 22, a one-shot 23, a NOT element 2, and an element 25 I. In FIG. 2 shows the output voltage curve 2b of the converter, the curves of the linear voltage

27,крива управл ющего напр жени 27, control voltage curve

28,кривые опорных напр жений 29, выходные импульсы 30 одного из компараторов 7 импульсы 31 на выходе цепи to, запускающие блок 12,импульсы 32 на выходе цепи 11, запускающие блок 13 опережающа последовательность 33 коротких импульсов управлени ; опережающие эталонные импульсы 3 одновибратора; отстающа последовательность 35 коротких импульсов управлени ; отстающие эталонные28, the curves of the reference voltages 29, the output pulses 30 of one of the comparators 7, the pulses 31 at the output of the circuit to, triggering the block 12, the pulses 32 at the output of the circuit 11, triggering the block 13, the leading sequence 33 of short control pulses; leading reference pulses 3 one-shot; a lagging sequence of 35 short control pulses; lagging reference

импульсы 36, сигнал 37 на включение вентилей раньше точки естественной коммутации; сигнал 38 на включение вентилей позже точки естественной коммутации; управл ющие импульсы 39 в диапазоне опережающих углов, управл ющие импульсы 40 в диапазоне отстающих углов.pulses 36, the signal 37 to turn on the valves before the point of natural switching; signal 38 to turn on the valves after the point of natural switching; control pulses 39 in the range of leading angles; control pulses 40 in the range of lagging angles.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В каждом из шести каналов 1-6 компаратор 7 путем сравнени опорного 29 и управл ющего напр жени 28 формирует модулируемое по ширине пр моугольное напр жение (импульсы 30 . напр жение инвертируетс усилителем 8, повтор етс усилителем 9 и после дифференцировани цеп ми 10 и 11 поступает на входы блоков 12 и )3 в виде коротких запускающих Импульсов 32 и 31. В результате на- входах блока выдел ютс кратковременные положительные импульсы 32, формирующиес позднее точек естественной коммутации.в моменты, когда управл ющее напр жение 28 сравниваетс с убывающим по величине опорным напр жением 29. На вхоах блока 13 запускающие импульсы 31In each of the six channels 1-6, the comparator 7 forms a width-modulated rectangular voltage by comparing the reference 29 and the control voltage 28 (pulses 30. The voltage is inverted by the amplifier 8, repeated by the amplifier 9, and after differentiation by chains 10 and 11 enters the inputs of blocks 12 and 3 in the form of short starting impulses 32 and 31. As a result, short positive impulses 32 are formed at the inputs of the block, which are formed later than the points of natural commutation. at the moments when control voltage 28 compares decreasing the value of reference voltage 29. At block 13 vhoah triggering pulses 31

формируютс раньше- точек естественной коммутации в моменты равенства управл ющего напр жени 2В с возрастающими опорными напр жени ми 29.При этом,на выходах блока 12 образуютс широкие управл ющие импульсы 39. действующие в диапазоне отстающих углов управлени , на выходах блока 13 управл ющие импульсы О формируютс в диапазоне опережающих углов управлени . При посто нстве управл ющего напр жени 28 абсолютные величины углов управлени oig равны между собой, поэтому в установившемс режиме работы преобразовател управл ющие импульсы на вен- . тили можнр подавать с входа любого из блоков 12 и 13, например с выхода блока 12, как это показано на Лиг.2. С блоков 12 и 13 импульсы 32 и 31 поступают на входы элементов 20 и 21 соответственно , на выходе которых формируютс две последовательности коротких импульсов 33 и 35 соотвётственно , поступающие на входы соответствующих -блоков 18 и 19. При изменении управл ющего напр жени 28, например, в сторону уменьшени длительность временных интервалов между импульсами последовательности импульсов 33 на выходе элемента ИЛИ 21 становитс меньше эталонного временного интервала ( длительности импульсов 3 )f что фиксируетс блоком 19 следующим образом. Первый короткий импульс из последовательности 33 инвертируетс элементом 22, импульсом которого запускаетс одновибратор 23, который формирует эталонный импульс З. С выхода одновиб ратора 23 этот импульс поступает на второй вход элемента .25 как разрешающий и через элемент 2Ц на первый вход элемента 22 как запрещающий. Следующий импульс из последовательности 33 поступает на первый вход элемента 25 в течение действи разрешающего импульса 3 и на выходе элемента 25 формирует-с импульс управлени триггером. Триггер 17 формирует сигнал 37 на включение вентилей раньше точки естественной коммутации, поступающей на вторые входы элементов 15 в каждом канале 1-6. При этом длительность временных интервалов между импульсами последовательности 35 увеличиваетс и на выходе блока 18 импульсов нет. В случае увеличени управл ющего напр жени длительностьearlier-natural commutation points are formed at times of equality of control voltage 2B with increasing reference voltages 29. At the same time, wide control pulses 39 are formed at the outputs of block 12. operating in the range of lagging control angles, at the outputs of block 13 control pulses O are formed in the range of leading steering angles. At a constant control voltage 28, the absolute values of the control angles oig are equal to each other, therefore, in the steady state operation of the converter, the control pulses are ven. Tyles can be supplied from the input of any of the blocks 12 and 13, for example from the output of block 12, as shown in Lig.2. From blocks 12 and 13, pulses 32 and 31 arrive at the inputs of elements 20 and 21, respectively, at the output of which two sequences of short pulses 33 and 35 are formed, respectively, arriving at the inputs of the corresponding blocks of 18 and 19. When the control voltage 28 changes, for example , in the direction of decreasing the duration of the time intervals between pulses of a sequence of pulses 33 at the output of the element OR 21 becomes shorter than the reference time interval (duration of pulses 3) f which is fixed by block 19 as follows. The first short pulse from sequence 33 is inverted by element 22, a pulse that triggers a one-shot 23, which forms a reference pulse Z. From the output of the single-oscillator 23, this pulse goes to the second input of the .25 element as allowing, and through the 2C element to the first input of the element 22 as prohibiting. The next pulse from the sequence 33 arrives at the first input of the element 25 during the action of the enabling pulse 3 and, at the output of the element 25, forms a trigger control pulse. The trigger 17 generates a signal 37 to turn on the valves before the natural switching point, arriving at the second inputs of the elements 15 in each channel 1-6. At the same time, the duration of the time intervals between the pulses of the sequence 35 is increased and there are no pulses at the output of the block 18. In the case of an increase in control voltage, the duration

