SU736344A1 - Одноканальное устройство дл фазового управлени статическим преобразователем - Google Patents

Description

изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано дл  управлени  тиристорами выпр мительных и инверторных установок, j

Известны одноканальные асинхронные системы импульсно-фазового управлени  вентильными преобразовател ми, содержащие общий управл еьвлй генератор, частота которого  вл етс  функцией JQ сигнсша ошибки, и распределитель импульсов по фазам вентильного преобразовател . Системы такого типа охватываютс  обратной св зью по регулируемому выходному параметру прербразова-., тел  (напр жению, току, скорюсти двигател  и т. д.), позвол ющей осуществл ть астатическое регулирование параметра без применени  дополнительных регул торов ti.20

Однако в этих системах,  вл ющихс  разновидностью систем фазовой автопостройки частоты, функцию фазового детектора выполн ет объект регулировани , что ограничивает их область 25 применени .

Известны также одноканальные асинхронные сЛ стемы в которых обратна  СВЯЗЬ по углу регулировани  замыкаетс  при помощи фазового компаратора.

сравнивающего фазы двух сигналов: питающего напр жени  и импульсов с одного из выходов распределител  2J,

Такие систекы обладают универсальностью синхронных систем фазового управлени , т. е. способностью работать как в замкнутом, так и в разомкнутом контуре регулировани .

Недостаток известных систем раст нутость переходного процесса, а также возмэжна  неустойчивость управл емого ими преобразовател  при пуске. Последнее обсто тельство обусловлено отсутствием прив зки последовательности управл ющих импульсов на выходе распределител  к существующему на момент пуска фазовому состо нию сети.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  одноканальное устройство фазового управлени  статическим преобразователем, в котором генератор импуЛьсов св зан с распределителем импульсов, состо щим из триггеров и диодной матрицы, через ключевой элемент 13J.

