SU1181090A1

SU1181090A1 - ОДНОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ш-ФАЗНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ НАПРЯЖЕНИЯ

Info

Publication number: SU1181090A1
Application number: SU843713789A
Authority: SU
Inventors: Aleksandr P Gorlenko; Vitalij A Skvortsov; Aleksandr V Sharapov
Original assignee: Nii Avtom Elektromekh
Priority date: 1984-03-26
Filing date: 1984-03-26
Publication date: 1985-09-23

Description

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в одноканальных системах фазового управления тиристорными преобразова-, телями. 5

Цель изобретения - повышение симметрии управляющих импульсов и надежности устройства в работе.

, На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - ¹⁰

фазосдвигающий блок для цифровых систем управления-, на фиг. 3 - распределитель импульсов управления для шестифазных преобразователей; на фиг. 4,- временные диаграммы, пояс- '5 няющие работу устройства.

Одноканальное устройство для управления т-фазным преобразователем напряжения (фиг.1) содержит фазосдвигающий блок 1, умножитель 20 2 частоты следования импульсов и распределитель 3 импульсов управления. Выход умножителя 2 частоты подключен к основному входу распределителя 3 импульсов, вход синхронизации 25 которого объединен с входом умножителя 2 частоты и подключен к выходу фазосдвигающего блока 1. Умножитель 2 частоты содержит генератор 4 тактовых импульсов, выход которого под- 30 ключей к входу обратного счета первого счетчика 5 и через делитель 6 частоты на т и элемент И 7 - к входу прямого счета второго счетчика 8, информационные выходы которого через 35 резистор 9 памяти подключены к информационным входам первого счетчика 5. Выход обратного переноса этого счетчика объединен с входом его синхронизации и подключен к первому фор- 40 мирователю 10 импульсов, выход которого образует выход умножителя 2 частоты. Второй вход элемента И 7 подключен к выходу элемента НЕ 11, вход которого, образующий вход умно2

жителя 2 частоты, через второй формирователь 12 импульсов подключен к входу синхронизации регистра 9 памяти, а через третий формирователь 13 импульсов к объединенным входам обнуления счетчиков 5 и 8.

Фазосдвигающий блок 1 (фиг.2) в цифровых системах управления содержит счетчик 14, вход обратного счета которого через делитёль 15 частоты подключен к генератору 4 тактовых импульсов умножителя 2 частоты, вход синхронизации через компаратор 16 подключен к сети, выход образует выход фазосдвигающего блока 1, а информационные входы счетчика 14 образуют цифровой вход устройства управления.

Распределитель 3 импульсов управления (фиг.З) в шестифазных·преобразователях содержит счетчик 17, демультиплексор 18 и элементы ИЛИ 19. Вход обнуления счетчика 17 образует вход синхронизации распределителя 3 импульсов. Информационные выходы счетчика 17 подключены к адресным входам демультиплексора 18. Информационный вход последнего объединен с входом прямого счета счетчика 17 и образует основной вход распределителя 3 импульсов. Каждая пара смежных “выходов демультиплексора 18 подключена к элементам ИЛИ 19, выходы которых образуют выходы распределителя 3 импуль сов.

На временных диаграммах (фиг.4), поясняющих работу устройства для управления шестифазным преобразователем напряжения, кривые 20-29 обозначают напряжение сети, используемое для синхронизации работы фазосдвигающего блока; форму напряжения на выходе компаратора 16; аналоговый эквивалент выходного кода счетчика 14; форму напряжения на выходе фазо1181

сдвигающего блока 1; аналоговый эквивалент выходного кода счетчика 8; аналоговый эквивалент выходного кода счётчика 5; форму напряжения на выходе обратного переноса счетчика 5; 5 форму напряжения на выходе формирователя 10 импульсов и импульсы управления на двух смежных выходах .распределителя 3 импульсов соответственно. 10

Устройство работает следующим образом.

