61548 KI. 21 d1, 12/04 Opublikowano: 5. II. 1971 ^YTELNIA Twórca wynalazku: Andrzej Owczarski Wlasciciel patentu: Gdanskie Zaklady Radiowe, Gdansk (Polska) Urzadzenie zaplonowe wielofazowego prostownika sterowanego Wynalazek dotyczy urzadzeniia zaplonowego wie¬ lofazowego prostownika sterowanego, do genera¬ cji elektrycznych impulsów wyzwalajacych prze¬ plyw pradu przez prostowniki sterowane pracuja- - ce w ukladach wielofazowych i do przesuwania w fazie tych impulsów w stosunku do napiec pro¬ stowanych.Znane dotychczas urzadzenia do generacji i prze¬ suwania iimpiulsów zaplonowych zawieraja zwykle srodki do wytwarzania napiec o ksztalcie plilo- zebnym, srodki do synchronizacji tych napiec z na¬ pieciami zasilajacymi srodki do porównywania zewnetrznego napiecia nastawczego z napieciem pilozebnym i do wytwarzania impulsów w chwi¬ lach równosci tych porównywanych napiec oraz srodki do wzmacniania i korekcji ksztaltu wy¬ tworzonych impulsów.Znane sa równiez 'urzadzenia zaplonowe,, w któ¬ rych do przesuwania napiec sinusoidalnych znaj¬ duja sie uklady RC (oporników i kondensatorów) oraz uklady do formowania impulsów zaplono¬ wych z napiec sinusoidalnych, uprzednio przesu¬ nietych fazowo.Katy fazowe mienionych urzadzeniach zaplonowych sa uzalez¬ nione nie tylko od zewnetrznego czynnika nastaw¬ czego, lecz takze od obarczonej uchybami, chwilo¬ wej wartoscil napiec pilcizejbnyeh, wytwarzanych w tylu niezaleznych ^generatorach, ile jest róznofazo- wy-ch napiec prostowanych. Róznice Ac? miedzy no- 10 15 20 25 20 2 minalnymi, a rzeczywistymi1 przesunieciami fazo¬ wymi impulsów zaplonowych nie sa równe dla róznych faz jednego ukladu prostowniczego, wsku¬ tek czego wystepuja róznice katów przeplywu pra¬ dów przez .wspólpracujace zawory i nie pelne wy¬ korzystanie ich fizycznych wlasciwosci z powodu grozby przeciazenia niektórych sposród tych za¬ worów. Zmiany czestotliwosci sieci zasilajacej wywoluja takze, w wymienionych urzadzeniach, nie¬ kontrolowane zmiany Acp kajtów fazowych impulsów zaplonowych, w nastepstwie czego zachodza zmiany sredniej waartosci prostowanego. pradu.Celem wynalazku jest uniezaleznienie kata fa¬ zowego qp miedzy napieciem zasilajacym, a gene¬ rowanymi impulsami zaplonowymi od czestotliwosci. siecii, od uchylbów parametrów elementów aktyw¬ nych ukladu generujacó^przesuwajacego i zmniej¬ szenie zaleznosci kata fazowego q od niestabil¬ nosci parametrów pasywnych tegoz ukladu. Za¬ daniem wynalazku jest opracowanie 'urzadzenia przesuwajacego faze napilec sinusoidalnych za po¬ moca nieselektywnego ukladu pasywnych elemen¬ tów liniowych oraz formujacego impulsy zaplono¬ we z napiec sinusoidalnych, uprzednio fazowo przesunietych w fazie.Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie, w urzadzenilu wedlug wynalazku* nastawnych dziel¬ ników napiec zasilanych pradami róznofazowymi i polaczenie pirzesuwainych, lub przelaczalnyeh 6154861 548 /£**•¦ 3 zaczepów tych dzielników ize znanymi, w zasadzie, ukladami formujacymi ilmpulsy zaplonowe.W kazdym punkcie dzielnika, okreslonym war¬ toscia wspólrzednej m (O < m do odleglosci tego punktu od konca dzielnika, przy czym dzielnik jest zasilany przez dwa, szeregowo polaczone, zródla napiecila przemiennego, istnieje, w stosunku do wspólnego, uziemionego punktu tych zródel, przemienny ¦ potencjal o wartosci: v =jJ"n \f m2 ~*" fl—nT^1-^ 2m (i—111) cos ( i(IJ3%J*ly cZym