SU1014120A1 - Устройство дл одноканального синхронного фазового управлени многофазным вентильным преобразователем - Google Patents

Abstract

1i УСТРОЙСТВО дл  ОДНОКАНАЛЬНОГО СИНХРОННОГО ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ .сс держа1цее генератор синхронизирующих импульсов, предназначенный дл  подключени  к напр жению сети, последовательно соединенные фазосдвигаю цие  чейки, вход первой . из которых соединен с ёыходом генератора синхронизирующих импульсов, распределитель Импульсов, выполненный в виде кольцевой пересметной схемы, вход которого соединен с выходом последней фазосдвигающей  чейки , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности Преобразовател  в работе путем ограВСЕСОЮЗНА 1 ATErtTfiO- .р-к ничени  предельных углов открывани  вентилей по минимуму и максимуму, оно снабжено формирователем импульсов ограничени  минимального угла открывани  и формирователем импульсов ограничени  максимального угла открывани , синхронизирующие входы которых соединены с выходом генератора синхронизирующих импульсов, а управл ющие , входы подключены к источник

Description

сигналов временных интервалов анодных напр жений, соответствующим первому интервалу анодного напр жени  данного вентил , второй вход второго элемента И соединен с выходом того же формировател , соответствующим второму интервалу анодного напр жени  данно го вентил , второй вход третьего и первый вход четвертого элементов И соединены с выходом того же формировател , соответствующим третьему интервалу анодного напр жени  данного вентил .

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью

упрощени , перва  фазосдвигающа   чейка выполнена в виде формировател  опорного напр жени  с ключом сброса, управл ющий вход которого соединен с выходом генератора.синхронизирующих импульсов, компаратора сравнени  опорного напр жени  с напр жением управлени , а формирователи импульсов ограничени  выполнены в виде компараторов , первые входы которых соединены с выходом формировател  опорного напр жени  первой фазосдвигающей  чейки, к вторым входам подключены источники напр жени  задани  ограничений .

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к одноканальному синхронному фазовому управлению многофазным вентильным преобразователем .

Известно устройство дл  одноканальнего синхронного фазового управлени  многофазным вентильным преобразователем , содержащее источник синх

ронизирующих импульсов, следующих с

11. интервалом :, синхронных с сетевым

напр жением, последовательно соединенные фазосдвигающие  чейки и распределитель импульсоа f 1 .

Недостотком этого устройства  ал етс  низка  надежность работы преобразовател  из-за возможности пропуска управл ющих импульсов вследствие их смещени  за пределы разрешенного диапазона. ,

Известно устройство дл  управлени  статическим преобразователем на управл емых вентил х, содержащее комбинационные логические схемы и элементы пам ти ,

Недостатком устройства  вл етс  существенное усложнение технической реализации, так как в этом случае необходимо применение многоканального формировател  ограничивающих импульсов I

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство одноканального синхронного управлени  с последовательнымсоединением фазосдвигающих  чеек ЗХ

Недостатком устройства  вл етс  то, что ограничение минимального и максимального углов открывани  осуществл етс  путем ограничени  величины напр жени  управлени ,что приводит к частичной потере информации при кратковременном изменении напр жени  управлени  за пределы допустимых значений, а следовательно, к некоторому дополнительному снижению быстродействи , к отсутствию однозначного соответстви  между ограничением мгновенных значений напр жени  управлени  и формируемым при этом некоторым усредненным значением угла открывани „

Цель изобретени  - повышение надежности работы преобразовател  при управлении по одноканальному синхронному способу с последовательно соединенными фазосдвигающими  чейками путем ограничени  максимального и минимального углов открывани .

