SU1387145A1

SU1387145A1 - Device for controlling power

Info

Publication number: SU1387145A1
Application number: SU864140885A
Authority: SU
Inventors: Юрий Александрович Нихинсон; Валерий Исаакович Грушковский; Белла Александровна Толчинская; Раиса Соломоновна Картопольцева
Original assignee: Харьковское Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Электротермического Оборудования
Priority date: 1986-10-28
Filing date: 1986-10-28
Publication date: 1988-04-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике . Цель изобретени - улучшение помехозащищенности . Регулирование мощности осуществл етс за счет изменени состо ни первого и второго выходов распределител 6. При подаче дискретного сигнала на вход элемента 3 сигнал логической «1 по вл етс на первом и втором выходах распределител 6, откуда он поступает на входы управлени всех тиристоров блоков 14-16. В этом случае к электронагревательным элементам 31-33 подаетс все напр жение сети. При подаче дискретного сигнала на вход элемента 4 напр жение сети приложено к электронагревательным элементам 31-33 в течение половины периода. При подаче дискретного сигнала на вход элемента 5 напр жение сети к электронагревательным элементам 31-33 не подаетс . За счет приведенного алгоритма управлени достигаетс поставленна цель. 1 ил. с The invention relates to electrical engineering. The purpose of the invention is to improve the noise immunity. Power control is carried out by changing the state of the first and second outputs of the distributor 6. When a discrete signal is applied to the input of the element 3, the logical signal "1 appears on the first and second outputs of the distributor 6, from where it goes to the control inputs of all the thyristors of blocks 14- sixteen. In this case, the entire mains voltage is applied to the electrical heating elements 31-33. When a discrete signal is applied to the input of element 4, the network voltage is applied to the electric heating elements 31-33 for half the period. When a discrete signal is applied to the input of element 5, the network voltage is not supplied to the electric heating elements 31-33. By the above control algorithm, the goal is achieved. 1 il. with

Description

СетьNetwork

(Л(L

00 0000 00

4four

слcl

Изобретение относитс к электротехнике.The invention relates to electrical engineering.

Цель изобретени - улучшение помехозащищенности .The purpose of the invention is to improve the noise immunity.

На чертеже представлена структурна блок-схема предлагаемого устройства.The drawing shows a structural block diagram of the proposed device.

Устройство содержит пусковой элемент 1, элемент НЕ 2, элементы 3-5 гальванической разв зки, распределитель 6 сигналов управлени , формирователи 7-12 импульсов включени тиристоров, коммутационный блок 13, блоки 14-16 тиристоров .The device contains a starting element 1, a NOT element 2, galvanic isolation elements 3-5, a control signal distributor 6, shapers of 7-12 thyristor turn-on pulses, a switching unit 13, thyristor blocks 14-16.

К выходу пускового элемента 1 подключены вход элемента НЕ 2 и управл ющий вход коммутационного блока 13, логический выход которого соединен с одним из входов распределител 6,The output of the trigger element 1 is connected to the input element HE 2 and the control input of the switching unit 13, the logical output of which is connected to one of the inputs of the distributor 6,

Распределитель 6 содержит элементы И 17-19, триггеры 20 и 21, элементы ИЛИ 22-24, элемент ЗАПРЕТ 25.The distributor 6 contains elements AND 17-19, triggers 20 and 21, elements OR 22-24, the element BAN 25.

Каждый из формирователей 7-12 содержит диод 26, резистор 27 и магнитоуправ- л емый элемент 28.Each of the formers 7-12 includes a diode 26, a resistor 27, and a magnetically controlled element 28.

В каждом из блоков 14-16 тиристоры 29 и 30 включены встречно-параллельно.In each of blocks 14-16, thyristors 29 and 30 are turned on in anti-parallel.

Выходы блоков 14-16 подключены к сетевому трехфазному напр жению через соответствующие нагрузки в виде электронагревательных элементов 31-33 по схеме «Звезда с нулем.The outputs of blocks 14-16 are connected to the network three-phase voltage through the corresponding loads in the form of electric heating elements 31-33 according to the “Star with zero” scheme.

Исходное состо ние устройства характеризуетс установкой пускового элемента 1 в положение, при котором на его выходе отсутствует сигнал логической «1, на выходах распределител 6 отсутствуют сигналы логической «1, формирователи 7-12 отключены, коммутационный блок 13 отключен и не подаетс напр жение на блоки 14-16.The initial state of the device is characterized by setting the starting element 1 to a position where its output does not have a logical "1" signal, the outputs of the distributor 6 have no logical "1 signals, the drivers 7-12 are turned off, the switching unit 13 is turned off and no voltage is applied to the blocks 14-16.