Ключевой элемент управл етс  блоком синхронизации, св занным с питающей сетью, одним из выходов диодной матрицы и блоком установки триггеров распределител  в исходное состо ние. Счетные триггеры распределител , соед нены по схеме последовательного грех разр дного счетчика с обратной св зь единичного выхода триггера третьего разр да и единичного входа триггера второго разр да. Данна  обратна  св  исключает два лишних состо ни  распр . Нулевые входы триггеров пе вого и третьего разр дов и единичный вход триггера второго разр да подключен к выходу блока установки триг геров в исходное состо ние. Причем это исходное состо ние совпадает с одним из рабочих состо ний распредалител . Недостаток такого устройства заключаетс  в том, что исходное состо  ние распределител  совпадает с одним из его рабочих состо ний в момент пуска или повторной синхронизации, когда ключевой элемент закрыт и импульсы от управл ющего генератора на счетный вход распределител  не проход т, на его выходе при установке исходного состо ни  по вл етс  импульс управлени , который без прин ти  специальных мер приводит к лож ному включению вентилей преобразовател . При управлении узкими импульса ми данный недостаток устран етс  под клю ением соответствующей исходному состо нию шины диодной матрицы диод к выходу ключевого элемента. При необходимости управлени  вентил  преобразовател  широкими импуль самл, особенно при работе с сетью п ременной частоты удобно получать сто двадцати градусные импульсы управлени  путем логического сложени  соответствующих пар сигналов на выходе распределител , В этом случае принцип действи  известного устройст ва не дает простой схемной возможнос ти дл  устранени  данного недостатка Реализаци  распределител  при помощи последовательного счетчика с об ратной св зью приводит, во-первых, к ассиметрии управл ющих иг-отульсов, вызванной задержками переключени  триггеров, и, во-вторых к по влению ложного импульса, в данном случае к;а выходе триггера второго разр да, вызванного действием обратной св зи, Применение известного устройства ут  управлени  реверсивным преобразователем невозможно ввиду того, что при изменении последовательности фаз питающей сети потребуетс  полключевие к блоку синхронизации другого кахода распределител . Ограничение по величине начального угла управлени  обусловлено тем, что. импульсы с выхода управл емого генератора следуют с интервалов в 60 электрических градусов, а nepejcraeчение распределител  из исходмого состо ни  в следующее происколмт ближайшим по отношению к импульсу синхронизации импульсом с выхода управл емого генератора. Цель изобретени  - повышение надежности устройства и расширение области его применени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в усогройстве дл  фазового управлени  статическим преобразователем, в распределителе импульсов триггеры выполнены синхронными с конъюнктораки на управл ющих УК-входах, причем выход ключевого элемента подключен к синхронным входам этих триггеров, основной выход триггера первого разр да подключен к первым входам конъюнкторов D и К триггеров второго и третьего разр дов, основной выход триггера второго разр да подключен ко втором входу конъюнктора 3 триггера третьего разр да, инверсный выход которого соединен со вторым входом конъюнктора 3 триггера второгоразр да, а входы установки упом нутых триггеров подключены к выходу блока установки триггеров распределител  в исходное состо ние . Кроме того, с целью обеспечени  управлени  преобразователем при реверсе последовательности фаз питающего напр жени , дополнительно введены первый и второй конъюнкторы, дезъюнктор , триггер и датчик последовательности фаз питающего напр жени , причем выходы датчика подключены к установочным входам триггера, основной выход которого подключен к первому входу первого конъюнктора, инверсный гвыход - к первому входу второго конъюнктора , вторые входы первого и второго конъюнкторов подключены к выходным шинам диодной матрицы, а выходы - ко входам дезъюнктора, выход которого подключен к блоку синхронизации. С целью расширени  диапазона установки начального угла регулировани , устройство снабжено блоком запрета, состо щим из делител  напр жени  и блока регулируемой задержки, причем делитель напр жени  подключен к об1аей точке источника управл ющих сигналов и генератора импульсов, средн   точка делител  подключена к регулирующему входу блока регулируемой задержки, запускающ 1й вход которого подключен к клеммам дл  подключени  к питающей сзти, а выход - к блоку синхронизации, На чертеже представлена функциональна  схема данного устройства. йа вход генератора 1 импульсов и й ока 2 запрета воздействует управл ющее напр жение . Uy, а выход генератора подключен к ключевому элементу 3, управл ющие входы которого соединены с включающим 4 и отключающим 5 выходами блока 6 синхронизации, а выход - со входом распределител  7 импульсов , собранного на трех синхронных триггерах а, У и 1U с конъюнкторами н управл ющих 3 и К входах. Выходы триггеров 8, 9 и Ю подключены к диодной матрице И, выходные шины 12 - 17 которой св заны с цеп ми уп равлени  силовых вентилей преобразовател . Дл  осуществлени  начальной синхр чизации и ее контрол  при пр мой и обратной последовательност х фаз питающей сети ьслходы 12 и 15 диодной матрицы подключены к конъюнкторам 18 и 19, вторые входы которых подключены соответственно к пр мому и инверсному выходам триггера 20, установочные входы которого св заны с датчиком 21 последовательности, фаз питающего напр жени . Выходы конъюнкторов 18 и 19 подключены ко входам дезъюнктора 22, вых которого соединен с блоком 6 синхронизации на другие входы которого поступают соответственно сигнал с выхода блока 2 запрета, переменное напр жение и одной из фаз питающей сети и выходное напр жение генератора 1. Блок 2 запрета, состо щий из делител  23 и 24 напр жени  и устройства 25 регулируемой задержки, регулирующий вход 26 которого подключен к средней точке делител , а запускающий вход 27 - к напр жению U питающейсети . Входы установки триггеров 8, 9 и 10 соединены с выходом блока 28 установки триггеров распределител  в исходное состо ние, не совпадающее ни с одним из его рабочих состо ний. Дл  исключени  двух лищних состо ний одним из которых  вл етс  исходное, а также обеспечени  перехода от исходного состо ни  распределител  7 к последовательности его рабочих состо  ний при воздействий импульсов от ге нератора 1 через ключевую схему 3 на синхронные входы триггеров 8, 9 и 10 основной выход триггера 3 подключен к первым входам конъюнкторов Э и К триггеров 9 и 10, основной выход триггера 9 подключен к второму входу конъюнктора D триггера 10, инверсный выход которого подключен к второму входу конъюнктора 3 триггера 9. Устройство работает следующим образом . При включении устройства в работу импульсы с генератора 1 в первый мо мент времени на вход распределител  7 не поступают, так как ключева  схе ма 3 отключена. Одновременно от блока 28 установки триггеров распредели тел  в исходное состо ние на входы установки триггеров 8, 9 и 10 поступает импульс, устанавливающий их в исходное состо ние, при этом на одной 12-17 выходной шине диодной матрицы распределител  импульс управлени  не по вл етс . Одновременно подготавливаетс  к работе блок 2 запрета . Часть управл ющего напр жени  с выхода делител  23 и 24 поступает на регулирующий вхо.ц 26 устройства задержки . При по влении синхронизирую1дего импульса питающего напр жени  устройство задержки формирует импульс запрета, поступающий вместе с синхронизирующими на входы блока б синхронизации . Длительность этого импульса пропорциональна части управл ющего напр жени . Ключева  схема 3 открываетс  после его окончани . В результате распределитель переводитс  из исходного состо ни  в рабочее не об зательно первым после импульса синхронизации импульсом с выхода генератора , а тем который действитель ю соответствует заданному на момент пуска значению угла регулировани . Таким образом, первый импульс уп- равлени  всегда по вл етс  на шине 12 диодной матрицы, причем возможна  величина его фазового сдвига относительно синхронизирующего напр жени  определ етс  исключительно заданным значением управл ющего напр жени , Контроль синхронизации осуществл етс  путем сравнени  фазы синхронизи-. рующего импульса и импульса с контролиpye tыx выходов шины 12 или 15 расаределител  в зависимости от заданного направлени  преобразовани . Пе еключение контролируемых выходов при реверсе производитс  при помощи логической схемы,- состо щей из триггера 20, двух конъюнкторов 18 и 19, дезъюнктора 22. При нарушении синхронна еиции фазы этих импульсов не совпадают , на выходе 5 блока синхронизации по вл етс  импульс который воздейству , на ключевую схему 3, отключает счетный вход распределител  от генератора 1 и устанавливает распределитель 7 в исходное состо ние путем воздействи  на блок 28 установки . Очередной синхронизирующий импульс с выхода.4 блока синхронизации производит повторную синхронизацию. При наличии синхронизации отключающий импульс на выходе 5 отсутствует. Благодар  применению синхронных триггеров с конъюнкторами на управЛЯЮ1ЦИХ Э К входах отсутствует ассимметри  управл ющих импульсов на выходе распределител , обусловленна  задержками переключени  триггеров. Кроме того, действие обратных и пр мых св зей между выходами и управл ющими вxoдa vи триггеров, необходимых дн - искл- чени  лишних состо ний и задани  нужной последовательности переключени  триггеров, не приводит к по влению ложных импульсов на выходных шинах 12-17 распределител . Структура предлагаемой одноканальной системы импульсно-фазового управлени  вентильным преобразователем дает возможность осуществлени  как синхронного, так и асинхронного принципа управлени i Последнее достигаетс  за счет того или иного варианте реализации схемы управл емого генератора , или еще проще, способом подключени  управл емого генератора им-пульсов и формировани  управл ющего напр жени . Кроме того, изобретение позвол ет просто и надежно осуществл ть начальную прив зку и последующий контроль синхронизации управл юцуих импульсов распределител  с пр мой или обратной (при реверсе) последовательностью фаз питсиощей сети, оптимальным образом формировать limpoкие управл ющие импульсы и обеспечивать пуск преобразовател  с любым заданным значением угла управлени .

