RU2011273C1 - Device for control of adjustable ac voltage-to-ac voltage converter - Google Patents

Device for control of adjustable ac voltage-to-ac voltage converter Download PDF

Info

Publication number
RU2011273C1
RU2011273C1 SU5000858A RU2011273C1 RU 2011273 C1 RU2011273 C1 RU 2011273C1 SU 5000858 A SU5000858 A SU 5000858A RU 2011273 C1 RU2011273 C1 RU 2011273C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
computing unit
signal
whose
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ирина Владимировна Куртис
Original Assignee
Ирина Владимировна Куртис
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ирина Владимировна Куртис filed Critical Ирина Владимировна Куртис
Priority to SU5000858 priority Critical patent/RU2011273C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2011273C1 publication Critical patent/RU2011273C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: device has control angle set-point device 16, sync pulse shaper 2, whose input is intended for connection of converter input voltage to power mains 9, master oscillator 1, whose output is connected to the inverting input of counter 3, whose output is connected to the first input of comparison circuit 4, amplifier-shaper 7 of converter rectifier control pulses and computing unit 5, 6 with storage of the output signal equal to the product of the signal at the first input of the computing unit by the ratio of the signal at the second input of the computing unit to the maximum probable signal at the output of the set-point device connected to the second input of the computing unit, whose first input is connected to the output of the counter, whose reset input is connected to the first output of the sync pulse shaper, whose second output is connected to the clock input of the computing unit, whose output is connected to the second input of the comparison circuit, whose output is connected to input of the amplifier-shaper. EFFECT: facilitated procedure. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах фазоимпульсного регулирования переменным напряжением. The invention relates to electrical engineering and can be used in devices of phase-pulse control by alternating voltage.

Известны устройства для фазоимпульсного управления тиристорным регулятором 11, 21. Устройства включают в себя формирователь синхроимпульсов, запускающий блок задержки импульсов, величина задержки которого определяется управляющим сигналом с выхода задатчика. Known devices for phase-pulse control of the thyristor regulator 11, 21. The devices include a clock driver, which starts the block delay pulses, the delay value of which is determined by the control signal from the output of the master.

Недостатком этого устройства является то, что возмущающие воздействия существенно влияют на точность регулирования напряжения. The disadvantage of this device is that disturbances significantly affect the accuracy of voltage regulation.

Известно устройство, формирующее угол включения тиристором для регулирования величины переменного напряжения. Устройство формируют угол включения тиристорами в момент равенства цифрового сигнала задания и цифрового сигнала с выхода счетчика импульсов неуправляемого генератора частоты. A device is known that forms an angle of inclusion by a thyristor for controlling the magnitude of an alternating voltage. The device forms the angle of inclusion of the thyristors at the moment of equality of the digital reference signal and the digital signal from the output of the pulse counter of the uncontrolled frequency generator.

На точность регулирования напряжения оказывает существенное влияние воздействия внешних и внутренних факторов. К внешним возмущающим факторам относятся отклонения частоты переменного напряжения сети. К внутренним возмущающим факторам относится нестабильность частоты импульсов генератора, входящего в устройство задержки импульсов. Причиной тому может быть разброс параметров, входящих в него элементов, под воздействием окружающей температуры или внутренних переходных процессов. The accuracy of voltage regulation is significantly affected by external and internal factors. External disturbing factors include frequency deviations of the ac mains voltage. The internal disturbing factors include the instability of the pulse frequency of the generator included in the pulse delay device. The reason for this may be a spread in the parameters of its constituent elements under the influence of ambient temperature or internal transients.

Цель заявляемого изобретения - повышение точности регулирования напряжением фазосдвигающим устройством за счет устранения влияния на точность возмущающих воздействий (их компенсации). The purpose of the invention is to increase the accuracy of voltage regulation by a phase-shifting device by eliminating the influence on the accuracy of disturbing influences (their compensation).