Не подаетс от коммутационного блока 13 сигнал логической «1 на вход распределител 6, в результате чего такой же сигнал отсутствует на соответствующих входах элементов И 17-19, что не позвол ет управл ть распределителем 6 с помощью сигналов логической «1, формируемых на выходах 3-5, поступающих на эти элементы И 17-19.The logical signal "1 to the input of the distributor 6 is not supplied from the switching unit 13, as a result of which the same signal is absent at the corresponding inputs of the AND elements 17-19, which does not allow to control the distributor 6 with the help of logical signals" 1 generated at the outputs 3 -5 arriving at these elements And 17-19.

Кроме того, отсутствие сигнала логической «1 на выходе пускового элемента 1 и входе элемента НЕ 2 приводит к формированию на его выходе сигнала логической «1, который поступает на входы элементов ИЛИ 22 и 23, что приводит к формированию на их выходах сигналов логической «1, поступающих на вторые входы, соответственно, триггеров 20 и 21, в результате чего осуществл етс перевод их в состо ние , при котором на их выходах отсутствуют сигналы логической «1, чем обеспечиваетс исходное состо ние распределител 6.In addition, the absence of a logical signal “1 at the output of the starting element 1 and the input of the element NOT 2 leads to the formation at its output of a logical signal“ 1 that goes to the inputs of the elements OR 22 and 23, which leads to the formation at their outputs of the logical signals “1 arriving at the second inputs, respectively, of the flip-flops 20 and 21, as a result of which they are transferred to a state where there are no logical "1 signals at their outputs, which ensures the initial state of the distributor 6.

Дл подготовки устройства к работе пусковой элемент 1 устанавливаетс в по0To prepare the device for operation, the trigger element 1 is set to 0.

ложение, при котором на его выходе формируетс сигнал логической «1, поступающий на вход элемента НЕ 2 и управл ющий вход коммутационного блока 13, при этомa situation in which a logical "1 signal is generated at its output, which is input to the element HE 2 and the control input of the switching unit 13, while

исчезает сигнал логической «1 на выходе элемента НЕ 2, первых входах элементов ИЛИ 22 и 23, а также вторых входах триггеров 20 и 21. Кроме того, подача сигнала логической «1 на управл ющий вход коммутационного блока 13 переводит его во включенное состо ние, в результате чего подаетс напр жение на тиристоры 29 и 30 соответствующих блоков 14-16, а также на логическом выходе силового коммутационного блока 13 формируетс сигнал логиче5 ской «1, который потупает на первые элементы И 17-19.the logical "1 signal at the output of the HE 2 element, the first inputs of the OR elements 22 and 23, and also the second inputs of the flip-flops 20 and 21 disappears. In addition, a logical signal" 1 to the control input of the switching unit 13 takes it to the on state, as a result, the voltage is applied to the thyristors 29 and 30 of the corresponding blocks 14-16, as well as at the logical output of the power switching unit 13, a signal of logical 5 is generated, which sinks to the first elements AND 17-19.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При подаче дискретного сигнала наWhen a discrete signal is applied to

вход элемента 3, при этом такие сигналыinput element 3, with such signals

на входы элементов 4 и 5 не подаютс ,the inputs of elements 4 and 5 are not supplied,

0 на его выходе формируетс сигнал логической «1, который поступает на второй вход элемента И 17. Наличие на обоих входах этого элемента сигналов логической «1 приводит к формированию на его выходе тако5 го же сигнала, который через третий вход элемента ИЛИ 23 поступает на второй вход элемента триггера 21, чем повторно обеспечиваетс контроль его сброщенного состо ни , характеризующийс отсутствием на выходе этого элемента сигнала логической «Ь0 at its output a logical signal "1" is generated, which goes to the second input of the element AND 17. The presence of logical signals "1 at both inputs of this element leads to the formation at its output of the same signal, which through the third input of the element OR 23 goes to the second the input of the trigger element 21, which again provides control of its relaxed state, characterized by the absence of a logical signal at the output of this element

0 при наличии дискретного сигнала на входе первого элемента 3.0 in the presence of a discrete signal at the input of the first element 3.