Примен   изобретение можно решить задачу управлени  реверсивным вентильным преобразователем в режимах выпр млени  и инвертировани ,, при работе на индуктивную нагрузку или ЭДС двигател  .

Claims (3)

1. Одноканальное устройство д.л  фазового управлени  статическим преобразователем , содержащее генератор импульсов, подключенный к источнику управл ющих сигналов, св занный через ключевой элемент с распределителем импульсов, состо щим из триггеров и диодной матрицы, блок синхронизации , подключенный к клеммам дл  подключени  ( питающей сети и управл ющеtvfy входу ключевого элемента и блок установки триггеров распределител  в исходное состо ние, соединенный с блоком синхронизации, о т л и ч а ющ е е с   тем, что, с целью повьдиени  надежности и расширени  области применени , в распределителе импульсов триггеры выполнены синхронны; с конъюнкторами на управл ющих 3 К--входах , причем выход ключевого элемента подключен к синхронным входам этих триггеров, основной выход триггера первого разр да подключен к первым входам конъюнкторов 3 и К триггеров второго и третьего разр дов, основной выход триггера второго разр да

подключен ко второму входу конъюнктора 3 триггера третьего разр да, инверсный выход которого соединен со вторым входом конъюнктора 3 триггера второго разр да, а входы установки упом нутых триггеров подключены к выходу блока установки триггеров распределител  в исходное состо ние.

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  управлени  преобразователем при реверсе последовательности фаз питающего напр жени , в него дополнительно введены первый и второй конъюнкторы, дезъюнктор, триггер и датчик последовательности фаз питающего напр жени , причем выходы датчика последовательности фаз питающего напр жени  подключены к установочным входам триггера, основной выход которого подключен к первому входу первого конъюнктора, инверсный выход - к первому входу второго коньюнктора, вторые входы первого и второго конъюнкторов подключены к выходным шинам диодной матрицы, а выходы - ко входам дезъюнктора, выход которого подключен к блоку синхронизации.

3.Устройство по п. 1, отличающеес   тем, что, с целью расширени  диапазона установки начального угла регулировани , оно снабжено блоком запрета, состо щим из делител  напр жени  и блока регулируемой задержки, причем делитель напр жени  подключен к общей точке источника управл ющих сигналов и генератора импульсов, средн   точка делитеш  подключена к регулирующему входу Влока регулируемой задержки, запускающий вход которого подключен к клеммам дл  отключени  к питающей сети, а выход - к блоку синхронизации.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 440758, кл. Н 02 Р 13/16, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР 218289, кл. Я 02 Р 13/16, 1967.

3.Авторское свидетельство СССР № 317157, кл. Н 02 Р 13/16, 1969,

Г

Si

20