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство управлени  снабжено формировател ми импульсов ограничени  минимального и максимального углов открывани , синхронизирующие входы которых соединены с выходом генератора сихронизирующих импульсов , а управл ющие входы подключены к источникам напр жени  задани  ограничений . Формирователем-логических сигналов временных интервалов анодных напр жений, входы которого подключены к источнику напр жени  сети, 3. и дополнительным распределителем импульсов , состо щим из одинаковых  че ек по количеству управл емых вентилей , кажда .из которых содержит четы ре элемента И, элемент ИЛИ, входы ко торого соединены, с выходами элементов И, формирователем выходных импульсов , вход которого соединен с вы ходом элемента ИЛИ, а выход предназначен дл  соединени  их с управл ющим электродом вентил , первые входы первого, второго и -третьего элементов И соединены с соответствующим этому вентилю выходом распределител , третий вход четвертого элемента И соединен с выходом распределител  соответствующим предыдущему, по очередности работы, вентилю, второй вход первого элемента И соеди- нен с выходом формировател  импульса ограничени  минимального yi- ла открывани , второй вход четвертого элемента И соединен с выходом формировател  импульсов ограничени  максимального угла открывани , третий вход первого элемента И соединен с выходом формировател  сигнало временных интервалов анодных напр  жений, соответствующим первому интервалу анодного напр жени  данного вентил , второй вход второго элемен та И соединен с выходом того же формировател , соответствующим второму интервалу анодного напр жени  данного вентил , второй вход третье го и первый вход 4etBepToro элементов И соединены с выходом того же формировател , соответствующим третьему интервалу анодного напр жени  данного вентил . Причем, с целью упрснцени , перва  фазбсдвигающа   чейка выполнена в виде формировател  опорного напр жени  с ключом сброса, управл ющий вхо которого соединен с выходом генератора синхронизирующих импульсов, ком паратора сравнени  опорного напр жени  с напр жением управлени , а форм рователи импульсов ограничени  выпол нены в виде компараторов, первые входы которых соединены с выходом формировател  опорного напр жени  первой фазосдвигающей  чейки, к вторым входам подключены источники на .пр жени  задани  ограничений. Нз фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства управлени  с использованием отдельных фазосдвигающих  чеек в качестве форми204 рователей импульсов ограничени ; на фиг. 2 - то же, узла системы управлени  с использованием Опорного напр жени  первой фазосдвигающей  чейки дл  формировани  импульсов ограничени ; на фиг. 3 линейные диаграммы , по сн ющие работу устройства. Устройство содержит генератор. 1 синхронизирующих импульсов, формирователь 2 логических сигналов временных интервалов анодных напр жений , первую, вторую и третью фазосдвигающие  чейки 3-5 распределитель 6 (кольцевое перес.четное устройство); формирователь 7 импульсов ограничени  минимального угла открывани J формирователь 8 импульсов ограничени  максимального угла открывани , дополнительный распределитель 9 импульсов ,  чейки 10-15 дополнительного распределител  импульсЬв, четвертый , третий, второй и первый элементы И 16-19  чейки дополнительного распределител  импульсов, элемент ИЛИ 20  чейки дополнительного распределител  импульсов, формирователь 21 выходных импульсов управлени   чзйки . Устройство работает следующим образом . При поступлении импульсов с генератора 1 синхронизирующих импульсов На входы фазосдвигающей  чейки 3, формирователей 7 и 8 формируютс  опорные напр жени  в  чейке 3 формировател х 7 и 8 ограничений. Эти опо|эные напр жени  формируютс  с частотой синхронизирущих импульсов, т.е. 6 f, где f f- частота питающей сетио Опорные напр жени  сравниваютс , соответственно, с напр жением управлени  t),j, с напр жением задани  ограничени  минимального угла открывани  и.„-„и с напр жением задани  ограничени  максимального угла открывани  Sv..rtx- моменты равенства опорных напр жений напр жени м U., Hn-in тих выходах  чейки 3, формирователей 7 и 8 по вл ютс  сигналы . На выходе  чейки 3 по вл етс  узкий импульс, который поступает на вход второй фазосдвигающей  чейи /. Процессы формировани  сдвинутых по .