временных интервалов между импульсами последовательности 35 уменьшаетс , срабатывает блок 18 и триггер 7 подает сигнал 38 на выключение вентилей преобразовател позже точки естественной коммутации.the time intervals between the pulses of the sequence 35 are reduced, the block 18 is triggered and the trigger 7 sends a signal 38 to turn off the converter valves after the natural switching point.

Устройство дл управлени вентильным преобразователем позвол ет повысить помехоустойчивость и надежность систем фазового управлени тиристорными преобразовател ми с искусственной коммутацией или преобразовател ми , выполненными на полностью управл емых вентил х за счет замены аналоговой операции дифференцировани управл ющего напр жени , представл ющей известную сложность в большом диапазоне частот управл юще го напр жени и вл ющейс в цепи операций управлени звеном пониженной помехоустойчивости, на помехоустойчивую дискретную операцию сравнени временных интервалов, простую в реализации.A device for controlling a valve converter allows improving the noise immunity and reliability of phase control systems of thyristor converters with artificial switching or converters performed on fully controlled valves by replacing an analog differentiation operation of a control voltage that represents a known complexity in a wide frequency range. control voltage and is in the chain of operations of the control unit of the reduced noise immunity, on the noise-resistant iskretnuyu comparing operation timeslots simple to implement.

Предлагаемое устройство может найти применение в частоторегулируемом электроприводе переменного тока и быстродействующем электроприводе посто нного тока.The proposed device can be used in a frequency-controlled AC drive and a high-speed DC drive.

И rr-ir-1 г-м-1 г-1 {-I f-1 55{ п п п Bin п п п . 36 ( -t If11 МПf } I-1 I-11-i And rr-ir-1 gm-1 g-1 {-I f-1 55 {p n p Bin p p p. 36 (-t If11 MPf} I-1 I-11-i

Claims

MULTI-CHANNEL DEVICE FOR MANAGING A FAN CONVERTER, containing two blocks of control pulse shapers and in each channel a comparator, the inputs of which are used to supply control and reference voltages, the output is connected through a non-inverting amplifier and a differentiating circuit to the corresponding input of the first block of control pulse shapers, and through an invert the amplifier and the second differentiating circuit is connected to the corresponding input of the second block of control pulse shapers, the corresponding outputs of the pulse shaper control units are connected to the first inputs of the first and second AND elements in each channel, the outputs of the AND elements are connected through an OR element to the channel output, which is designed to be connected to the converter valve, characterized in that, in order to increase reliability, it is equipped with RS-trigger, two OR elements and two time selection blocks, each of which contains an AND element, an NAND element, a single vibrator and an NOT element, with the first inputs of the AND and NAND elements in the temporary selection block and they are combined and are the input of the corresponding block of temporary “selection, the output of the AND element via a single vibrator is connected to the second input of the AND element and the input of the element NOT, the output of which is connected to the second input of the AND element, the output of the AND element is the output of the temporary selection block, the inputs of each block of control pulse shapers through the corresponding element OR are connected to the input of the corresponding block of time selection, the outputs of which are connected to the inputs of the RS-trigger, direct and inverse you (the moves of which are connected respectively respectively, with the second inputs of the first and second AND elements in each channel.

• 1035773 1