PL178286B1

PL178286B1 - Układ do pomiaru kąta dysponowanego do wyłączania tyrystorów falownika prądu

Info

Publication number: PL178286B1
Application number: PL96313129A
Authority: PL
Inventors: Gustaw Przywara
Original assignee: Politechnika Warszawska
Priority date: 1996-03-07
Filing date: 1996-03-07
Publication date: 2000-04-28
Also published as: PL313129A1

Abstract

Uklad do pomiaru kata dysponowanego do wylaczania tyrystorów falo- wnika pradu, majacego wejscia pierwsze grupy komparatorow polaczone do katod i do wspólnej anody grupy anodowej tyrystorów falownika, wejscia drugiego grupy komparatorów napiecia polaczone do anod i wspólnej katody grupy katodowej falownika, znamienny tym, ze wspólne i galwanicznie odi- zolowane od obwodów silnopradowych falownika wyjscie (3) komparatorów (KN1) grupy anodowej jest polaczone z wejsciami sterujacymi pierwszego ukladu calkujacego (UCl ) oraz dwóch normalnie otwartych analogowych kluczy elektronicznych (K 1) i (K2),zktórych pierwszy klucz analogowy (K 1) jest polaczony miedzy wyjscie pierwszego ukladu calkujacego (UC1), a pierwsza koncowke pierwszego kondensatora (C 1), a drugi klucz (K2) jest polaczony miedzy pierwsza koncówke kondensatora wyjsciowego (C3) a wyjscie wtórnika napieciowego (W2) w torze grupy katodowej (GK), przy czym pierwsza koncówka pierwszego kondensatora (C1) jest równiez polaczona z wejsciem wtórnika napieciowego (W1) w torze grupy anodowej (GA), zas wspólne i galwaniczne odizolowane od obwodow silnopradowych falownika wyjscie (3) komparatorow (KN2) grupy katodowej (GK) jest polaczone z wejsciami sterujacymi drugiego ukladu calkujacego (UC2) oraz kolejnych dwóch trzeciego i czwartego normalnie otwartych analogowych kluczy elektronicznych (K3) i (K4), z których trzeci klucz analogowy (K3) jest polaczony miedzy wyjsciem drugiego ukladu calkujacego (UC2), a pierwsza koncowke drugiego kondensatora (C2), a czwarty klucz (K4) jest polaczony miedzy pierwsza koncówke kondensatora wyjsciowego (C3) a wyjscie wtórnika napieciowego (W 1) w torze grupy anodowej (GA), przy czym pierwsza koncowka drugiego kondensatora (C2) jest równiez polaczo- na z wejsciem wtórnika napieciowego (W2) w torze grupy katodowej (GK), zas drugie wejscia obu ukladów calkujacych (UC1) i (UC2) sa polaczone z wyjsciem ukladu (UF) wytwarzajacego napiecie proporcjonalne do czestotli- wosci pracy falownika PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do pomiaru kąta dysponowanego do wyłączania tyrystorów falownika prądu stosowany zwłaszcza w układzie napędowym z maszyną synchroniczną.

Znane układy do pomiaru kąta dysponowanego do wyłączania tyrystorów falownika prądu są przyrządami rejestrującymi - oscyloskopy, oscylografy.

Wadąznanych układów pomiarowych jest to, że nie można ich stosować w układach automatycznej regulacji.

Istota układu według wynalazku polega na tym, że wspólne wyjście komparatorów grupy anodowej, galwanicznie odizolowane od obwodów silnoprądowych falownika, jest połączone z wejściami sterującymi pierwszego układu całkującego oraz dwóch normalnie otwartych analogowych kluczy elektronicznych. Pierwszy klucz analogowy jest połączony między wyjściem pierwszego układu całkującego, a pierwszą końcówkę pierwszego kondensatora, a drugi jest połączony między pierwszą końcówkę kondensatora wyjściowego a wyjście wtórnika napięciowego w torze grupy katodowej. Pierwsza końcówka pierwszego kondensatora jest również połączona z wejściem wtórnika napięciowego w torze grupy anodowej.