Одновременно сигнал логической «1 с выхода элемента И 17 поступает на первый вход триггера 30 и он переходит в сос5 то ние, при котором на его выходе формируетс сигнал логической «1. Этот сигнал поступает через открытый элемент ЗАПРЕТ 25 на первый выход распределител 6, а также через элемент ИЛИ 24 на второй выход распределител 6.At the same time, the logical signal "1 from the output of the element And 17 arrives at the first input of the trigger 30 and it goes to the state where a logical signal" 1 is generated at its output. This signal enters through the open element BANGE 25 to the first output of the distributor 6, as well as through the element OR 24 to the second output of the distributor 6.

0 С первого выхода распределител 6 сигнал логической «1 подаетс на вход формирователей 7 и 11, а со второго выхода - на входы формирователей 8, 10 и 12.0 From the first output of the distributor 6, the logical signal "1 is fed to the input of the formers 7 and 11, and from the second output to the inputs of the formers 8, 10 and 12.

Через эти входы в каждом из этих блоков сигнал логической «1 поступает на управл ющие входы соответствующих магнито- управл емых элементов 28, которые подключают через свою провод щую часть в каждом из формирователей 7-12 последовательно соединенные диод 26 и резистор 27Through these inputs in each of these blocks, a logical "1" signal is supplied to the control inputs of the respective magnetically controlled elements 28, which connect through their conductive part in each of the formers 7-12 serially connected diode 26 and resistor 27

Q к соответствующим выходам этих блоков. В дальнейшем синхронизатором работы как тиристоров 29 и 30 в каждом из блоков 14-16, так и формирователей 7-12 вл етс частота сетевого трехфазного синусоидального напр жени , при этом в полу5 период каждого периода, когда плюс этого напр жени приложен к аноду тиристора 29 в каждом блоке 14-16, управл ющие сигналы формируютс только на выходе формирователей 7, 9 и 11, затем подаютс на управл ющие электроды этих силовых тиристоров , чем обеспечиваетс их провод щий режим.Q to the corresponding outputs of these blocks. Subsequently, the synchronizer of operation of both thyristors 29 and 30 in each of blocks 14-16 and shapers 7-12 is the frequency of a three-phase mains sinusoidal voltage, with half a period of each period when the plus of this voltage is applied to the thyristor anode 29 In each block 14-16, the control signals are generated only at the output of the formers 7, 9, and 11, then are fed to the control electrodes of these power thyristors, which ensures their conducting mode.

В другой полупериод этого же периода , когда плюс сетевого трехфазного синусоидального напр жени приложен к аноду тиристора 30 в каждом блоке 14-16, управл ющие сигналы формируютс только на выходе формирователей 8, 10 и 12 и затем подаютс на управл ющие электроды тиристоров блоков 14-16, чем обеспечиваетс их провод щий режим. Таким образом, в течение каждого периода сетевого трехфазного напр жени обеспечиваетс провод щий режим тиристоров блоков 14-16, что позвол ет снимать с электронагревательных элементов 31-33 полное значение их мощности .In the other half-period of the same period, when the plus of the three-phase sinusoidal voltage network is applied to the anode of the thyristor 30 in each block 14-16, the control signals are generated only at the output of the formers 8, 10 and 12 and then fed to the control electrodes of the thyristors of blocks 14- 16, which ensures their conductive mode. Thus, during each period of the three-phase mains voltage, the conducting mode of the thyristors of blocks 14-16 is provided, which allows the full value of their power to be removed from the electric heating elements 31-33.

При подаче дискретного сигнала на вход элемента 4, при этом такие сигналы на входы элементов 3 и 5 не подаютс , на его выходе формируетс сигнал логической «1, который поступает на второй вход элемента И 18.When a discrete signal is applied to the input of element 4, while such signals are not fed to the inputs of elements 3 and 5, a logical signal "1" is generated at its output, which is fed to the second input of element 18.

Отсутствие дискретного сигнала на входе элемента 3 приводит к отсутствию такого же сигнала на втором входе триггера 21. Наличие сигналов логической «1 на обоих входах элемента И 18 приводит к формированию на его выходе такого же сигнала, который поступает на первый вход триггера 21 и он переходит в состо ние, при котором на его выходе формируетс сигнал логической «1. Этот сигнал переводит в закрытое состо ние элемент ЗАПРЕТ 25, что приводит к исчезновению сигнала логической «1 на первом выходе распределител 6 и входах формирователей 7, 9 и 11, которые вывод тс из работы, так как ввиду отсутстви сигналов логической «1 на управл ющих входах магнитоуправл емых элементов 28 происходит отключение последовательно соединенных диодов 26 и резистора 27 от выходов соответствующих формирователей 7, 9 и 11.The absence of a discrete signal at the input of element 3 leads to the absence of the same signal at the second input of the trigger 21. The presence of logical signals "1 at both inputs of the element And 18 leads to the formation at its output of the same signal that arrives at the first input of the trigger 21 and it goes to the state when the logical signal "1. This signal translates into the closed state the element BANGE 25, which leads to the disappearance of the logical 1 signal at the first output of the distributor 6 and the inputs of the formers 7, 9 and 11, which are removed from operation, since due to the absence of logical signals 1 at the control The inputs of the magnetically controlled elements 28 disconnect the series-connected diodes 26 and the resistor 27 from the outputs of the respective drivers 7, 9 and 11.