Сущность изобретения заключается в том, что в устройство, содержащее задатчик угла регулирования, формирователь синхронизирующих импульсов, вход которого предназначен для подключения к сети входного напряжения преобразователя, задающий генератор, выход которого соединен со счетным входом счетчика, выход которого соединен с первым входом схемы сравнения и усилитель-формирователь импульсов управления вентилями преобразователя, дополнительно введен вычислительный блок с запоминанием выходного сигнала, равного произведению сигнала на первом входе вычислительного блока на отношение сигнала на втором входе вычислительного блока к максимальному возможному сигналу на выходе задатчика, соединенном с вторым входом вычислительного блока, первый вход которого соединен с выходом счетчика, вход сброса которого соединен с первым выходом формирователя синхронизирующих импульсов, второй выход которого соединен с таковым входом вычислительного блока, выход которого соединен с вторым входом схемы сравнения, выход которой соединен с входом усилителя-формирователя. В совокупности введенные элементы позволяют вычислять сколько импульсов за один полупериод поступит с выхода генератора частоты на вход счетчика и умножить это число на соотношение управляющего сигнала на максимально возможный управляющий сигнал. Результат вычисления сравнивается с текущим выходным сигналом счетчика и величина его не будет зависеть только от управляющего кода с выхода задатчика, а будет также пропорциональна частоте генератора напряжения и обратно пропорциональна частоте напряжения сети. Угол включения тиристора будет определяться отношением между кодом задания и максимально возможным кодом управления и не зависеть от частоты напряжения сети и генератора частоты. Таким образом, точность регулирования углом включения тиристора повышается. Заявляемое устройство обеспечивает строгую зависимость между входным управляющим сигналом и величиной угла открытия тиристора. Уменьшается влияние помех, связанных с внешними воздействиями на устройство или внутренними изменениями параметров элементов. The essence of the invention lies in the fact that the device containing the adjusting angle adjuster, a synchronizing pulse generator, the input of which is designed to connect the input voltage of the converter to the network, the master oscillator, the output of which is connected to the counter input of the counter, the output of which is connected to the first input of the comparison circuit and an amplifier-driver of impulses for controlling the valves of the converter; an additional computing unit with storing the output signal equal to the product of the signal n the first input of the computing unit on the ratio of the signal at the second input of the computing unit to the maximum possible signal at the output of the setter connected to the second input of the computing unit, the first input of which is connected to the output of the counter, the reset input of which is connected to the first output of the generator of synchronizing pulses, the second output of which is connected with such an input of the computing unit, the output of which is connected to the second input of the comparison circuit, the output of which is connected to the input of the amplifier-former. In total, the introduced elements make it possible to calculate how many pulses per one half-cycle will come from the output of the frequency generator to the counter input and multiply this number by the ratio of the control signal to the maximum possible control signal. The calculation result is compared with the current output signal of the counter and its value will not depend only on the control code from the output of the setter, but will also be proportional to the frequency of the voltage generator and inversely proportional to the frequency of the mains voltage. The turn-on angle of the thyristor will be determined by the ratio between the reference code and the maximum possible control code and not depend on the frequency of the mains voltage and the frequency generator. Thus, the accuracy of controlling the angle of inclusion of the thyristor increases. The inventive device provides a strict relationship between the input control signal and the magnitude of the opening angle of the thyristor. The influence of interference associated with external influences on the device or internal changes in the parameters of the elements is reduced.

На фиг. 1 изображена структурная схема заявляемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы выходных сигналов элементов, входящих в устройство. In FIG. 1 shows a structural diagram of the inventive device; in FIG. 2 - diagrams of the output signals of the elements included in the device.

Выход генератора частоты 1 подключен к первому входу (счетному) счетчика 3. Напряжение сети поступает на вход формирователя синхроимпульсов 2, один из выходов которого подключен к синхронизирующему входу сброса счетчика 3, а второй выход поступает к синхронизирующему входу вычислительного блока 5, с запоминанием выходного сигнала 6. Выход счетчика 3 поступает на входы вычислительного блока 5 и на А вход схемы сравнения 4. Выход задатчика угла регулирования 16 подключен на третий вход вычислительного блока 5. Выход элемента памяти 6 вычислительного блока 5 подключен на В вход схемы сравнения 4, выход которого через усилитель-формирователь 7 подключен на управляющий вход вентиля 8. The output of the frequency generator 1 is connected to the first input (counting) of the counter 3. The network voltage is supplied to the input of the clock generator 2, one of the outputs of which is connected to the clock input of the reset counter 3, and the second output goes to the clock input of the computing unit 5, storing the output signal 6. The output of the counter 3 goes to the inputs of the computing unit 5 and to the input of the comparison circuit 4. The output of the adjusting angle adjuster 16 is connected to the third input of the computing unit 5. The output of the memory element 6 is a calculator th block 5 is connected to B input of the comparator circuit 4, the output of which through the amplifier driver 7 is connected to the control input 8 of the valve.

Генератор частоты 1 подает импульсы, частота которых определяет точность регулирования, чем больше частота, тем больше точность. Frequency generator 1 delivers pulses whose frequency determines the accuracy of regulation, the higher the frequency, the greater the accuracy.