При достижении напряжения сети

(кривая 20) порога срабатывания компаратора 16 (этот порог может выби- 15 раться и не равным нулю) он формирует на выходе короткие импульсы 21, которые устанавливают счетчик 14 в состояние, соответствующее коду цифрового входа Ы^(фиг.2). При счете 20 импульсов делителя 15 частоты, который делит частоту £ генератора 4 тактовых импульсов на К, выходной, код счетчика 14 убывает (кривая 22), достигая нулевого значения. В этот 25 момент времени на выходе обратного переноса счетчика 14 формируется короткий импульс 23. Импульсная последовательность 23 задержана относительно моментов 21 синхронизации с 30 сетью на угол, величина которого пропорциональна управляющему сигналу и может быть выбрана любой в диапазоне 0-360 эл.град. Аналогичная импульсная последовательность 35 формируется на выходе фазосдвигающего блока 1 аналоговых систем управ;ления при изменении напряжения и_у,(фиг.1).

! По заднему фронту импульсов 23 40

формирователь 13 импульсов формирует короткий импульс, обнуляющий счетчик 8. С этого момента код на выходе счетчика 8 нарастает (кривая 24), так как на вход его прямого счета че-45 рез элемент И 7 поступают импульсы с делителя 6 частоты. По переднему фронту следующего импульса 23 формирователь 12 импульсов формирует короткий импульс, осуществляющий 50 запись в регистр 9 памяти выходного кода счетчика 8, пропорционального периоду сетевого напряжения (кривая 20). Этот код в течение следующего периода импульсов 23 поступает 55 на информационные входы счетчика 5, работающего в режиме обратного счета. Выход обратного переноса счет390 4

чика 5 объединен с входом его синхронизации, поэтому каждый раз при достижении нулевого кода счетчик 5 переходит в состояние, соответствующее коду на выходе регистра 9 памяти. После обнуления одновременно с счетчиком 8 по заднему фронту импульса 23 счетчик 5 формирует на выходе линейно убывающий код (кривая 25).

Так как частота счетных импульсов счетчика 5, равная частоте £ генератора тактовых импульсов 4, в ш раз выше частоты счетных импульсов счетчика 8, за период следования импульсов 23 на выходе обратного переноса счетчика 5 формируется т коротких импульсов 26. В момент обнуления счетчика 5 импульсами формирователя 13 формируется дополнительный импульс

^: переноса. Величина его временного запаздывания относительно предыдуще! го импульса переноса не превышает т/£ и характеризует асимметрию импульсов 27 управления на выходе формирователя 10 импульсов (на сдвоенный импульс формирователя 10 реагирует как на один первый импульс). Элемент НЕ 11 запрещает прохождение импульса через логический элемент И 7 на вход прямого счета счетчика 8 и в момент переписи его кода в регистр 9 памяти.

Распределение импульсов 27 формирователя 10 по тиристорам преобразователя осуществляет распределитель 3 импульсов. Его синхронизация импульсами 23 фазосдвигающего блока 1 обеспечивает однозначность расположения выходных импульсов устройства управления относительно фазы сетевого напряжения. Так в распределителе импульсов шестифазного преобразова'теля (фиг.З). счетчик 17 с коэффициентом счета, равным шести, осуществляя счет;, импульсов 27 циклически меняет код на адресных входах демультиплексора 18, что приводит к последовательному распределению импульсов формирователя 10 по входам демультиплексора 18. Элементы ИЛИ 19 формируют пары управляющих импульсов 28 Ή 29, смещенные одна относительно другой на 60 эл.град.

По допустимой асимметрии импульсов управления выбирается частота

генератора 4 тактовых импульсов.

