SU498695A1

SU498695A1 - Device to control the direct frequency converter

Info

Publication number: SU498695A1
Application number: SU1943876A
Authority: SU
Inventors: Виктор Александрович Кравцов; Виталий Александрович Фокин
Original assignee: Запорожский машиностроительный институт им.В.Я.Чубаря
Priority date: 1973-07-18
Filing date: 1973-07-18
Publication date: 1976-01-05

Description

1one

Изобретение относитс к области электротехники , в частности к полупроводниковой преобразовательной техники. Предлагаемое устройство может быть использовано дл построени системы управлени преобразовател частоты с широтно-импульсным регулированием выходного напр жени .The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to semiconductor conversion technology. The proposed device can be used to build a frequency converter control system with a pulse width control of the output voltage.

Известно устройство фазового управлени статическим преобразователем частоты, в котором применен способ регулировани напр жени на выходе преобразовател путем сравнени пилообразного напр жени , частота которого равна или кратна частоте преобразовател , и опорного напр жени на нуль-органе . Дл обеспечени независимости выходного напр жени , преобразовател частоты от его частоты пилообразное напр жение формируют так, чтобы отношение пилообразного напр жени ко времени срабатывани нуль-органа , отсчитанного от момента начала формировани пилы, оставалось посто нным, не завис щим от частоты преобразовани .A device for phase control of a static frequency converter is known, in which a voltage control method is applied at the output of the converter by comparing a sawtooth voltage whose frequency is equal to or a multiple of the frequency of the converter and a reference voltage on a zero organ. In order to ensure the independence of the output voltage, the frequency converter from its frequency, the sawtooth voltage is formed so that the ratio of the sawtooth voltage to the response time of the zero-body, measured from the moment of the beginning of the formation of the saw, remains constant, independent of the conversion frequency.

Устройство, реализующее этот способ управлени , содержит канал регулировани частоты и канал регулировани напр жени . Канал регулировани частоты выполнен в виде задающего генератора, собранного по схеме мостикового генератора с усилителем мощности. Генератор имеет два выхода, на которых соответственно формируютс тактовые импульсы иA device implementing this control method includes a frequency control channel and a voltage control channel. The frequency control channel is made in the form of a master oscillator assembled according to the scheme of a bridge generator with a power amplifier. The generator has two outputs on which, respectively, clock pulses and

пилообразные напр жени с посто нной амплитудой . Один выход генератора подключен к регул тору, включенному на входе инвертора , а второй выход подключен ко входу каналаconstant-amplitude sawtooth stresses. One output of the generator is connected to the controller included at the input of the inverter, and the second output is connected to the input of the channel

регулировани напр жени , выполн емого в виде узла сравнени , в котором происходит сравнение пилообразного напр жени , и напр жени датчика опорного напр жени . Далее сигнал согласовани поступает через нмпульсный усилитель на тиристоры регул тора преобразовател .adjusting the voltage, performed in the form of a comparison unit, in which the saw-tooth voltage is compared, and the voltage of the reference voltage sensor. Next, the matching signal is fed through an impulse amplifier to the thyristors of the converter controller.

Известное устройство фазного управлени статическим преобразователем частоты имеет существенный недостаток, уменьигающий надежность работы преобразовател в целом, заключающийс в том, что устройство не обеспечивает формирование сигналов, снимающих отпирающие импульсы с тиристоров перед переключением и обеспечивающих паузы наThe known phase control device of a static frequency converter has a significant drawback, which reduces the reliability of the converter as a whole, which means that the device does not provide for the formation of signals that remove the trigger pulses from the thyristors before switching and provide pauses for

врем восстановлени запирающих свойств работающих тиристоров, что особенно важно дл непосредственного преобразовател частоты.the recovery time of the stopping properties of working thyristors, which is especially important for a direct frequency converter.

Цель изобретени - повысить надежность работы системы управлени и преобразовател частоты в целом.The purpose of the invention is to improve the reliability of the control system and the frequency converter as a whole.

Дл достижени этой цели устройство снабжено формирователем - распределителем импульсов управлени с трем входами, накопительным счетчиком, дешифратором и чейкойTo achieve this goal, the device is equipped with a driver - a control pulse distributor with three inputs, a cumulative counter, a decoder and a cell.

