SU1115200A1 - Способ управлени @ -фазным преобразователем и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1. Способ управлени  т-фазным преобразователем, заключающийс  в том, что вьщел ют основную гармонику из одной фазы сетевого напр жени , формируют импульсы высокой частоты fo, формируют импульсы пониженной частоты fo/m, определ ют число N -импульсов пониженной частоты за каждый период основной гармоники сетевого напр жени , запоминают число N на врем .каждого последующего периода основной .гармоники сетевого напр жени , формируют в последующем периоде основной гармоники сетевого напр жени  первый управл ющий импульс синхронно с основной гармоникой сетевого напр жени , формируют последующие га-1 управл ющие импульсы путем делени  импуль-, сов высокой частоты отличающийс  тем, что, с це.лью повьппени  симметрии управл ющих импульсов, определ ют число К импульсов высокой частоты после N-ro импульса пониженной частоты на каждом периоде основной гармоники сетевого напр жени , запомингиот число К на врем  каждого . последующего периода основной гармоники , формируют в каждом последующем периоде основной гармоники сетевого напр жени  К управл ющих импульсов из т-1 управл ющих импульсов путем делени  импульсов высокой частоты на N+1, а остальные из т-1 управл ющих импульсов.- путем делени  импульсов высокой частоты на N. Q 9 2. Устройство дл  .управлени  т-фазным преобразователем, содержащее последовательно включенные источник однофазного сетевого напр жени , фильтр нижних частот и формирователь синхронизирукмцих импульсов; источник импульсов высокой частоты, счетчик-делитель на ш и счетчик импульсов пониженной частоты., снабженные входами установки, счетными входами и информационными.выходами, регистр пам ти, распределитель импульсов на m каналов, снабженный счетным входом и входом установки, причем выход формировател  синхронизирующих импульсов соединен-с входами установки упом нутых счетчиков-, распределител  и входом управлени  регистра пам ти, выход источника импульсов высокой частоты соединен со счетным входом счетчика-делител  на т, выход счетчика-делител  на m соединен со счетным входом счетчика импульсов пониженной частоты информационные выходы которого соединены с информационными

Description

входами регистра пам ти, отличающеес  тем, что, с целью повышени  симметрии управл ющих импульсов , оно имеет управл емый делитель частоты, снабженный входами управлени , счетным входом и входом установки , двухвходовыми элементами И и ИЛИ, двухступенчатым D-триггером и вычитающим счетчиком импульсов, снабженным счетным входом, входом управлени  и информационными входами, причем счетный вход управл емого делител  частоты соединен с выходом двухвходового элемента И, его управл ющие входы соединены с информационными выходами регистра пам ти, а вход установки соединен с т-м выходом распределител  на m каналов, первые входы D-триггера и двухвходового элемента И соединены с выходом источника импульсов высокой частоты, второй вход двухвходового элемента И соединен с выходом двухвходового элемента ИЛИ, первый вход двухвходового элемента ИЛИ соединен с.инверсным выходом D-триггера, второй вход двухвходового элемента ИЛИ соединен с выходом вычитаницего счетчика, входы управлени  вычитающего счетчика соединены с информационными выходами счетчика-делител  на т, вход установки вычитающего счетчика соединен с выходом формировател  синхронизирующих импульсов, а счетный вход вычитающего счетчика,, счетный вход распределител  импульсов на m каналов и второй вход 15 -триггера соединены с выходом управл емого делител  частоты.

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах управлени  ведомых сетью многофазных тиристорных преобразователей и повьшенными требовани ми к качеству их выходного напр жени  и работающими от искаженной нестабильной питающей сети.

Известен способ управлени  преобразовател ми путем формировани  управл ющих импульсов т-фазного .преобразовател  из одной фазы сетевого напр жени , инвариантный к несимметрии и искажению питающей сети и позвол ющий получить симметричную систему управл ющих импульсов Г1.

