SU1078576A1 - Устройство дл одноканального синхронного управлени вентильным преобразователем - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОКАНАЛЬНОГО СИНХРОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, родержащее генератор синхронизирующих импульсов, последовательно соединенные фазосдвиГсцощие  чейки, управл емые общим напр жением управлени , распределитель импульсов управлени , выходы которого предназначены дл  подключени  к управл ющим входам преобразовател , отличающеес  тем, что, с целью защиты систел«а управлени  от помех с частотой, не кратной частоте пульсаций выпр мленного напр жени , .оно снабжено элементом ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом генератора синхронизирующих импульсов, а выход соединен с входом первой фазосдвлгающей  чейки, и дополнительным распределителем импУльсов, содержащим элемент ИЛИ-НЕ, входы которого соединены с дополнительными выходами всех фазосдвигающих  чеек, кроме первой, первый и второй элементы И, первые входы которых соединены с выходом генератора синхронизирующих импульсов, второй инверсный вход первого и второй вход второго элемен .тов И соединены с выходом элемента ИЛИ-НЕ, 1К-триггер - с первым и вторым входными элементами ИЛИ, первые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго эле ментов И, третий и четвертый элементы И, первые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами 1К-триггера, вторые входы соединены с вторыми инверсными динамическими входами элементов ИЛИ 1К-триг гера и с выходом последней фазосдви- S гающей  чейки,выход третьего элемен- v та И соеди ен с входом распределител  импульсов управлени , выход четвертого элемента И соединен с вторам входом элемента ИЛИ,а количество последовательно соединенных фазосдвига- д Ю1ЦИХ  чеек определ етс  соотношением 2   +