«ИЛИ, причрм один многоканальный вход“OR, one multi-channel input

формировател -распределите«1 через накопительный счетчик и дешифратор соединен с выходом канала регулировани частоты, второй вход соединен с выходом чейки «ИЛИ, входы которой подключены соответственно к выходам каналов регулировани частоты и нанр лсени , а третий вход соединен непосредственно с выходом канала регулировани напр жени .Shaper -distribute "1 through the cumulative counter and the decoder is connected to the output of the frequency control channel, the second input is connected to the output of the OR cell, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the frequency control channels and the power source, and the third input is connected directly to the output of the voltage control channel .

Принципиальна схема этого устройства приведена на чертеже.A schematic diagram of this device is shown in the drawing.

Устройство состоит из врем задающего устройства I, двух пороговых элементов 2 и 3, двух формирователей импульсов 4 и 5, чейки «ИЛИ 6, накопительного счетчика 7 и дешифратора 8. Устройство управл етс со стороны регул тора частоты 9 и регул тора напр жени 10, а получаюш,иес на выходе сигналы поступают на вход формирующего устройства 11. Устройства 9, 10 и 11 по отношению к распределительному устройству, состо ш ,ему из звеньев 1-8 вл ютс внешними. Их структура определ етс требовани ми к преобразователю частоты, способом управлени и выбором регулируемых параметров.The device consists of a driver setting I, two threshold elements 2 and 3, two pulse drivers 4 and 5, an OR 6 cell, a cumulative counter 7 and a decoder 8. The device is controlled from the frequency control 9 and the voltage regulator 10, At the output, the signals are fed to the input of the shaping device 11. Devices 9, 10 and 11 with respect to the switchgear, consist of links 1–8, which are external. Their structure is determined by the requirements of the frequency converter, the method of control and the choice of adjustable parameters.

Распределительное устройство предназначено дл распределени тактовых сигналов по каналам формирующего устройства, в котором формируютс отпирающие импульсы дл силовых ключей преобразовател ; Кроме этого , в распределительном устройстве формируютс сигналы, управл ющие длительностью пауз, и сигналы, снимающие отпирающие импульсы с тиристоров перед переключени ми. Это устройство в структурном отношении может быть общим дл целого р да непосредственных преобразователей частоты с импульсной коммутацией, измен етс только коэффициент пересчета в счетчике.The switchgear is designed to distribute clock signals through the channels of the shaping device, in which the trigger pulses are formed for the power switches of the converter; In addition, signals that control the length of the pauses and signals that unlock the pulses from the thyristors before switching are formed in the switchgear. This device can be structurally common to a whole range of direct frequency converters with pulse switching; only the conversion factor in the counter changes.

Работа устройства заключаетс в следующем . На выходе врем задающего устройства 1 формируетс линейно нарастающее напр жение , скорость нарастани которого зависит от величины напр жени , снимаемого с выхода регул тора частоты 9.The operation of the device is as follows. At the output time of the driver 1, a linearly rising voltage is formed, the rate of increase of which depends on the voltage taken from the output of the frequency regulator 9.

С выхода устройства 1 нанр жеине поступает на пороговые элементы 2 и 3. Как только напр жение на входе элемента 2 достигает оиределенного значени , на входе его напр жение скачком измен ет свою величину. Из этого скачка напр жени в формирователе 4 формируетс импульс заданной длительности. С выхода формировател сигнал подаетс на вход устройства 1, что приводит к уменьшению напр жени на его выходе до нул .From the output of the device 1, the nanowire arrives at the threshold elements 2 and 3. As soon as the voltage at the input of element 2 reaches the determined value, at the input its voltage abruptly changes its value. From this voltage jump in the driver 4, a pulse of a predetermined duration is formed. From the output of the driver, the signal is applied to the input of device 1, which leads to a decrease in the voltage at its output to zero.