Wspólne wyjście komparatorów grupy katodowej galwanicznie odizolowane od obwodów silnoprądowych falownika, jest połączone z wejściami sterującymi drugiego układu całkującego oraz kolejnych dwóch: trzeciego i czwartego normalnie otwartych analogowych kluczy elektronicznych. Trzeci klucz analogowy jest połączony między wyjściem drugiego układu całkującego, a pierwszą końcówkę drugiego kondensatora, a czwarty jest połączony mię178 286 dzy pierwszą końcówkę kondensatora wyjściowego a wyjście wtórnika napięciowego w torze grupy anodowej. Pierwsza końcówka drugiego kondensatora jest również połączona z wejściem wtórnika napięciowego w torze grupy katodowej.

Drugie wejścia obu układów całkujących są połączone z wyjściem układu wytwarzającego napięcie proporcjonalne do częstotliwości pracy falownika.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest wytworzenie ciągłego sygnału analogowego, którego wartość jest proporcjonalna do kąta dysponowanego do wyłączenia tyrystorów falownika prądu i możliwość jego wykorzystania w układach regulacji i pomiaru.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat ideowo-blokowy układu realizującego sposób pomiaru kąta dysponowanego do wyłączenia tyrystorów falownika prądu.

W układzie tym do katod tyrystorów grupy anodowej GA sąpołączone pierwsze wejścia 1 pierwszej grupy komparatorów KN1 napięcia, a do wspólnej anody A grupy anodowej tyrystorów sąpołączone drugie wejścia 2 tych komparatorów. Wspólne wyjście 3 pierwszej grupy komparatorów, galwanicznie odizolowane od obwodów silnoprądowych falownika, jest połączone z wejściem sterującym pierwszego układu całkującego UC1 oraz z wejściami sterującymi dwóch normalnie otwartych analogowych kluczy elektronicznych K1 i K2. Pierwszy klucz analogowy K1 jest połączony między wyjściem pierwszego układu całkującego UC1, a pierwszą końcówkę pierwszego kondensatora C1, a drugi klucz K2 jest połączony między pierwszą końcówkę kondensatora wyjściowego C3 a wyjście wtórnika napięciowego W2 w torze grupy katodowej GK. Pierwsza końcówka pierwszego kondensatora C1 jest również połączona z wejściem wtórnika napięciowego W1 w torze grupy anodowej GA.

Analogicznie w torze grupy katodowej GK do anod tyrystorów tej grupy są połączone pierwsze wejścia 1 drugiej grupy komparatorów napięcia KN2, a do wspólnej katody K grupy katodowej tyrystorów sąpołączone drugie wejścia 2 tych komparatorów. Wspólne wyjście 3 drugiej grupy komparatorów KN2, galwanicznie odizolowane od obwodów silnoprądowych falownika, jest połączone z wejściem sterującym drugiego układu całkującego UC2 oraz kolejnych dwóch: trzeciego K3 i czwartego K4 normalnie otwartych analogowych kluczy elektronicznych. Trzeci klucz analogowy K3 jest połączony między wyjściem 3 drugiego układu całkującego UC2 a pierwszą końcówkę drugiego kondensatora C2, a czwarty klucz K4 jest połączony między pierwszą końcówkę kondensatora wyjściowego C3 a wyjście wtórnika napięciowego W2 w torze grupy anodowej GA. Pierwsza końcówka drugiego kondensatora C2 jest również połączona z wejściem wtórnika napięciowego W2 w torze grupy katodowej.

Drugie wejścia obu układów całkujących UC1 i UC2 sąpołączone z wyjściem 1 układu UF wytwarzającego napięcie proporcjonalne do częstotliwości pracy falownika.

Na wspólnym wyjściu 3 pierwszej grupy komparatorów napięcia K1 w torze grupy anodowej GA n-fazowego falownika występuje w ciągu jednego okresu n sterujących impulsów prostokątnych qa przesuniętych względem siebie o 180/n stopni. Szerokość każdego impulsu jest równa szerokości kąta dysponowanego do wyłączenia kolejnych tyrystorów grupy anodowej falownika GA i jest mniejsza od kąta 180/2n stopni. Impulsy te podane na sterujące wejście pierwszego układu całkującego UC1 powodują całkowanie w czasie ich trwania, poczynając od wartości zerowej sygnału napięciowego u podanego na drugie wejście tego układu. Sygnał napięciowy u jest proporcjonalny do częstotliwości pracy falownika i dzięki temu napięcie wyjściowe układu całkującego UC1 przy końcu każdego impulsu sterującego jest proporcjonalne do kąta dysponowanego do wyłączania jednego z tyrystorów grupy anodowej GA falownika. Napięcie wyjściowe pierwszego układu całkującego UC1 podczas trwania impulsów sterujących przenosi się przez wysterowanie tymi impulsami klucz elektroniczny K1 na pierwszy kondensator C1. W przerwach między impulsami sterującymi klucz elektroniczny K1 jest otwarty, napięcie wyjściowe pierwszego układu całkującego UC1 jest równe zeru, a napięcie na pierwszym kondensatorze C1 pozostaje stałe i ma wartość proporcjonalną do kąta dysponowanego do wyłączenia tyrystorów grupy anodowej falownika.