Однако использование данного способа дл  управлени  многофазными преобразовател ми ( 24) приводит к значительному усложнению систе мы управлени .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ формировани  управл ющих импульсов га-фазного преобразовател , заключающийс  в том, что вьодел ют основную гармонику из одной фазы сетевого напр жени , формируют импульсы высокой частоты , формируют импульсы пониженной частоты f /ш,

определ ют число N импульсов пониженной частоты за каждый период основной гармоники сетевого напр жени , запоминают число N на врем  каждого последукицего периода основной гармоники сетевого напр жени , формируют в последующем периоде основной гармоники сетевого напр жени  первый управл ющий импульс синхронно с основной гармоникой сетевого напр жени  и формируют последующие т-1 управл ющие импульсы путем периодического делени  импульсов высокой частоты на N С21.

Недостаток известного способа наличие несимметрии формируемых управл ющих импульсов при некратных частотах () и ( J значение которой достигает величины

.i To(m-l),

где TO - период частоты fo;

m - фазность преобразовател .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  управлени  т-фазным преобразователем, содержащее последовательно включенные источник однофазного сетевого напр жени , фильтр нижних частот и формирователь синхронизирующих импульсов., источник импульсов высокой частоты, счетчик-делитель на m и счетчик импульсов пони женной частоты, снабженные входами установки , счетными входамии информ ционными входами, регистр пам ти, распределитель импульсов на m каналов , снабженный счетным входом и входом установки, причем выход форми ровател  синхронизирующих импульсов соединен с входами установки упом  нутых счетчиков, распределител  и входом управлени  регистра пам ти, выход источника импульсов высокой частоты соединен со счетным входом счетчика-делител  на т, выход счетчика-делител  на m соединен со счетным входом счетчика импульсов пониженной частоты, информационные выходы которого соединены с информационными входами регистра пам ти С23. Недостатком известного устройства  вл етс  недостаточна  симметри  управл ющих импульсов при некратньпс высокой частоте f и частоте питающе сети. Цель изобретени  - повышение симметрии управл ющих импульсов т-фазного преобразовател . Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу управлени  т-фазным преобразователем,заключающемус  в том,что вьщел ют основную гармонику из одной фазы сетевого напр жени , формируют импульсы высокой частоты fa, формируют импульсы пониженной частоты fo/m, определ ют число N имйуль сов пониженной частоты за каждый период основной гармоники сетевого .напр жени , запоминают число N на врем  каждого последующего периода основной гармоники сетевого напр жени , формируют в последующем периоде основной гармоники сетевого напр жени  первый управл ющий импульс синхронно с основной гармоникой сетевог напр жени , формируют последующие т-1 управл ющие импульсы путем делени  импульсов высокой частоты, определ ют число К импульсов высокой частоты после N-ro импульса пониженной частоты на каждом периоде основной гармоники сетевого напр жени , запоминают число К на врем  каждого последующего периода основной гармоники , формируют в каждом последующем периоде основной гармоники сетевого напр жени  К управл ющих импульсов из m-l управл ющих импульсов путем елени  импульсов высокой частоты на +1, а остальные из т-1 управл ющих мпульсов - путем делени  импульсов высокой частоты на N. Указанна  цель достигаетс  также тем, что устройство дл  управлени  т-фазным преобразователем, содержащее последовательно включенные источник однофазного сетевого напр жени , фильтр нижних частот и формирователь синхронизирующих импульсов, источник импульсов высокой частоты, счетчикделитель на m и счетчик импул сов пониженной частоты, снабженные входа-, ми установкиj счетными входами и информационными выходами, регистр пам ти, распределитель импульсов на m каналов, снабженный счетным входом и входом -установки, причем выход формировател  синхронизирующих импульсов соединен-с входами установки упом нутых счетчиков, распределител  и входом управлени  регистра пам ти, выход источника импульсов высокой частоты соединен со счетным входом счетчика делител  на т, выход счетчика-делител  на m соединен со счетным входом счетч  са импульсов пониженной частоты, информационные выходы которого соединены с информационными входами регистра пам ти, имеет управл емый делитель частоты, снабженный входами управлет ни , счетным входом и входом установки , двухвходовыми злемёнтами И и ИЛИ, двухступенчатым D-триггером и вычитающим счетчиком импульсов, снабженным счетным входом, входом управлени  и информационными входами , причем счетный вход управл емого делител  частоты соединен с. выходом двухвходового элемента И, его управл ющие входы соединены с информационными выходами регистра пам ти, а вход установки соединен с т-м выходом распределителем на m каналов, первые выходы D-триггера и двухвходового элемента И соединены с выходом источника импульсов высокой частоты, второй вход двухвходового элемента И соединен с выходом двухвходового элемента ИЛИ, первый вход двухвходового элемента ИЛИ соединен с инверсным выходом D-триггера, второй вход двухвходового элемента ШШ соединен с выходом вычитающего счетчика, входы управлени  вычитающего счетчика соединены с информационными выходами