Description

Изобретение оТКбситс  к a tiXTpoтехнике и может быть использовано дл управлени  преобразователем, работающим преимущественно на  корь электродвигател . Известно устройство дл  фазового управлени  преобразовател ми, содержащее интегратор напр жени  управлени  и формирователь угла открывани  вентилей в функции интеграла напр же ни  управлени . Формирование импульса управлени  осуществл етс  в момен равенства среднего значени  напр жени  управлени  некоторому пороговому значению ij . Недостатком изв.естного устройства  вл етс  то,что статические регулировочные характеристики фазосдвигающего устройства и преобразовател   в л ютс  существенно нелинейными, динамические свойства системы электропривода ухудшаютс . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  одноканального синхронного управлени  вентильным преобразователем, содержащее генератор синхронизирующих импульсов, последовательно соединенные фазосдвигающие  чейки, управл емые общим напр жением упр.влени , распределите импульсов управлени ,выходы которог предназначены дл  подключени  к управ входом преобразовател  2j . Однако такое устройство характеризуетс  необходимостью применени  большого числа последовательно соединенных фазосдвигающих  чеек при решении задачи защиты системы от помех частоты не кратной частоте пульсаций выпр мленного напр жени  и недостаточностью этой защиты. Цель изобретени  - защита устройства управлени  от помех частоты не кратной частоте пульсаций выпр млен ного напр жени . Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  одноканального синхронного управлени  вентильным преобразователем, содержащее генератор синхронизирующих импульсов, последовательно соединенные фазосдви гающие  чейки, управл емые общим на пр жением управлени , распределитель импульсов управлени , выходы которого предназначены дл  подключе ни  к управл ющим входомпреобразовател , снабжено элементом ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом генератора синхронизирующих импульсов, а выход соединен с входом Первой фазосдвиган цей  чейки, и дополнительным распределителем импуль сов, содержащим элемент ИЛИ-НЕ, входы которого соединены с дополнительными выходами всех фазосдвигающих  чеек, кроме первой, первый и второй элементы И, первые входы которых соединены с выходом генератор синхронизирующих импульсов, второй инверсный вход первого и вторюй пр мой вход второго элементов И соединены с выходом элемента ИЛИ-НЕ, 1К-триггер - с первым и вторым входными элементами ИЛИ, первые входы i которых соединены с выходами соответственно первого и второго элементов И, третий и четвертый элементы И, первые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами 1К-триггера, вторые входы св заны с вторыми инверсными динамическими входами элементов ИЛИ 1К-триггера и с выходом последней фазосдвигающей  чейки,выход третьего элемента И соединен с входом распределител  импульсов управлени , выход четвертого элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ, а количество последовательно соединенных фазосдвигающих  чеек определ етс  соотношением г 1 + (1 )j, макс где I - количество фазосдвигающих  чеек, 4g5i. фазовый угол ме уду соседними входными импульсами синхронизации/ А011СС максимальный угол сдвига импульса управлени ;j lk - степень усреднени  напр жени  управлени ; k - количество циклов прохождени  импульса управлени  по последовательно соединенным фазосдвигающим  чейкам . На фиг.1 представлена функциональна  схема устройства, на фиг. 2 - линейные диаграммы напр жений, по сн ющие работу устройства дл  управлени  трехфазной нулевой схемой выпр млени  при двух циклах прохождени  импульса через фазосдвигающие  чейки. Устройство содержит генератор 1 узких синхронизирующих импульсов, первую, вторую и третью фазосдвигающие  чейки 2,3 и 4, распределитель 5 импульсов управлени , дополнительный распределитель б импульсов, элемент 7 ИЛИ, элемент 8 ИЛИ-НЕ, первый элемент 9 И, второй элемент 10 И, первый и второй элементы 11 и 12 ИЛИ, 1К-триггер 13, третий и четвертый элементы 14 и 15 И. Устройство работает следующим образом . Вход -генератора 1 подключен на напр жение сети, а выход - на первый вход элемента 7 ИЛИ. Импульсы с выкода элемента 7 ИЛИ поступают на вход первой фазосдвигающей  чейки 2, котора  с момента поступлени  импульса формирует опорное напр жение и осуществл ет его сравнение с напр жением управлени  Uij . В момент равенства опорного напр жени  управлени  на вы ходе первой фазосдвигающей  чейки 2 формируетс  импульс, поступающий на вход-второй фазосдвигающей  чейки 3 выполн ющей операцию фазового сдвига импульса аналогично. При по влении на выходе второй фазосдвигающей 3  ч йки выходного импульса в работу всту пает следующа  фазосдвигающа   чейка 4. Импульс с последней фазосдвигающе  чейки 4 поступает на входдополнительного распределител  6, который распредел ет импульс или на второй вход элемента 7, если импульс прошеЯ только один цикл задержки, или на вход распределител  5, если иМпульс прошел второй цикл задержки. В качестве генератора 1 фазосдвигающих  чеек 2-4 и распределител  5 могут использоватьс  известные блоки (в частности, примен емые в прототипе ). Сигналы о состо нии фазосдвигающих  чеек снимаютс  с дополнительных выходов фазосдвигающих  чеек. В любой фазосдвигающей  чейке можно вы делить сигнал о зан том состо нии  чейки (состо ние отсчета угла) и свободном состо нии  чейки. Если вто ра  и треть  фазосдвигающие  чейки свободные, то на выходе элемента 8 формируетс  сигнал 1 и при по влении синхронизирующего импульса на выходе генератора 1 и, соответственн на первых входах элементов 9 и 10, на выходе элемента 10 формируетс  сигнал 1, .который проходит через элемент 12 на второй т-вход 1К-триггера 13, устанавлива  на его втором выходе сигнал 1. Синхронизирующий импульс проходит через фазосдвигающие  чейки 2-4, и на выходе фазосдвигающей  чейки 4 формируетс  узкий выходной импульс, который по ступает на вторые входы элементов 14 и 15. На выходе элемента 15 по вл етс  сигнал 1 с второго выхода 1К-триггера 13. Сигнал 1 с выхода элемента 15 поступает на второй вход элемента 7, проходит через элемент 7 и запускает в работу первуй фазосдви гающую  чейку 2. При исчезновении узкого импульса на выходе-фазосдви гающей  чейки 4 по его заднему фронту происходит переключение 1К-триггера 13 через инверсный динамический вход элемента 11. На первом выходе 1К-трИггера 13 по вл етс  сигнал 1 который поступает на первый вход эле мента 14. При прохождении импульса через фазосдвигающие  чейки 2-4 на выходе фазосдвигающей  чейки 4 формируетс  сигнал 1, который поступает на вторые входы элементов 14 и 15. Сигнал 1 по витс  на выходе элемента 14, на первый вход которого поступает сигнал 1 с первого выхода ТК-триггера 13. Сигнал 1 с выхода элемента 14 поступает на вход распределител  5. При исчезновении узкого импульса на выходе фазосдвигающей - чейки 4 происходит переключение 1К-триггера 13 по заднему фронту (срезу) импульса через инверсный динамический вход второго входного элемента 12. 1К-триггер 13 формирует на своем втором выходе сигнал 1, т.е. следующий выходной импульс с фазосдвигающей  чейки 4 будет направл тьс  на вход элемента 7 дл  прохождени  второго цикла. Если при прохождении второго цикла некоторым импульсом с выхода 4енератора синхронизирующих импульсов 1 поступит в канал управлени  синхронизирую11{ий импульс, то сигнал О с выхода элемента 8, поступа  на инверсный вход первого элемента 9, и сигнал с генератора 1, поступа  на первый вход первого элемента 9,формируют на выходе первого элемента сигнал 1, который провер е™ или подтверждает состо ние 1К-триггера 13 с сигналом 1 ма первом выходе. После по влени  сигнала 1 на выходе фазосдвигающей  чейки 4 происходит его распределение на вход распределител  5 и по заднему фронту импульса производитс  переключение 1К-триггера 13 в состо ние с сигналом 1 на втором выходе, т.е. подготавливаетс  распределение следукнцего и тульса на элемент 7 дл  прохождени  второго цикла. Таким образом, дополнительный распределитель б представл ет собой триггер со счетньлм входом и двум  установочными входами, элементы периодической синхронизации, которые периодически формируют сигналы на установочные входы 1К-триггера, и выходные ключи, управл емые 1К-триггером. г На фиг.2 обозначено:и ex синхронизирукйцие импульсы) и - опорное напр жение первой фазосдвигаквдей  чейки ; опорное напр жение второй фазосдвигающей  чейки} Цпз опорное напр жение третьей фазосдвигающей  чейки, Uq - общее напр жение управлени ; Uyn импульсы на выходе третьей фазосдвигающей  чейки, а,Ъ ,с диапазоны изменени  углов открывани  вентилей фаз А,В,С. Импульс Uiju , показанный пунктиром, распредел етс  дополнительным распределителем 6 на вход элемента 7. Импульс Uuu , показанный сплошной линией , распредел етс  тем же дополнительным распределителем 6 на вход распределител  5 по вентил м преобразовател . Из линейных диаграмм видно,что формирование первого опорного напр жени  первой фазосдЬигакмцей  чейки 2 и начинаетс  с момента прихода синхроимпульса . Опорное напр жение второй фазосдвигающей  чейки 3 UtijB первый раз начинаетс  формироватьс  в момент равенства опорного напр жени  первой  чейки напр жению управлени  Опорное напр жение третьей  чейки в первый раз начинает формироватьс  в момент равенства опорного напр жени  второй фаэосдвигающей  чейки 3 напр  жению управлени . Опорное напр жение первой фазосдвигающей  чейки 2 повторно начинает формироватьс  с момента равенства первого опорного напр жени  третьей фаэосдвигающей  чей ки и напр жению управлени . Опорное напр жение второй фаэосдвигающей  чейки 3 начинает формироватьс  повторно с момента равенства повторного-опорного напр жени  первой фазосдвигающей  чейки 2 напр жению управлени . Опорное напр жение третьей фазосдвигаквдей  чейки 4 начинает формироватьс  повторно с момента равенства повторного напр жени  второй фазосдвигающей  чейки 3 напр жению управлени . В момент равенства повторного опорного напр жени  третьей фазосдвигающей  чейки 4 напр жению управлени  формируетс  импульс управлени , распредел емый на вентиль преобразовател , в рассматриваемом случае (три последовательно соединенные  чейки) за один цикл прохождени  импульса через  чейки максимальный угол сдвига составл ет 90 , а угол между импульсами синхронизации - 120. По этой причине пор док следовани  импульсов }ц распредел емых на элемент 7 и на распределитель 5, будет всегда неизменным , т.е. нечетные будут распредел тьс  дополнительным распределителем б на второй вход элемента 7, а четные - на распределитель 5. Логические сигналы {диапазоны изменени  углов открывани ) а,Ъ ,с отражают границы формировани  импульсов управлени , очередность работы вентилей и очередность распределени  импульсов управлени . Таким образом, предлагаемое устройство управлени  позвол ет обеспечить защиту системы управлени  от помех частоты, не кратной частоте пульсаций выпр мленного напр жени . При этом положительный эффект достигаетс  без существенного увеличени  количества фазосдвигающих  чеек.