3

1181090

6

где л - асимметрия импульсов управления, мкс·,

£ - частота генератора тактовых

импульсов, МГц. 5

Коэффициент счета счетчиков 5 и 8 умножителя 2 частоты выбирается с учетом необходимой зоны синхронизации 'у :

Е ”

^Кс’’' Р '

При использовании, например, 12разрядных двоичных счетчиков (К_с<< =

= 4096) и £ = 1 МГц асимметрия импуль- 15 сов управления шестифазным преобразователем не превышает 6 мкс или 0,1 эл. град.. Зона синхронизации составляет 18Ζ, т.е. в таком диапазо’ не нестабильности частоты сети £_с 20 или частоты £ генератора 4 тактовых импульсов обеспечивается правильное

• 'функционирование устройства с сохранением указанной симметрии импульсов управления. 25

Коэффициенты К деления частоты делителя 15 и счета счетчика 14 цифрового фазосдвигающего блока 1 (фиг.2) выбираются в зависимости от разрядности η управляющего кода 30

и диапазона изменения угла управления об (эл.град):

Λ 360

об

использовании 10^К 360-2

Например, при разрядного кода управления и об =

= 120 эл.град. в фазосдвигающем блоке можно применять 12-разрядный счетчик 14 (К '_сч = 4096) и делитель 15 частоты с коэффициентом деления 6. В этом случае (при К = ш) вместо делителя 15 можно использовать делитель 6 частоты умножителя 2 частоты и упростить фазосдвигающий блок 1.

Нестабильность порога срабатывания компаратора 16 или искажения фор мы напряжения сети (кривая 20), используемого для синхронизации фазосдвигающего блока, не создает асимметрии импульсов управления, как в известном устройстве, так как синхронизация осуществляется лишь один раз за период сети.

Таким образом, предлагаемое устройство гарантирует уменьшение погрешности асимметрии импульсов управления до величины, сравниваемой с временем отпирания тиристоров в широком диапазоне эксплуатационных режимов .

1181090

в ' ί	>18 -	1 г 3 4 5 6

Φιή.3

1181090

ππππππηππππ ππ*

π π π

фиг, 4

Claims

1. ОДНОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ш-ФАЗНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее фазосдвигающий блок и распределитель импульсов управления, отличающеес я тем, что, с целью повышения симметрии управляющих импульсов и надежности в работе, в него введен :умножитель частоты следования импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к входу обратного счёта первого счетчика и через делитель частоты на т и первый вход элемента И - к входу прямого счета второго счетчика, информационные выходы которого через регистр памяти подключены к информационным входам первого счетчика, выход обратного переноса которого объ- . единен с входом синхронизации и подключен к первому формирователю импульсов, выход которого является выходом умножителя частоты следования импульсов, второй вход элемента И подключен к выходу элемента НЕ, вход которого, являющийся входом умножителя частоты следования импульсов, через второй формирователь импульсов подключен к входу синхронизации регистра памяти, а через третий формирователь импульсов - к объединённым входам обнуления обоих счетчиков, причем выход умножителя частоты следования импульсов подключен к основному входу распределителя импульсов управления, вход синхронизации которого объединен с входом умножителя частоты следования импульсов и подключен к выходу фазосдвигающего блока.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фазосдвигающий блок содержит счетчик, вход обратного счета которого через дели.тель частоты подключен к генератору тактовых импульсов умножителя частоты следования импульсов, вход синхронизации через компаратор предназначен для подключения к сети, выход обратного переноса является выходом фазосдвигающего блока, а информационные входы счетчика - управляющим входом фазосдвигающего блока.

3. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что при использовании в шестифазных преобразователях импульсов управления оно содержит счетчик, демультиплексор и элементы ИЛИ, причем вход обнуления счетчика является входом синхронизации распределителя импульсов, инфор18

(И)

1181090

мационные выходы ёчетчика подключены к адресным входам демультиплексора, информационный вход которого, являющийся основным входом распределителя импульсов, объединен с входом прямого счета счетчика, а каждая смежная пара выходом демультиплексора подключена к элементам ИЛИ, выходы которых являются выходами распределителя импульсов управления.

1