Ьазе импульсов управлени  на вы )оде  чейки ,-а затем навыходе  чейки 5 аналогичны процессам а  чейке . Зб На выходах формирователей 7 и 8 формируютс  широкие импульсы - от моментов равенства опорных напр жеНИИ напр жением 1.,-„и по момента поступлени  очередного синхронизирующего импульса на входы формирователей 7 и 8, и ирокие импульсы с выходов формирователей 7 и 8 поступают на входы дополнительного рас пределител  9 импульсов. Импульсы с последней фазосдвигающей  чейки 5 поступают на распределитель 6, При этом на одном из выходов распределител  по вл етс  логический сигнал 1, который сохран етс  до момента поступлени  на вход очередного сдвинутого по фазе импульса . На остальны; выходах в это врем  имеетс  логический сигнал О Предположим, что с выхода  чейки 5 на вход распределител  6 поступил сдвинутый по фазе синхронизирующий импульс вентил  катодной группы фазы А В этом случае на первом выходе распределител  6 по вл етс  логический сигнал Этот сигнал посту пает на вход первой  чейки 10 дополнительного распределител  Э соответствующей томуже вентилю преобра зовател  Формирователь -2 логических сигналов зpe eнныx интервалов анодных напр жений в любой момент времени имеет логический сигнал М только ма одном из шести выходов. Длительность существовани  логической 1 на выходе - промежуток времени между двум  следующими друг за другом И п-льсами синхронизации или, что тоже , промежуток между двум  соседними точками- ес тес-аенного открывани  вентилей преобразовател , С момента поступле . ниь rf-нераторз 1 синхронизирук)щегг , импульса, соответствующего началу рабочего диапазона вентил  фаз А катодной группь, на входы  чейки 10 по пор дку могут поступить сигна лы с второго, первого и шестого- вых дов формировател  2, Сигнал с второ го выхода соответствует первому вре менному интервалу анодного напр жени  вентил  фазы А катодной группы и имеет длительность, примерно,60°. Если сигнал на первом выходе распре делител  б по витс  на этом интерва ле, то при наличии еще сигнала с вы хода формирователп 7 на входе элеме та И 19 будут присутствовать все трм сигнала:С распределител  б, формировател  2 и с формиро ател  7« При этом на выходе элемента И 13 который через по витс  Сигнал 06 элемент ИЛИ 20 поступит на формирователь выходного импульса управлени  21, с выхода которого импульс управлени  поступит на управл ющий электрод вентил  фазы А катодной группы. Если сигнал на первом выходе распределител  б по витс  на втором временном интервале анодного напр жени  того же вентил , то на входе элемента И 18 будут присутствовать оба сигнала (сигнал с первого выхода распределител  6 и сигнал с первого выхода формировател  2) и на выходе элемента 18 по витс  сигнал 1, который через элементы 20 и 21 обеспечит формирование импульса управлени  вентилем катодной группы фазы А. Если сигнал на первом выходе распределител  б по витс  на третьем временном интервале анодного напр жени  того же вентил , то на входе элемента И 17 будут присутствовать сигналы с первого выхода распределител  6 и с шестого выхода формировател  2. На выходе элемента 17 по вл етс  сигнал Т который через элементы 20 и 21 обеспечивает открывание вентил  катодной группы фазы А. Если на третьем интервале до момента по влени  сигнала с выхода формировател  8 сигнал на первом выходе распределител  6 не по вилс , то на выходе элемента И 1 б формируетс  логический сигнал 1 в момент по влени  сигнала с выхода формировател  8. В этом случае на входе элемента 16 будут присутствовать: сигнал ограничени  максимального угла с выхода формировател  8, сигнал третьего временного интервала анодного напр жени  с выхода формировател  2 и сигнал о предыдущем распределении импульса с шестого выхода распределител  б. Как и в предыдущих случа х, сигнал с выхода элемента 1б через элементы 20 и 21 преобразуетс  в импульс управлени  вентилем кзтодной группы фазы А. Аналогично выполнены и работают остальные  чейки 11-15 дополнительного распределител  9 импульсов. Причем каждый из сигналов на выходе формировател  2 используетс  в трех  чейках дополнительного распределител : дл  одной  чейки он  вл етс  сигналом второго временного интервала, дл  предыдущей (по пор дку работы вентилей)  чейки сигналом третьего временного интервала, дл  последующей  чейки - сигналом первого временного интервала. На фиг. 2 обозначены генератор 1 синхронизирующих