/г

AВ С AВ С A

ООООООГХ

.XXJOOOOC.

VSK

I I I I I I I И

ut

«Ix 6

4//

/Uf

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОКАНАЛЬНОГО СИНХРОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее генератор синхронизирующих импульсов, последовательно соединенные фазосдвигающие ячейки, управляемые общим напряжением управления, распределитель импульсов управления, выходы которого предназначены для подключения к управляющим входам преобразователя, отличающееся тем, что, с целью защиты систеьк управления от помех с частотой, не кратной частоте пульсаций выпрямленного напряжения, оно снабжено элементом ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом генератора синхронизирующих импульсов, а выход соединен с входом первой фазосдвлгающей ячейки, и дополнительным распределителем импульсов, содержащим элемент ИЛИ-HE, входы которого соединены с дополнительными выходами всех фаэосдвигающих ячеек, кроме первой, первый и второй элементы И, первые входы которых соединены с выходом генератора синхронизирующих импульсов, второй инверсный вход первого и второй вход второго элементов И соединены с выходом элемента , ИЛИ-НЕ, IK-триггер - с первым и вторым входными элементами ИЛИ, первые входы которых соединены с выходами со ответственно первого и второго элементов И, третий и четвертый элементы И, первые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами IK-триггера, вторые входы со единены с вторыми инверсными динамическими входами элементов ИЛИ 1К-триг гера и с выходом последней фазосдви- S гающей ячейки,выход третьего элемен-' · та И соединен с входом распределителя импульсов управления, выход четвертого элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ,а количество последовательно соединенных фазосдвигающих ячеек определяется соотношением

   1?де I

   Чвхi Я + (1 - )з, *махс '

   - количество фазосдвигакмцих ячеек ,*' фазовый угол между соседними входными импульсами синхронизации; максимальный угол сдвига импульса управлений*, j=lk - степень усреднения напряжения управления*, количество циклов прохождения импульса управления по последовательно соеди4 ненным Фазосдвигающим ячейкам.

   системы электро20 к предлагаемому для одноканаль-