счетчика-делител  на m, вход установки вьгчитающего счетчика соединен с выходом формировател  синхронизирунлцих импульсов, а счетный вход вьгчитающего счетчика, счетный вход распределител  на m каналов и второй вход D-триггера соединены с выходом управл емого делител  частоты.

На чертеже представлена схема устройства , осуществл ющего формирование управл ющих импульсов согласно предлагаемому способу..

Устройство формировани  управл ющих импульсов т-фазного преобразовател  содержит источник однофазного сетевого напр жени  1, подключенный через фильтр 2 нижних частот к формирователю 3 синхронизирующих импульсов . Выход формировател  3 подключен к входу установки в О счетчика-делител  4 на т, счетный вход которого

соединен с выходом генератора 5 высокочастотных импульсов частоты fо i а выход подключен к счетному входу счетчика 6 пониженной частоты. Информационные выходы счетчика 6 подключены.к информационным входам регистра 7 пам ти, вход управлени  записью которого объединен с входом установки в О счетчика 6 и подключен к выходу формировател  3. Информационные выходы регистра 7 подключены к вкодам-управлени  управл емого цифровым кодом делител  8 частоты, между основным входом которого и выходом генератора 5 включен логический элемент И 9. Выход делител  8 подключен к счетному входу счетчикараспределител  10 на m состо ний, вход начальной установки которого соединен с выходом формировател  3, а-т выход подключен к входу начальной установки делител  8 Выход генератора 5 подключен к входу синхронизации двухступенчатого D-триггера 11, информационный вход которого соединен с выходом делител  8 и счетным входом вычитакдаго счетчика 12 импульсов емкостью ш. Вход управлени  записью счетчика 12 подключен к входу управлени  записью регистра 7. Информационные входы счетчика 12 подключены к информационным входам кольцевого счетчика 4. Выход счетчика 12 и инверсный выход D-триггера 11 поключены к входам элемента- ИЛИ 13, выход которого подключен к другому входу элемента И 9.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии напр жение фазы сети 1 и напр жение на выходе фильтра 2 не равны нулю выходные импульсы формировател  3 отсутствуют на га выходе счетчика-распределител  10 установлена логическа  1, блокирующа  работу управл емого делител  8 частоты. Управл ющие импульсы на выходах счетчика 10 не формируютс . Генератор 5 посто нно формирует высокочастотные импульсы частоты f, которые пересчитываютс  кольцевым счетчиком 4 по модулю m и на его вьрсоде формируютс  импульсы частоты fо/т. На информационных выходах счетчика 4 формируетс  текущее значение кода числа К, значение которого измен етс  от О до т-1. Счетчик 6 подсчитывает число имрульсов частоты fg/m за период сетевого напр жени , ограничиваемый выходными импульсами формировател  3.

j При переходе через ноль в положительном направлении выходного напр жеэи  фильтра 2 на выходе формировател  3 формируетс  синхронизирующий импульс между импульсами частоты fo . Этот импульс устанавливает счетчикраспределитель 10 в начальное состо ние , что вызывает формирование 1-го управл ющего импульса на его выходе и сн тие блокировки с управл емого делител  частоты 8; осуществл ет запись выходного кода N счетчика 6 в регистр 7 пам ти и подачу этого кода на вход управлени  делител  8, начальную установку реверсивного счетчика 12 в соответствии с цифровым кодом К, снимаемым с информационных выходов кольцевого счетчика 4; осуществл ет очистку счетчика 4 и счетчика 6 импульсов и подготовку их к записи новой информации. Далее начинаетс  накопление кода в счетчике 6 под действием импульсов частоты fg/m, которое продолжаетс  до прихода следующего синхронизирующего испульса с выхода формировател  3.

