SU1133642A1 - Способ фазового управлени 2 @ фазным тиристорным преобразователем и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1. Способ фазового управлени  2т Фазным тиристорным преобразователем , заключающийс  в том, что задают напр жение управлени , формируют форсирующее напр жение, пропорциональное производной от Ч1апр жени  управлени , формируют последовательность синхроимпульсов, синхронизированных с переменным напр жением питак цей сети , формируют m импульсных последовательностей , используемых дл  формировани  импульсов управлени  тиристорами преобразовател , причем перBIJ импульсную последовательность форми-. руют путем задержки синхроимпульсов на угол, пропорциональный напр жению управлени , а остальные т-1 импульсные последовательности формируют путем зацержкц каждой из них относительно предыдущей на угол -И дополm нительно на величину, пропорциональную форсирующему напр жению, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  асимметрии импульсов управлени  и повышени  надежности преобразовател  в работке, синхроимпульсы формируют с частотой, равной удвоенной частоте напр жени  питающей сети, первую из tn импульсных последовательностей распредел ют на две противофазные импульсные последовательности , в результате чего формируют импульсы управлени  двум  противофазными тиристорами преобра- { зовател , формируют две дополнительW ные противофазные последовательности импульсов, имеющих длительность, равс ную периоду синхроимпульсов, следующих с частотой напр жени  питающей сети синфазно с синхроимпульсами, каждую из последующих m-l импульсных последовательностей логически 00 00 перемножают с каждой из дополнительных импульсных последовательностей, о ю в результате чего формируют импульсы управлени  остальными тиристорами преобразовател . 2. Устройство дл  фазового управлени  2щ фазным преобразователем , содержаи1ее последовательно соединенные блок синхронизациГи, блок одноканапьного фазосмещени , элементов управл емой задержки, дифференцирующий блок, вход которого соединен с входом управлени  блока одноканального фазосмещени  и предназначен дл  соединени  с источником напр жени  управлени , а

Description

выход соединен с входами з равлени  элементов управл емой задержки, отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  асимметрии управл ющих импульсов и повьшени  надежности преобразовател  в работе, оно снабжено R5-триггером, первыми (jn-1) двзосвходовыми элементами И, вторыми -1) двухвходовыми элементами . И, блок одноканального фазосмещеНИН снабжен противофазными выходами, подключенными к входам R5 -триггера.

первые входы первых (т-1) элементов И соединень с пр мым выходом триггера , первые входы вторых Оп-1) элементов И соединены с инверсным выходом триггера, вторые входы первых и вторых ) элементов И соединены соответственно с вьщодами (и1-1) элементов управл емой задержки, а выходы элементов И предназначены дл  подключени  к управл ющим электродам тиристоров преобразовател .