После прекращени действи импульса на выходе устройства 1 снова по вл етс линейно возрастающее напр жение. Таким образом, формируетс пилообразное напр жение с посто иной амплитудой и регулируемой частотой, Это пилообразное напр жение на выходе порогового элемента 3 сравниваетс с напр жением , снимаемым с выхода регул тора 10. В момент изменени знака суммы этих напр жений на выходе элемента 3, выполн ющего роль фазодвигающего устройства, напр жение измен ет скачком свою величину, и благодар этому формируютс пр моугольные импульсы с измен ющей фазой переднего фронта по отнощению тактового импульса, получаемого на выходе формировател 4. Сигнал с выхода элемента 3 подаетс на формирователь 5 и на вход формирующего устройства 11, где используетс дл распределени времени между паузами и включенным состо нием силовых ключей преобразовател частоты при регулировании напр жени на нагрузке широтно-имнульсиым способом.After the cessation of the pulse at the output of the device 1, a linearly increasing voltage appears again. Thus, a sawtooth voltage is formed with a constant amplitude and adjustable frequency. This sawtooth voltage at the output of the threshold element 3 is compared with the voltage removed from the output of the regulator 10. At the time of changing the sign of the sum of these voltages at the output of element 3, the role of the phase-shifting device, the voltage jumps its magnitude, and due to this, square-wave pulses are formed with a varying phase of the leading edge with respect to the clock pulse received at the output of the imager 4. The signal from the output of the element 3 is fed to the driver 5 and to the input of the generator 11, where it is used to allocate time between the pauses and the on state of the power switches of the frequency converter when regulating the voltage on the load in a pulse-width manner.

Сигнал, получаемый на выходе формировател 5, поступает па вход чейки «ИЛИ 6, на второй вход которой подаетс тактовый импульс с выхода формировател 4.The signal received at the output of the imaging unit 5 is supplied to the input cell input "OR 6", to the second input of which a clock pulse is output from the output of the imaging device 4.

Логическа сумма этих сигналов, получаема на выходе чейки, подаетс на вход формирующего устройства -И используетс дл обеспечени пауз между моментами сн ти с работающих тиристоров и подачи на включаегаые тиристоры преобразовател отпираюш ,их импульсов.The logical sum of these signals, which is obtained at the output of the cell, is fed to the input of the shaping device -I is used to provide pauses between the moments of removal from the working thyristors and the supply to the thyristors of the converter of an unlocking of their pulses.

Тактовый импульс с выхода формировател 4 подаетс на вход триггерного счетчика 7, обеспечивающего нужный коэффициент пересчета . Код, получающийс в счетчике с помощью дешифратора на все сочетани , преобразуетс в импульсы, последовательно распредел емые по каналам формировател 11.The clock pulse from the output of the imaging unit 4 is fed to the input of the trigger counter 7, which provides the desired conversion factor. The code obtained in the counter using a decoder for all combinations is converted into pulses sequentially distributed over the channels of the driver 11.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл унравлени непосредственlibiM преобразователем частоты, содержащее 1санал регулировани частоты, выполн емый в виде врем задаюн1,его элемента, соединенного через пороговый элемент с формирователем имнульсоп, выход которого св зан с дополнительным входом врем задающего элемеита , и канал регулировани напр жени , выполненный в виде порогового элемента, вход которого св зан с выходом упом нутого врем задающего элемента, а выход -- со своим формирователем импульсов, о т л и ч а ю И1. е е с тем, что, с целью повышени плдежности работы устройства, оно снабже1Ю формирователем импульсов управлени с трем входами, накопнтельным счетчиком, дешифратором и чейкой «ИЛИ, причем один из входов формировател -раснределител через накопительный счетчик и дешифратор соединен с выходом канала регулировани частоты , второй вход соединен с выходом чейки «ИЛИ, входы которой подключены соответственно к выходам каналов регулировани частоты и напр жени , а третий вход соединен непосредственно с выходом канала регулировани пр жени .A device for adjusting directly a frequency converter containing 1 frequency control channel, made in the form of a time setting, its element connected via a threshold element to a pulse shaper, the output of which is connected to the auxiliary input, the time of the setting element, and the voltage control channel made in the form a threshold element, the input of which is connected with the output of the specified time of the setting element, and the output with its pulse shaper, which is i1. This is so that, in order to improve the operation of the device, it supplies the control pulse shaper with three inputs, a cumulative counter, a decoder and a cell "OR, one of the inputs of the former to the distributor through the cumulative counter and the decoder is connected to the output of the frequency control channel the second input is connected to the output of the OR cell, whose inputs are connected respectively to the outputs of the frequency and voltage control channels, and the third input is connected directly to the output of the control channel n stress.

ГR

пP