178 286

W identyczny sposób powstaje napięcie na drugim kondensatorze C2 w torze grupy katodowej falownika, przy czym impulsy sterujące o szerokości równej szerokości kąta dysponowanego do wyłączenia tyrystorów grupy katodowej występują między impulsami sterującymi.

Napięcie z kondensatorów Cl i C2 sąprzekazywane do dalszej części układu za pośrednictwem wtórników napięciowych W1 i W2. Obciążenie tych wtórników nie powoduje zmian napięcia na kondensatorach Cl i C2. Podczas całkowania w torze grupy anodowej jest zamknięty drugi klucz K2 w torze grupy katodowej powodując przeładowanie kondensatora wyjściowego C3 do wartości napięcia występującego na drugim kondensatorze C2 w torze grupy katodowej GK. Analogicznie podczas całkowania w torze grupy katodowej GK jest zamknięty czwarty klucz K4 w torze grupy anodowej GA powodując przeładowanie kondensatora wyjściowego C3 do wartości napięcia występującego na pierwszym kondensatorze Cl w torze grupy anodowej GA. W rezultacie w każdym z kolejnych n przedziałów okresu napięcia na kondensatorze wyjściowym C3 jest stałe i proporcjonalne do kąta dysponowanego do wyłączenia tego tyrystora falownika, który przestał właśnie przewodzić.

C3±

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Układ do pomiaru kąta dysponowanego do wyłączania tyrystorów falownika prądu, mającego wejścia pierwsze grupy komparatorów połączone do katod i do wspólnej anody grupy anodowej tyrystorów falownika, wejścia drugiego grupy komparatorów napięcia połączone do anod i wspólnej katody grupy katodowej falownika, znamienny tym, że wspólne i galwanicznie odizolowane od obwodów silnoprądowych falownika wyjście (3) komparatorów (KN1) grupy anodowej jest połączone z wejściami sterującymi pierwszego układu całkującego (UC1) oraz dwóch normalnie otwartych analogowych kluczy elektronicznych (K1) i (K2), z których pierwszy klucz analogowy (K1) jest połączony między wyjście pierwszego układu całkującego (UC1), a pierwszą końcówkę pierwszego kondensatora (C1), a drugi klucz (K2) jest połączony między pierwszą końcówkę kondensatora wyjściowego (C3) a wyjście wtórnika napięciowego (W2) w torze grupy katodowej (GK), przy czym pierwsza końcówka pierwszego kondensatora (C1) jest również połączona z wejściem wtórnika napięciowego (W1) w torze grupy anodowej (GA), zaś wspólne i galwaniczne odizolowane od obwodów silnoprądowych falownika wyjście (3) komparatorów (KN2) grupy katodowej (GK) jest połączone z wejściami sterującymi drugiego układu całkującego (UC2) oraz kolejnych dwóch: trzeciego i czwartego normalnie otwartych analogowych kluczy elektronicznych (K3) i (K4), z których trzeci klucz analogowy (K3) jest połączony między wyjściem drugiego układu całkującego (UC2), a pierwszą końcówkę drugiego kondensatora (C2), a czwarty klucz (K4) jest połączony między pierwszą końcówkę kondensatora wyjściowego (C3) a wyjście wtórnika napięciowego (W1) w torze grupy anodowej (GA), przy czym pierwsza końcówka drugiego kondensatora (C2) jest również połączona z wejściem wtórnika napięciowego (W2) w torze grupy katodowej (GK), zaś drugie wejścia obu układów całkujących (UC1) i (UC2) są połączone z wyjściem układu (UF) wytwarzającego napięcie proporcjonalne do częstotliwości pracy falownika.