Изобретение относ тс  к электро .технике и может быть использовано дл  управлени  многофазными тиристорными преобразовател ми. Известны способ и устройство одноканального фазового управлени  ти ристорным преобразователем, согласн которому формируют импульсы, синхро ные с напр жением сети, сдвигают импульсы по фазе в одном канале и распредел ют их по тиристорам преоб разовател . Устройство дл  осуществлени  спо соба содержит многофазное синхронизирзтощее устройство, последовательно включенные временные задержки импульсов и распределитель импульCOTJ (1 . Недостатками таких устройства и способа  вл ютс  асимметри  управл ющих импульсов, св занна  с приме нением многофазного синхронизирующе го узла, и ненадежность работы в ди намических режимах, обусловленна  сложным алгоритмом распределени  им пульсов по тиристорам преобразовател . Известен также способ фаз.ового управлени  тиристорными преобразова тал ми, основанньй на одноканальном сдвиге противофазных импульсов. Устройство.дл  его реализации со держит три канала фазосмещени  импульсов , каждьй из которых включает синхронизирующее устройство и распр делитель импульсов С 2, Недостаток решени  - асимметри  управл ющих импульсов, возникающа  вследствие применени  трех каналов управлени , требующих подстройки элементов в узлах синхронизации и фазосмещени . Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ фазового управлени  2т фазным тиристорным преобразователем , заключакщийс  в том, что задают напр жение управлени , формируют форсирующее напр жение, пропорциональное производной от напр жени  управлени ,формируют последовательность синхроимпульсов, синхронизированных с переменным напр жением питающей сети, формируютm импульсных последовательностей, используемых дл  формировани  импульсов управлени  тиристорами преобразовател , причем первую импульсную последовательность формируют путем задержки синхроимпульсов на угол, пропорциональньм напр жеШ ю управлени , а остальныеm-t импульсные- последовательности формируют путем задержки каждой из них относительно предьщутг щей на угол и дополнительно на величину, пропорциональную форсирующе;му напр жению, Устройство, реализующее известньй способ, содержит последовательно соединенные блок синхронизации, блок одноканального фазосмещени ,гп -1 элементов управл емой задержки, др ференцирующий блок, вход которого соединен с входом управлени  блока одноканального фазосмещени  и предназначен дл  соединени  с источником 3 напр жени  управлени , а выход соеди нен с входами управлени  элементов управл емой задержки 31, Недостатком известного решени   вл етс  значительна  асимметри  управл ющих импульсов в случае упра лени  многофазными преобразовател ми , св занна  с суммированием ошибо в последовательно включенных задерж ках и шульсов, число которых возрас тает при увеличении фазности преобр зовател . Цель изобретени  - уменьшение асимметрии управл ющих импульсов и повьшение надежности работы преобра зовател . Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу фазовбго управ лени  2 hi фазным тирнсторным преобра зователем, заключающег-тус  в том, что задают напр жение управлени , формируют форсирующее напр жение, пропорциональное производной от напр жени  управлени , формируют посл довательность синхроимпульсов, синх ронизированных с переменным напр жением питающей сети, формируют fti импульсных последовательностей., используемых дл  формировани  импульсов управле1ш  тиристорами преобразовател , причем первую импульсную посг едовательность формирзтот путем задержки синхроимпульсов на угол, пропорционапьньй напр жению управле ни , а остальные W-1 импульсные последовательности формируют путем за держки каждой из них относительно предыдущей.на угол - -и дополнитель но на величину, пропорциональную форсирующему напр жению, синхроимпульсы формйр5тот с частотой, .равной удвоенной частоте напр жени  питающей сети, первую изm импульсных по следовательностей распредел ют надве противофазные импульсные последовательности , в результате чего фо мируют импульсы управлени  двум  пр тивофазными тиристорами преобразовател , формируют две дополнительны противофазные последовательности им пульсов, имеющих длительность, равную периоду синхроимпульсов, следую щих с частотой напр жени  питающе сети синфазно с синхроимпульсами, каждую из последующихт-1 импульсных последовательностей логически перемножают с каждой из дополни2 .4 тельных импульсных последовательностей , в результате чего формируют импульсы управлени  остальными 2fn-2 тиристорами преобразовател . В устройство дл  фазового управлени  2|п фазным преобразователем содержащее последовательно соединенные блок синхронизации, блок одноканапьного фазосмещени , in-1 элементов управл емой задержки, дифференцирующий блок, вход которого соединен с входом зт равлени  блока одноканального фазосмещени  и предназначен дл  соединени  с источником напр жени  управле ги , а выход соединен с входами управлени  элементов управл емой задержки, снабжено Я5 -триггером, пepвы Bi (w-l) двyxвxoдoвы и элементами И, вторыми (tti-1) двухвходовыми элементами И, блок одноканаль ого фазосмещени  снабжен противофазными выходами, подключенными к входам Й5 триггера, первые входы первых (m-l) элементов И соединены с пр мым выходом триггера, первые входы вторых (п-1) элементов И соединены с инверсным выходом триггера, вторые входы первых и вторых (iri-1) элементов И соединены соответственно с выходами (w-t) элементов управл емой задерлжи, а выходы блока одноканальн .ого фазосмещени  и выходы элементов И предназначены дл  подключени  к з равл ющим электродам тиристоров преобразовател . На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг, 2 - диаграммы его работы дл  hi 3, Устройство содержит блок 1 синхронизации , блок 2 одноканального фазосмещени , два элемента 3 и 4 зтгравл емой временной задержки, дифференцирующий блок 5, 5-триггер 6, логич.еские двухвходовые элементы И 7-10. Вход блока 1 синхронизации предназначен дл  соединени  с зажимом одной из фаз сети переменного тока, выход блока 1 соединен с входом блока 2 одноканального .фазосмещени , выход блока 2 соединен с запускающим входом элемента 3 задержки, а выход элемента 3 соединен с запускающим входом элемента 4 задержки . Управл ющий вход блока 2 соединей . с источником напр жени  управлени , а управл югше входы элементов 3 и 4 задержки соединены с источником нггпр женрг  управлени  через диф- ференцирующий блок 5, противофазные выходы блока 2 одноканального фазосмещени  соединены с R и S входами триггера 6, выходы триггера и элементов 3 и А задержки соединены с входами элементов И 7-10, Выходами устройства  вл ютс  выходы блока 2 и элементов И 7-10, Способ фазового управлени  преоб разовател  заключаетс  в том, что дл  формировани  синхронизирующих импульсов используетс  одна фаза сети, что уменьшает количество филь рующих устройств и исключает ошибку , сй занную с неточностью синхро .низации с различными фазами сети. -Синхронизирующие импульсы сдвигают по фазе в управл емом канале, а недостающие импульсы дл  управлени  тиристорами всех фаз преобразовател получают в параметрических задержка включаемых выходными импульсами управл емого канала и формирзтощих импульсы с интервалом Im . Задержк включают два раза за период, с их выходов снимаютс  противофазные импульсы , формируют два сигнала, длительность которых соответствует интервалу между импульсами управл е мого канала, и по совпадению этих сигналов с выходными импульсами задержек производ т их распределение по тиристорам преобразовател . Задержки управл ютс  сигналом, пропорциональньм производной управл ющего напр жени , что обеспечивае быстродействие управлени  преобразо вателем. Устройство работает следующим о разом. Синхронизатор 1 вырабатывает им пульсы с удвоенной частотой напр жени  11 (фиг.), подаваемого на его вход. В блоке 2 осуществл етс  фазовый сдвиг импульсов в зависимос ти от уровн  сигнала управлени  Uy (фиг.2$) и их распределение по отдельным выходам (фиг.2,г). Элемен ты 3 и 4 временной задержки соединены последовательно и формируютуправл ющие импульсы, отстающие по времени от импульсов, снимаемых с блока 2, на интервал 1 . Блок 2 запускаетс  в каждьй полупериод кол баний входного напр жени  Uc , форм ру  импульсы частотой 2 f(f частот колебаний входного напр жени ). Импульсы вырабатываютс  в моменты, сравнени  напр жени  управлени  Uy с линейно измен ющимс  напр жением блока 2 иа(фиг.26). Элементы 3 и А задержки запускаютс  два раза за период Т в соответствии с работой управл емого блока 2, формиру  в статическом режиме импульсы с интервалом Т/2 (фиг.2е,5). На фиг. 2 напр жени  временной развертки задержек соответственно обозначены UA и Uj, . Выходные импульсы задержек распредел ютс  по отдельным выходам устройства введенной логической частью, вьшолненной на триггере 6 и элементах И 7-10„ Распределение импульсов осуществл етс  следующим образом. Триггер 6 переключаетс  под действием импульсов Ugibix 1 и Ugt;,,, 4, снимаемых с блрка 2, Выходные сигналы триггера и и (фиг. 2 и, к) и импульсы задержек Ui и и (фиг.2,) подаютс  на входы элементов И, что обеспечивает распределение импульсов задержек по отдельным цеп м таким образом что частота импульсов на каждом вы- . ходе устройства составл ет .. Элементы 3 и 4 задержки иг-гпульсов управл ютс  сигналом, пропорциональным производной напр жени  управлени  и снимаемым с выхода дифференцирующего усилител  5. Таким образом, фазосдвигающее устройство реагирует на мгновенные изменени  управл ющего напр жени , что указывает на его высокое быстродействие. Положительный эффект изобретени  состоит в том, что противофазные импульсы устройства формируютс  в одних и тех же элементах и поэтому асимметри  противофазных импульсов исключаетс , что повышает надежность работы преобразовател , улучшает гармонический состав выпр мленного и потребл емого тока преобразовател . Кроме того, в предлагаемом устройстве благодар  введенным триггеру и элементам И каждый элемент задержки импульсов используетс  дл  формировани  и сдвига противофазных импульсов , что-приводит к уменьшению числа каналов системы фазового управлени , и тем самым, к уменьшению ее габаритов и стоимости. (/вш Фиг.Т 2