Предположим, что импульсы с выхода генератора 5 во всех режимах работы устройства беспреп тственно проход т через элемент И 9.- На выходе управл емого делител  8 частоты под действием ,управл ющего кода N с регистра 7 и частоты fo формируютс  импульсы.

711

частота следовани  которых определ етс  соотношением

(1)

N где Tj - период частоты питающей сети. Под действием этих импульсов счет чик-распределитель 10 переключаетс  и формируетс  2т-1 управл ющие импульсы на его выходах. При формировании делителем 8 га-го импуль са блокируетс  работа делител  8 до прихода следующего синхронизирующего импульса формировател  3, что обеспе чивает формирование каждого 1-го управл ющего импульса из напр жени  .питающей сети. Далее процессы в устройстве повтор ютс . При кратных частотах fо и f выпол н етс  соотношение fg (2) и временные интервалы между любыми смежными импульсами одинаковы и рав ны 5 T.N. m Несимметри  управл ющих импульсо отсутствует. При некратных частотах f и f( при формировании импульсов в соответствии С соотношением (1) возникает несимметри , так как соотношение (2). не выполн етс . Дл  исключени  несимметрии при некратных частотах выходна  частота делител  8 должна составл ть где N - целое число; К - - дробное число; К - код счетчика 4 (). При этом временные интервалы между смежными управл ющими импульсами будут одинаковы и равны: + --°m Формирование импульсов в соотвед ствиис соотношением (5) трудно выпол нимо практически. Поэтому целесообразно рассмотреть другой способ фор

152008

мировани  частоты, заключающийс  в том, что период следовани  упрайл ющих импульсов за интервал Т, измен етс  на небольшую величину, равную 5 целому числу, и вьтолн етс  полученное из соотношение (5) уравнение m T«N + КТ. - Ш J-Qll т исключающее накопление ошибки. Преобразу  формулу (6), получим закон изменени  частоты следовани  управл ющих импульсов, позвол ющий уменьшить их несимметрию при некратных частотах f и „, (N 1)К . N(m-K.) т - - -f-Из соотношени  (7) следует, что дл  уменьшени  несимметрии необходимо формировать К импульсов.- с частотой и (т-К) импульсов с частотой следовани  -. каждый период сетевого напр жени . При этом максимальна  несимметри  импульсов составит TO, что в (т-1) раз меньше, чем при формировании импульсов в соответствии с соотношением (1). Рассмотрим работу устройства ( фиг. 1) при некратных частотах fg и fp без учета ранее прин того предположени  о беспреп тственном прохождении выходных импульсов генератора 5 через элемент И 9. По импульсу с формировател  3 вычитающий счетчик 12 устанавливаетс  в отличное суг О состо ние К, что вызывает по вление на его выходе переноса логического О, поступающего на вход элемента ИЛИ 13.- Двухступен .чатый D-триггер 11 под действием выходных импульсов.с генератора 5 и делител  8 формирует логический .О на другом входе элемента 13 на врем  прохождени  йервого (после каждого выходного импульса с делител  8) импульса частоты fo с выхода генератора 5, что приводит к блокировке одного из импульсов частоты о поступающих на вход-делител  В и эквивалентно увеличению кода управлени  им на единицу. При этом выходные импульсы делител  8 следуют с частотой JJ-T- Блокировка импульсов (и формирование частоты fo) продолжаетс  до тех пор, пока под действием К-го выходного импульса с делит4.л  8 счетчик 12 не установитс  в О. В этом состо нии счетчик 12 блокируетс  до следующей его установки п выходному импульсу формировател  3 и последующие ra-l-K управл ющих импульсов формируютс  с ч&стотой fo Таким образом, предлагаемое устр ство функционирует в соответствии с соотношением (7), что позвол ет уме шить несимметрию его импульсов управлени  по сравнению с известным . Дл  управлени  тп-фазным преобразователем выходные импульсы распределител  10 поступают на его тиристоры через многоканальное фазосмещающее устройство. При использовании последнего оно синхронизируетс  суммой выходных импульсов делител  8 и формировател  3. Осуществление предлагаемого способа управлени  т-фазным преобразователем позвол ет снизить Несимметрию управл ющих импульсов в т-1 раз по сравнению с известным способом.