Формирователь синхроимпульсов 2 формирует сигналы нуля напряжения 11 на его входе, а сигнал 14 опережает сигнал нуля на время . Длительность определяется быстродействием блока вычисления 5 и устройством памяти. The clock generator 2 generates zero voltage signals 11 at its input, and the signal 14 is ahead of the zero signal for a while. The duration is determined by the speed of the calculation unit 5 and the memory device.

Счетчик импульсов 3 синхросигналом 13 приводится в исходное состояние (нулевое), после чего начинается счет импульсов, поступающих на счетный вход. Результат счета в двоичном коде подается на выход: на вход вычислительного блока 5 и на вход схемы сравнения. The pulse counter 3 clock signal 13 is restored to its original state (zero), after which the counting of pulses arriving at the counting input begins. The result of the count in binary code is fed to the output: to the input of the computing unit 5 and to the input of the comparison circuit.

Вычислительный блок 5 в момент поступления синхронизирующего сигнала 14 умножает цифровой сигнал с выхода задатчика угла регулирования 16 на выходной сигнал с выхода счетчика 3 и делит результат на сигнал задания угла 180 эл. град. по формуле
U5=

Figure 00000002
где U3 - сигнал с выхода счетчика 3;
U16 - сигнал с выхода задатчика угла регулирования 16;
U180 эл.гр. - сигнал угла регулирования 180 эл. град.The computing unit 5 at the time of receipt of the synchronization signal 14 multiplies the digital signal from the output of the adjuster of the angle of regulation 16 by the output signal from the output of the counter 3 and divides the result by a signal to set the angle of 180 el. hail. according to the formula
U 5 =
Figure 00000002
where U 3 is the signal from the output of counter 3;
U 16 - signal from the output of the adjuster of the angle of regulation 16;
U 180 electric gr . - a signal of an angle of regulation of 180 el. hail.

Результат вычисления фиксируется элементом памяти 6 до следующих вычислений. Схемой сравнения 4 сравнивается текущий сигнал со счетчика с сигналом, хранящимся в устройстве памяти, и при их совпадении формирует на выходе единичный импульс. Усилитель-формирователь усиливает по величине и по длительности импульс управления импульсом. The result of the calculation is fixed by the memory element 6 until the next calculation. The comparison circuit 4 compares the current signal from the counter with the signal stored in the memory device, and when they match, generates a single pulse at the output. The driver amplifier amplifies the pulse control pulse in magnitude and duration.

Для технической реализации блоков (3, 4, 5, 6) можно использовать микросхему К1816. Блок частоты можно получить на выходе микросхемы К 531ГГ1. Блок формирования синхронизирующих сигналов может быть выполнен по схеме 3.77 (стр. 172 141) и последовательно включенного ждущего мультивибратора К155АГ1. Гальваническую развязку и усиление сигнала с выхода схемы сравнения можно осуществить при помощи оптрона. For the technical implementation of blocks (3, 4, 5, 6), you can use the K1816 chip. The frequency block can be obtained at the output of the K 531GG1 chip. The block for generating synchronizing signals can be performed according to the scheme 3.77 (p. 172 141) and the K155AG1 multivibrator in standby mode. The galvanic isolation and amplification of the signal from the output of the comparison circuit can be carried out using an optocoupler.

Полупроводниковый вентильный ключ при поступлении на него управляющего импульса коммутирует нагрузку к сети. A semiconductor valve key when a control pulse is received on it commutes the load to the network.

Заявляемое устройство в каждом цикле регулирования подсчитывает количество импульсов, поступающих от генератора в течение одного полупериода напряжения сети. После чего вычислительным блоком 5 вычисляется количество импульсов поступит с выхода генератора в течение заданного угла включения (задержки) тиристора и сравнивается с текущим значением счетчика на протяжении всего последующего полупериода благодаря хранению результата вычисления в элементе памяти. The inventive device in each control cycle counts the number of pulses from the generator during one half-cycle of the mains voltage. After which, the computing unit 5 calculates the number of pulses received from the output of the generator during a given angle of turn-on (delay) of the thyristor and compares it with the current value of the counter throughout the entire subsequent half-cycle by storing the result of the calculation in a memory element.