импульсов, формирователь 2 логическихсигналов временных интервалов анодных напр жений , перва  3, втора  и треть  5 фазосдвигающие  чейки,компараторы 7 и 8 формировани  импульсов ограничени , cooTBetcTBeHHO, минимального и максимального углов открывани , формирователь 22 опорного напр жени  первой фазосдвигающей  чейки, компаратор 23 первой фазосдвигающей  чейки , ключ 2k сброса опорного напр жени  первой фазосдвигающей  чейки. На фиг. 2 входы генератора 1 синх ронизирующих импульсов и формировател  2 логических сигналов временных интервалов анодных напр жений подклю мены на напр жение питающей сети. Вы ход генератора 1 синхронизирующих им пульсов соединен с управл ющим входо ключа 2k сброса опорного напр жени  первой фазосдвигающей  чейки 3. Вход и выход ключа 2k подключены на .входы формировател  22 опорного напр жени  первой фазосдвигающей  чейки 3- Выхо формировател  22 опорного напр жени  первой фазосдвигающей  чейки 3 соединен с первыми входами компаратора 23 первой фазосдвигающей  чейки 3, компаратора 7 минимального и компара тора 8 максимального ограничени  yi- лов. На вторые входц.компараторов 23, 7 и 8 соответственно подаютс : ;напр жение управлени  Uy, напр жение задани  ограничени  минимального и. угла открывани  и напр жение задани  максимального yj открывани . Дальнейшие соединени  элеиентов устройства управлени  соответствуют описанному по фиг. 1. При поступлении узкого импульса с генератора 1 синхронизируюс их импульсов на управл ющий вход ключа2 4 сброса опорного напр жени  первой фазосдвигаю1цей  чейки 3 ключ 2k замыкаетс  и происходит сброс опорного напр жени  формировател  22. При исчезновении синхронизир-ующего импульса ключ 2k размыкаетс  и проис ходи формирование опорного напр жени  формирователем 22. Опорное напр жение с выхода формировател  22 поступает на первые входы компаратора 23 первой фазосдвигающей  чейки 3 компаратора 7 формировани  импульса ограничени  минимального угла открывани  и компаратора 8 формировани  импульса ограничени  максимального угла открывани . На компараторах 23I 7 и 8 опорное напр жение сравниваетс , соответственно, с напр жени ми U, , U. В моменты равенства опорного напр жени  , у г с4л °Р РУ° соо ветственно , импульсы управлени , ограничени  максимального и минимального углов открывани . Дальнейша  работа системы управлени  аналогична описанной по фиг. 1. Таким образом, изобретение позвол ет упростить систему управлени  за счет использовани  одного опорного напр жени  одновременно дл  первой фазосдвигающей  чейки, дл  формировани  импульса ограничени  минимального угла открывани  и дл  формировани  импульса ограничени  максимального угла открывани . На фиг. 3 обозначено: Уд, U, UQфазовые напр жени  питающей сети; И -импульсы синхронизации; U o-i опорное напр жение первой фазосдвигающей  чейки и формирователей импульсов ограничени  минимального и максимального углов открывани ; min- Р напр жение управлени ; женив, задани  ограничени  минимального угла открывани ; Uj,(- напр жение задани  ограничени  максимального угла открывани ; U Q опорные .напр жени  второй и третьей фазосдвигаю115их  чеек; И - импульсы на выходе третьей фазосдвигающей  чеЙ7 ки; Ир(,5 импульсы на шестом и первом выходах распределител ; .„/ импульсы ограничени  максимального угла открывани ; т- импульсы oi ранимен/i,-, минимального угла открывани ; Иф., Иф., Иф,- импульсы на втором, первом и шестом выходах формировател  логических сигналов временных интервалов анодных напр жений , соответствующие первому, второму и третьему интерваламанодного напр жени  вентил  катодной группы фазы А; И - импульсы управлени  вентилем катодной группы фазы А. Линейные диаграммы отражают три характерных случа  формировани  импульсов управлени  вентилем катодной группы фазы А. Из опорных напр жений жирной линией выделены опорные напр жени , относ щиес  к формированию импульсов управлени  вентилем кагодной группы фазы А. Первый выходно импульс Ид формируетс  на третьем участке анодного напр жени  при действии ограничени  максимального угла открывани . Импульс формируетс  по переднему фронту импульса И так как импульс отсутствует, а имеетс  импульс Ыр предыдущего срабатывани  распределител . Если бы на этом участке (интервале) первым по вилс  импульс , то выходной импульс формировалс  бы по переднему фронту Ир.|ПрИ отсутствии )С