II

1

К J.

/о

т.

EMIMi

Claims (2)

1. Способ управления ш-фазным преобразователем, заключающийся в том, что выделяют основную гармонику из одной фазы сетевого напряжения, формируют импульсы высокой частоты f_o, формируют импульсы пониженной частоты fo/m> определяют число N -импульсов пониженной частоты за каждый период основной гармоники сетевого напряжения, запоминают число м на время , каждого последующего периода основной гармоники сетевого напряжения, фор- ^:мируют в последующем периоде основной гармоники сетевого напряжения первый · управляющий импульс синхронно с основной гармоникой сетевого напряжения, формируют последующие га-1 управляющие импульсы путем деления импуль-. сов высокой частоты, отличающийся тем, что, с целью повыше ния симметрии управляющих импульсов, определяют число К импульсов высокой частоты после N—го импульса пониженной частоты на каждом периоде основной гармоники сетевого напряжения, запоминают число К на время каждого . последующего периода основной гармоники, формируют в каждом последующем периоде основной гармоники сетевого напряжения К управляющих импульсов из т-1 управляющих импульсов путем деления импульсов высокой частоты на N+1, а остальные из т-1 управляющих импульсов ·- путем деления импульсов высокой частоты на N.

2. Устройство для управления m-фазным преобразователем, содержащее последовательно включенные источник однофазного сетевого напряжения, фильтр нижних частот и формирователь синхронизирующих импульсов; источник импульсов высокой частоты, счетчик-делитель на ш и счетчик импульсов пониженной частоты., снабженные входами установки, счетными входами и информационными выходами, регистр памяти, распределитель импульсов на m каналов, снабженный счетным входом и входом установки, причем выход формирователя синхронизирующих импульсов соединен-с входами установки упомянутых счетчиков·, распределителя и входом управления регистра памяти, выход источника импульсов высокой частоты соединен со счетным входом счетчика-делителя на т, выход счетчика-делителя на m соединен со счетным входом счетчика импульсов пониженной частоты, информационные выходы которого соединены с информационными входами регистра памяти, отличающееся тем, что, с целью повышения симметрии управляющих импульсов, оно имеет управляемый делитель частоты, снабженный входами управления, счетным входом и входом установки, двухвходовыми элементами И и ИЛИ, двухступенчатым D-триггером и вычитающим счетчиком импульсов, снабженным счетным входом, входом управления и информационными входами, причем счетный вход управляемого делителя частоты соединен с выходом двухвходового элемента И, его управляющие входы соединены с информационными выходами регистра памяти, а вход установки соединен с m-м выходом распределителя на ш каналов, первые входы D-триггера и двухвходового элемента И соединены с выходом источ ника импульсов высокой частоты, вто рой вход двухвходового элемента И соединен с выходом двухвходового элемента ИЛИ, первый вход двухвходо· вого элемента ИЛИ соединен с.инверсным выходом D-триггера, второй вход двухвходового элемента ИЛИ соединен с выходом вычитающего счетчика, входы управления вычитающего счетчика соединены с информационными выходами счетчика-делителя на ш, вход установки вычитающего счетчика соединен с выходом формирователя синхронизирующих импульсов, а счетный вход вычитающего счетчика,, счетный вход распределителя импульсов на гп каналов и второй вход U -триггера соединены с выходом управляемого делителя частоты.