Вывод тс также из работы тиристоры 29 блоков 14-16.The output of the TC also from the work of the thyristors 29 blocks 14-16.

Одновременно сигнал логической «1 с выхода триггера 21 подаетс через элемент ИЛИ 24 на второй выход распределител 6, ввиду чего его состо ние в смысле наличи на этом выходе сигнала логической «1 остаетс неизменным несмотр на то, что в нем нет сигнала логической «1, подавав- щегос ранее с выхода триггера 20 через элемент ЗАПРЕТ 25 и элемент ИЛИ 24. Так как на втором выходе имеетс сигнал логической «1, то это обеспечивает даль- нейщее функционирование формирователей 8, 10 и 12, а также провод щее состо ние тиристоров 30, вход щих в соответствующие блоки 14-16. Однако эти тиристоры сохран ют провод щий режим только вAt the same time, the logical "1" signal from the output of the trigger 21 is fed through the OR element 24 to the second output of the distributor 6, which means that its state in the sense of the presence at this output of the logical signal "1 remains unchanged despite the fact that there is no logical signal" 1, previously supplied from the output of flip-flop 20 through the prohibition element 25 and the element OR 24. Since the second output has a logical signal "1, this ensures the further functioning of the shaper 8, 10 and 12, as well as the conducting state of the thyristors 30 corresponding to blocks 14-16. However, these thyristors retain the conductive mode only in

течение полупериода каждого периода сетевого трехфазного напр жени , поскольку выведены из работы тиристоры 29 блоков 14-16. Это позвол ет снимать с электронагревательных элементов 31 -33 у же не полное , как было ранее, а пониженное значение мощности.the half-period of each period of the three-phase mains voltage, since the thyristors of blocks 29-16 are removed from operation. This makes it possible to remove from the electric heating elements 31 -33 at the same not a complete, as it was before, but a lower power value.

При подаче дискретного сигнала на вход элемента 5, при этом также сигналы на входы элементов 3 и 4 гальваническогоWhen applying a discrete signal to the input element 5, while also the signals to the inputs of elements 3 and 4 electroplating

разделени не подаютс , на его выходе формируетс сигнал логической «1, который подаетс на второй вход элемента И 19, наличие на обоих входах этого элемента сигналов логической «1 приводит к форми5 рованию на его выходе также сигнала логической «1, который через вторые входы элементов ИЛИ 22 и 23 подаетс соответственно на вторые входы триггеров 20 и 21, в результате чего они перевод тс в состо ние , при котором на их выходах прекра0 щаетс формирование сигналов логической «1. При этом переводитс в открытое состо ние элемент ЗАПРЕТ 25, сигнал логической «1 через который не проходит, так как он отсутствует на выходе триггера 20 the separation is not supplied, at its output a logical "1" signal is generated, which is fed to the second input of the element 19, the presence of the logical "1 at both inputs of this element of the signal leads to the formation of at its output also a logical" 1 signal, which through the second inputs of the elements OR 22 and 23, respectively, are fed to the second inputs of the flip-flops 20 and 21, as a result of which they are transferred to a state where the formation of logical "1" signals at their outputs stops. At the same time, the BANGE 25 element is transferred to the open state, the logical signal "1 through which it does not pass, as it is absent at the output of the trigger 20

5 элемента. Кроме того, исчезает сигнал логической «1 на втором выходе распределител 6, что приводит к выводу из работы формирователей 8, 10 и 12 блоков 14-16, в результате чего полностью прекращаетс съем мощности с электронагревательных эле0 ментов 31-33.5 items. In addition, the logical < 1 > signal disappears at the second output of the distributor 6, which causes the formers 8, 10 and 12 of the blocks 14-16 to be taken out of operation, as a result of which the removal of power from the electric heating elements 31-33 stops completely.