Таким образом, поставленная цель достигается, уменьшается погрешность регулирования угла включения тиристора, возникающая из-за нестабильности частоты генератора импульсов и частоты напряжения сети. Заявляемое устройство автоматически подстраивается при изменении напряжения сети, его частоты, и при изменении частоты генератора частоты. Экономический эффект достигается благодаря повышению точности, стабильности и универсальности устройства. (56) Авторское свидетельство СССР N 1508320, кл. H 02 M 1/08, 1989. Thus, the goal is achieved, the error in the regulation of the thyristor turning angle is reduced, which arises due to the instability of the frequency of the pulse generator and the frequency of the mains voltage. The inventive device is automatically adjusted when the voltage of the network, its frequency, and when the frequency of the frequency generator changes. The economic effect is achieved by increasing the accuracy, stability and versatility of the device. (56) Copyright certificate of the USSR N 1508320, cl. H 02 M 1/08, 1989.

Авторское свидетельство СССР N 1429752, кл. H 02 M 1/08, 1988. USSR author's certificate N 1429752, cl. H 02 M 1/08, 1988.

Авторское свидетельство СССР N 1020937, кл. H 02 M 1/08, 1985. USSR author's certificate N 1020937, cl. H 02 M 1/08, 1985.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ, содержащее задатчик угла регулирования, формирователь синхронизирующих импульсов, вход которого предназначен для подключения к сети входного напряжения преобразователя, задающий генератор, выход которого соединен со счетным входом счетчика, выход которого соединен с первым входом схемы сравнения, и усилитель-формирователь импульсов управления вентилями преобразователя, отличающееся тем, что введен вычислительный блок с запоминанием выходного сигнала, равного произведению сигнала на первом входе вычислительного блока на отношение сигнала на втором входе вычислительного блока к максимальному возможному сигналу на выходе задатчика, соединенном с вторым входом вычислительного блока, первый вход которого соединен с выходом счетчика, вход сброса которого соединен с первым выходом формирователя синхронизирующих импульсов, второй выход которого соединен с тактовым входом вычислительного блока, выход которого соединен с вторым входом схемы сравнения, выход которой соединен с входом усилителя-формирователя. DEVICE FOR CONTROLLING A REGULATED AC VOLTAGE CONVERTER TO AC VARIABLE and an amplifier-driver of impulses for controlling the valves of the converter, characterized in that a computing unit with memory signal equal to the product of the signal at the first input of the computing unit by the ratio of the signal at the second input of the computing unit to the maximum possible signal at the output of the setter connected to the second input of the computing unit, the first input of which is connected to the output of the counter, the reset input of which is connected to the first output of the shaper synchronizing pulses, the second output of which is connected to the clock input of the computing unit, the output of which is connected to the second input of the comparison circuit, the output of which is connected with the input of the amplifier-shaper.
SU5000858 1991-07-10 1991-09-03 Device for control of adjustable ac voltage-to-ac voltage converter RU2011273C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5000858 RU2011273C1 (en) 1991-07-10 1991-09-03 Device for control of adjustable ac voltage-to-ac voltage converter

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4871064 1991-07-10
SU5000858 RU2011273C1 (en) 1991-07-10 1991-09-03 Device for control of adjustable ac voltage-to-ac voltage converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2011273C1 true RU2011273C1 (en) 1994-04-15

Family

ID=26666245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5000858 RU2011273C1 (en) 1991-07-10 1991-09-03 Device for control of adjustable ac voltage-to-ac voltage converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2011273C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4961130A (en) Voltage inverter control applying real-time angle pattern determination
US3585488A (en) Method of operating an inverter
US5204606A (en) Induction motor control apparatus
US3863134A (en) Electric control circuits for a static power converter
US5239252A (en) Method and apparatus for controlling single or multiphase a.c. power controllers
US5051683A (en) Reactive power controller without initial abrupt disturbance on power source
GB1431832A (en) Converter apparatus
US3538412A (en) Motor control system with three phase conversion
US4771224A (en) Digital pulse generator for controlled thyristor switches and motor drive embodying the same
RU2011273C1 (en) Device for control of adjustable ac voltage-to-ac voltage converter
US3497796A (en) Synchronous gating of bilateral switches in a three phase system
GB1352949A (en) Feedback controls for cycloconverters
US3525032A (en) Regulating system
US4122516A (en) Inverter control apparatus
US4366435A (en) Power supply utilizing a thyristor
US3683261A (en) Ignition control device for a converter
US3863133A (en) Means for monitoring the relative phase relationship between two variable-frequency periodic signals
GB1250276A (en)
JP2781292B2 (en) Inverter control circuit
US4385242A (en) Phase line derived cosine-wave generator and gate pulse generator for thyristor control using such generator
US4459652A (en) Phase-on ride-through control circuit
JPS5875472A (en) Switching regulator
GB1424706A (en) Menas for measuring delay nagle in a static electrical converter
SU655021A1 (en) Reactive power control arrangement
US3723853A (en) Scr tap changing voltage regulator