Claims (2)

1. Способ фазового управления 2т фазным тиристорным преобразователем, заключающийся в том, что задают напряжение управления, формируют форсирующее напряжение, пропорциональное производной от Ч1апряжения управления, формируют последовательность синхроимпульсов, синхронизированных с переменным напряжением питающей сети , формируют m импульсных последовательностей, используемых для формирования импульсов управления тиристорами преобразователя, причем первую импульсную последовательность форми-. руют путем задержки синхроимпульсов на угол, пропорциональный напряжению управления, а остальные m-Ι импульсные последовательности формируют путем задержки каждой из них относи тельно предыдущей на угол — и дополнительно на величину, пропорциональную форсирующему напряжению, отличающийся тем, что, с целью уменьшения асимметрии импульсов управления и повышения надежности преобразователя в работе, синхроимпульсы формируют с частотой, равной удвоенной частоте напряжения питающей сети, первую из tn импульсных последовательностей распределяют на две противофазные импульсные последовательности, в результате чего формируют импульсы управления двумя противофазными тиристорами преобразователя, формируют две дополнительные противофазные последовательности импульсов, имеющих длительность, равную периоду синхроимпульсов, следующих с частотой напряжения питающей сети синфазно с синхроимпульсами, каждую из последующих tn-1 импульсных последовательностей логически перемножают с каждой из дополнительных импульсных последовательностей, в результате чего формируют импульсы управления остальными 2 т-2 тиристорами преобразователя.

2. Устройство для фазового управления 2т фазным преобразователем, содержащее последовательно соединенные блок синхронизации, блок одноканального фазосмещения, tn-1 элементов управляемой задержки, дифференцирующий блок, вход которого соединен с входом управления блока одноканального фазосмещения и предназначен для соединения с источником напряжения управления, а

SU „.,1133642 >

выход соединен с входами управления элементов управляемой задержки, отличающееся тем, что, с целью уменьшения асимметрии управляющих импульсов и повышения надежности преобразователя в работе, оно снабжено RS—триггером, первыми (рт-1) двухвходовыми элементами И, вторыми ^-1) двухвходовыми элементами. И, блок одноканапьного фазосмещения снабжен противофазными выходами, подключенными к входам RS -триггера.

первые входы первых (m-Ι) элементов И соединены с прямым выходом тригге ра, первые входы вторых (ш-1) элементов И соединены с инверсным выходом триггера, вторые входы первых и вторых (hv~1) элементов И соединены соответственно с выходами (ш-1) элементов управляемой задержки, а выходы элементов И предназначены для подключения к управляющим электродам тиристоров преобразователя.