sin 1-kn p = arc ctg [ctg z—cx) gdzie U0 = L^ U2 ozna- cza LffiJt ffuJTTiTil"'^/!1'^ zródel, (^ i zowe tych napiec, co —wspólna pulsacje, t — zmien¬ na proporcjonalna do czasu, tencjalu w fDzpatirywanym punkcie-. EHa* malych^ róznic fazowych ( blizeniu równa sie U0, a zaleznosc zowego od polozenia rozpatrywanego punktu jest i v w przyblizeniu proporcjonalna: cp = Istota wynalazku jest przy tym polaczenie prze¬ wodów-n — fazowej (n = liczbie nieparzystej) sie- 25 ci zasilajacej z ukladem dzielników riaipiejfi"w^2n™-~ punktach za posrednictwem transformatora, ¦ lub autotransformatora, podwajajacego liczbe faz, lub za posrednictwem, n jednofazowych transformato-. rów, luib autotransformatorów', symetryzujacych °i" v3o zastosowainie mechanicznego, lub elektrycznego sprzezendla zaczepów wspólpracujacych dzielników z 'urzadzeniem nastawniczym. Szczególnie korzystne okazalo- sie zastosowanie, dzielników napiec stero¬ wanych cyfrowo przy pomocy .binarnego- licznika 35 rewersyjnego. Uklad ten, mogacy wspólpracowac ze. znanym ukladem .sterowania nadaznego, por dobnie jak obrotowy., uklad elektromechainLiczny, umozliwia ponadto przelaczanie, za pomoca sy¬ gnalów wyjsciowych koncowych binad licznika, uzwojen transformatora cyklicznie, do kolejnych faz sieci zasilajacej.Dzilaki takiemu urzadzeniu liiczba n przesuwal- nych, lub prizelaczalnych, zaczepów dzielników wystarcza do wytworzenia 2 n róznofazowych im¬ pulsów zaplonowych, przesuwalnych fazowo jed¬ noczesnie, niezaleznie od czestotliwosci sieci i nie¬ zaleznie od parametrów elementów nie-liniowych, uzytych w ukladach ksztaltowania impulsów. Od¬ miana cyfrowa urzadzenia umozliwia ponadto, przy zachowaniu zakresu zmian kata fazowego cp impulsów wiekszego niiz i7, ograniczenie lilczby dzielników napiec do n — równej liczbie faz sieci zasilajacej, poniewaz dzieki przelaczeniu uzwojen trainsfoTimaitoira do kolejnych przewodów sieci, uzyskuje sie dodatkowa izmiane faz pradów za£i- ¦ lajacych dzielniki.Wynalazek jest ponizej objasniony na przykla¬ dach wykonania na rysunku, na którym £|g. 1 przedstawia schemat ideowy urzadzenia zaplono¬ wego wedlug wynala.zku, umozliwiJajacego ibezstop- niowa zmiane kata fazowego y impulsów zaplo¬ nowych, a fig. 2 — schemat odmiany urzadzenia, o sterowaniu cyfrowym.Autotransformator 1 sileciowy ma szesc uzwojen 65 40 45 50 55 60 polaczonych w gwiazde, przy czym 'trzy sposród nich (symetrycznie rozlozone co 120° elektrycznych) sa polaczone z siecia zasilajaca, natomiast wypro¬ wadzenia od wszystkich szesciu uzwojen sa pola¬ czone z elementem oporowym 2 w ksztalcie piers¬ cienia, stanowiacym szesc polaczonych szeregowo dzielników napiec. Punkty polaczen z auitoltransfor- matorem dziela iten pierscien na równe czesci. Za- miiJast ciaglego pierscienia oporowego moga byc uzyte trzy potencjometry z odczepami, polaczone w zamkniety elektrycznie pierscien, lecz w taki spo¬ sób, aby jedna trzecia z kazdego konca czynnej czesci oporowej kazdego potencjometru ibyla po- laczona równolegle z itrzecia, skrajna, czescia na¬ stepnego potencjometru. ; Z pierscieniem, iuib pierscieniami, oporowym sty- ' kaja si?e trzy przewodzace szczotki 3 sztywno za¬ mocowane na wspólnym wale .4, tworzace miedzy -soba _równe, elektrycznie, katy 120°. Szczotki 3 sa elektrycznie polaczone z (trzema, znanymi w za¬ sadzie, elektronicznymi ukladami ksztaltowania im¬ pulsów zaplonowych 