Описанный выще пример работы устройства показывает, как происходит дискретное деление мощности, снимаемой с электронагревательных элементов 31-33 и измен ю5 щейс дискретно от полного (максимального ) ее значени через пониженное и до минимального (нулевого) ее значени . Если выполн ть подачу дискретных сигналов на входы элементов 3-5 в последовательности, обратной выщеописанной, то деление мощности , снимаемой с электронагревательных элементов 31-33, происходит дискретно и измен етс от минимального (нулевого) ее значени через пониженное и до полного (максимального) ее значени .The above-described example of the operation of the device shows how the discrete division of the power taken from the electric heating elements 31-33 and changing discretely from its full (maximum) value through its reduced to the minimum (zero) value occurs. If discrete signals are applied to the inputs of elements 3-5 in the reverse of the sequence described above, then the division of power removed from the electric heating elements 31-33 occurs discretely and changes from its minimum (zero) value through reduced to full (maximum) its meaning.

с При организации подачи дискретных сигналов на входы соответствующих элементов 3-5 можно осуществл ть деление мощности, снимаемой с электронагревательных элементов таким образом, что она будет дискретно измен тьс , например, от ми0 нимального (нулевого) ее значени до пониженного или полного с последующим возвратом оп ть к минимav ьнoмy, а затем снова возрастать до пониженного или полного с последующим переходом на полное или пониженное и т.д.When organizing the supply of discrete signals to the inputs of the corresponding elements 3-5, it is possible to divide the power removed from the electric heating elements in such a way that it will change discretely, for example, from its minimum (zero) value to lowered or complete, followed by return again to the minimum, and then again increase to reduced or complete with the subsequent transition to full or reduced, etc.

5 Отключение устройства происходит следующим образом.5 Turning off the device is as follows.

Пусковой элемент 1 устанавливаетс в положение, при котором на его выходе.The starting element 1 is set to the position at which at its output.

00

входе элемента НЕ 2 и управл ющем входе коммутационного блока 13 исчезает сигнал логической «1. При этом силовой коммутационный блок 13 отключаетс и снимает напр жение с блоков 14-16, а также на его логическом выходе исчезает сигнал логической «1, который перестает подаватьс на первые входы элементов И 17-19. Кроме того, на выходе элемента НЕ 2 по вл етс сигнал логической «1, который поступает на первые входы элементов ИЛИ 22 и 23, формирующих на своих выходах сигналы логической «1, поступающие на вторые входы соответствующих триггеров 20 и 21, которые перевод тс в состо ние, при котором на их выходах исчезают сигналы логической «1, причем устройство переходит в отключенное состо ние.the input element HE 2 and the control input of the switching unit 13 disappears the logical signal "1. In this case, the power switching unit 13 turns off and removes the voltage from blocks 14-16, and the logical "1" signal disappears from its logical output, which ceases to be supplied to the first inputs of the And 17-19 elements. In addition, a logical "1" signal appears at the output of the element NO 2, which is fed to the first inputs of the elements OR 22 and 23, forming at their outputs the logical signals "1 received at the second inputs of the corresponding triggers 20 and 21, which are converted to a state in which the logical "1" signals disappear at their outputs, and the device goes into a disabled state.

Claims

Invention Formula

A device for power control, containing power series circuits by the number of phases, each of which contains leads for connecting the network, power contacts of the switching unit, anti-parallel connected thyristors and leads for connecting the load, in addition, thyristor turn-on drivers, inputs which are connected to the corresponding outputs of the control signal distributor, and the outputs to the control inputs of the corresponding thyristors, a trigger element connected by the output to the input Control switch unit, characterized in that.

In order to improve noise immunity, the control signal distributor contains three galvanic isolation elements, three AND elements, a NOT element, three OR elements, two triggers and a BAN element, while the galvanic isolation elements are connected between the corresponding terminals for connecting the control signal and the first inputs of the corresponding elements And, the second inputs of which are connected to the logical output of the switching unit, the input of which is connected to the output of the starting element, the outputs of the first and second elements And the connection with the first inputs of the flip-flops, the second inputs of which are connected to the outputs of the first and second elements OR, the first inputs of which are connected to the output of the third element AND, the element is NOT connected between the output of the starting element and the second combined inputs of the elements OR, the output of the first trigger is connected to the first input of the element BANGE, the output of which forms the first output of the control signal distributor, the output of the second trigger is connected to the second input of the BAN circuit and the first input of the third OR element, the second input of which is connected n first output distributor with control signals, and the output is a second distributor output control signals, in addition, each of the outputs of the distributor is connected to the control signal input of the pulses of thyristors associated with the thyristor included in one direction.

0

five

0