Второй выходной импульс Ид формируетс  на втором интервале анодного напр жени  данного,вентил  при по влении импульса К.,.,без вли ни  импульсов ограничени  i., tnciAТретий импульс И. формируетс  на первом интервале анодного напр жени  данного вентил  при налимий

1р,1. Если бы фронт

и И„

и

импульсов

РЧ

Ир по вл лс  позже фрон ле

импульса „, то импульс Йд форта импульса И

мировалс  бы по переднему фронту импульса Мр.

Рассмотренные диаграммы подтверждают работоспособность устройства управлени  и достижение поставленной цели - повышение надежности работы преобразовател  путем ограничени  минимального и максимального углов открывани . Эта цель достигаетс  применением одноканальных систем формировани  импульсов ограничени  минимального и максимального углов открывани  с наложением импульсов ограничени  с помощью дополнительного комбинационного распределител  импульсов.

Данное устройство дл  одноканалиного синхронного фазового управлени  вентильным преобразователем.-.позвол ет повысить надежность управлени  преобразовател ми простыми средствами и без существенных искажений в отработке сигнала управлени .

Фиг.1

;v

II

В С

f9

ФФууYФ

т

WA

(Лтт

5

Т

Й/г.2

Claims (2)

1i УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОКАНАЛЬНОГО СИНХРОННОГО ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее генератор синхронизирующих импульсов, предназначенный для подключения к напряжению сети, последовательно соединенные фаэосдвигающие ячейки, вход первой из которых соединен с Выходом генератора синхронизирующих импульсов, распределитель импульсов, выполненный в виде кольцевой пересчетной схемы, вход которого соединен с выходом последней фазосдвигающей ячейки, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя в ·’работе путем ограничения предельных углов открывания вентилей по минимуму и максимуму, оно снабжено формирователем импульсов ограничения минимального угла открывания и формирователем импульсов ограничения максимального угла открывания, синхронизирующие входы которых соединены с выходом генератора синхронизирующих импульсов, а управляющие. входы подключены к источникам напряжений задания ограничений, фор-*· мирователем сигналов временных интервалов анодных напряжений, входы которого подключены ж источнику напряжения сети, и дополнительным распределителем импульсов, состоящим g из одинаковых ячеек по количеству управляемых вентилей, каждая из которых содержит четыре элемента И, элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И, формирователем выходных импульсов, вход . которого соединен с выходом элемента' ИЛИ, а выход предназначен для соединения с управляющим электродом . вентиля, первые входы первого, второго и третьего элементов И соединены с соответствующим этому вентилю выходом распределителя, третий вход четвертого элемента И соединен· с выходом распределителя, соответствующим предыдущему, по.очередности/ работы, вентилю, второй вход первого элемента И соединен с выходом формирователя импульсов ограничения минимального угла открывания, второй вход четвертого элемента И соединен с выходом формирователя импульсов ограничения максимального угла открывания, третий вход первого элемента И соединен с Выходом формирователя

ПЙ1ЫПГ^И> П<5 сигналов временных интервалов анодных напряжений, соответствующим первому интервалу анодного напряжения данного вентиля, второй вход второго элемента И соединен с выходом того же формирователя, соответствующим второму интервалу анодного напряжения данного вентиля, второй вход третьего и первый вход четвертого элементов И соединены с выходом того же формирователя, соответствующим третьему интервалу анодного напряжения данного вентиля.

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения, первая фазосдвигающая ячейка выполнена в виде формирователя опорного напряжения с ключом сброса, управляющий вход которого соединён с выходом генератора.синхронизирующих импульсов, компаратора сравнения опорного напряжения с напряжением управления, а формирователи импульсов ограничения выполнены в виде компараторов, первые входы которых соединены с выходом формирователя опорного напряжения первой фазосдвигающей ячейки, к вторым входам подключены источники напряжения задания ограничений .