5. iWspólny wal 4 jest me- . chainicznile polaczony z silownikiem 6,. wspólpra¬ cujacym iz komparatorem napiec 7 i potencjome¬ trem 8, który dzieli napiecie zródla 9 proporcjo¬ nalnie ido kata oibrotu walu 4. .Brugie wejscie kom¬ paratora napiec 7 sluzy do wprowadzenia zew¬ netrznego napieoila sterowniczego. Mozliwe jest po- . miniecie, silownika 6 i ukladu nadaznego- 7, 8, 9 '* i zastapienie" tycli elemenitów pokretlem, z ewen¬ tualnym urzadzeniem demultiplikacji obrotów, do recznego nastawiania.W wykonaniu cyfrowym urzadzenie zaplonowe zawiera sizesciofazowy , aultoitransfoirmatoir 10 -w ukladzie gwiazdowym, zasilany z trójfazowej sie- ciL Kazida para sasiadujacych ;ze soba uzwojen tran- " sformatora jest obciazona jednym z trzech dziel¬ ników napiecia 11 sterowanych cyfrowo. Organem sterujacym jest siedmiolbiitowy (imoze takze byc o linnej pojemnosci) rewersyjny licznik 12. Wyjscia pclecru poczatkowych przerzutników licznika sa polaczone iz loibwodami wzbudzen kluczy dzielni¬ ków H» a dwa koncowe przerzutniki sa polaczone" z obwodami wzbudzenia trójbiegunowych, dwupo- zycyjnych przelaczników 13 i 14 wlaczonych kaska¬ dowo miedzy autotrainsformator 10, a siec zasila¬ jaca, jumozlilwiajac w ten sposób realizacje czte¬ rech róznych sposobów polaczen autotransformato¬ ra z siecia. Ponizsza tablica przedstawia zaleznosc stanów wzbudzenia przelaczników 13 i 14 oraz sposobów polaczen autotrasformatora 10 z prze¬ wodami sieci od stanów koncowych przerzutników licznika 12: Stan licznika Stan wzbudzenia przelaczników 13 14 1 R 1 ? ¦..:¦¦¦ • T 00... — — r s t 01 + . — w u V 10 —' + s t r 1 11 + + , u V w r, s, t, u, v, w, — oznaczaja wyprowadzenia uz¬ wojen auitotranisformatora, przylaczane, przy stanie5 61548 6 licznika uwidocznionym u szczytu kazdej kolumny, do przewodu sieci, oznaczonego R, S, lufo T na poczatku (kazdego wiersza.Wszystkie wyjscia licznika 12 sa polaczone po¬ nadto z obwodami wzbudzenia kluczy cyfrowo* — analogowego przetwornika 15, zasilanego napieciem stabilizowanym i dostarczajacego analogowy syg¬ nal stanu liiczniika -do komparatora napiec 16. Do tego komparatora jest równiez doprowadzany ze^ wnetrzny sygnal sterujacy. Wyjscie komparatora jest polaczone z generatorem 17 impulsów dopro¬ wadzanych do licznika. Generator wytwarza im¬ pulsy i dostarcza je aiternatywnlie do sumujacego, lub odejmujacego wejscia licznika 12 w zaleznosci od polaryzacjcl napiecia róznicy z komparatora 16, dzialajacego na generator 17. ¦ . * " Za pomoca opisanych urzadzen wedliug wyna-' lazku otrzymano, impulsy-zaplonowe, przesuwalne w fazie w zakresie 0-. n przy czym uchyb li- 3 niowosci funkcji 9?(U ster.) nie przekracza 1,5°, a nierównomdernosc przesuwu poszczególnych cia¬ gów iilmpulsów jest procentowo mniejsza, niz roz¬ rzut stosunków podzialu opornosci uzytych dizlei- v ników napiec. W odmianie cyfrowej wielkosc sko- . kowych zmdian kata fazowego , impulsów wynosi okolo 2° i moze byc zmniejszona przez 'zastosowa¬ nie licznika binarnego o wiekszej pojemnosci oraz dzielników napiec sterowanych cyfrowo o- odpo¬ wiednio wiejkszej liczbie kluczy.Obie opisane oidmiany wynalazku mozna z ko¬ rzyscia zastosowac w urzadzeni:ach sterowancla na- wrotnego, w których generuje sie dodatkowo 2n ciagów impulsów zaplonowych, przesuwajnych jed¬ noczesnie w przeciwna strone w stosunku do im¬ pulsów produkowanych przez uklad podstawowy. PL