SU508891A1 - Устройство дл управлени мощныммногофазным тиристорным преобразова-телем - Google Patents

Description

ных углов регулировани  по максимуму и минимуму и временные диаграммы его работы.

Устройство дл  управлени  мощным многофазным тиристорным преобразователем частоты содержит в каждой фазе питающей сети формирователь 1 входного синхронизирующего напр жени , формирователи 2 и 3 опорных синусоидальных напр жений, формирователи 4 и 5 управл ющих синусоидальных напр жений , нуль-органы 6i-бге, -7и, двухкаскадные усилители 8i-8, 9i-9«, lOi-Юи, , схему 12 регулируемого ограничени  предельных углов регулировани  по минимуму и максимуму.

Формирователь 1 содержит фазосмещающий мост, диодный ограничитель, усилитель-ограничитель и активный С-фильтр (фиг. 2, а).

Фазосмещающий мост, два плеча которого образованы вторичными обмотками трансформатора 13, а два других - переменным резистором 14 и конденсатором 15, служит дл  исключени  рассогласовани  по фазе (вход- выход) из-за разброса параметров элементов активного С-фильтра. Рассогласование устран етс  изменением величины активного плеча моста (резистор 14). Включение на входе активного фильтра 16 ограничител  амплитуды 17-18-19 нозвол ет стабилизировать амплитуду выходного сигнала формировател  1 при колебани х напр жени  питани  сети /вх.

Однако дл  более качественной стабилизапии выходного напр жени  Uon (фиг. 2, г), учитыва  возможность разброса параметров диодов 18 и 19, неидентичное изменение их динамического сопротивлени  при колебани х температуры окружающей среды, введен стабилизатор амплитуды переменного пр моугольного напр жени , представл ющий собой усилитель-ограничитель с отрицательной обратной св зью, выполненный на интегральной микросхеме.

Активный С-фильтр 16, включенный на выходе формировател  1, представл ет собой узкополосный четырехзвенный третьоктавный баттервортовский полосовой фильтр, пропускающий практически только основную гармонику (50±ЗГц), за счет чего обеспечиваетс  исключение субгармонических составл ющих в опорном синхронизирующем напр жении.

Стабильность выходного синусоидального напр жени  формировател  f/on (фиг. 2, г) обеспечиваетс  за счет того, что помимо стабилизации входного сигнала фильтра источники питани  i и EZ стабилизированы, а коэффициент передачи активного фильтра 16 посто нен и равен л: единице.

Формирователи 2 и 3 опорных синусоидальных напр жений выполнены на операционных усилител х, имеющих одинаковые коэффициенты передачи и, следовательно, равные амплитуды напр жений УОЩ и f/on, на выходах. Так как выходное напр жение формировател 

1подаетс  на разные входы формирователей

2и 3 (фиг. 4 - неинвертирующий вход и фиг. 5 - инвертирующий), то получают опорные

напр жени  дл  фазы и противофазы, подаваемые на входы соответствующих нуль-органов 6i-6п и -7п (например, фазы и противофазы Л).

5 На эти же входы нуль-органов 6i-6 и -7п, выполненных как и формирователи 2 и 3 на интегральных микросхемах, подаютс  и выходные напр жени  формирователей 4 и 5 управл ющих напр жений, выполненных на

0 операционных усилител х, причем коэффициенты их передачи дл  достижени  идентичности выходных напр жений также устанавливают одинаковыми. Идентичность коэффициентов передачи опе5 рационных усилителей достигаетс  за счет установки прецизионных резисторов на входе и в отрицательной обратной св зи (резистор 17 на фиг. 4 или резистор 18 на фиг. 5). Нуль-органы 6i-бтг, 7i-7п дл  увеличени 

0 чувствительности и уменьшени  мощности управлени  в фазосмещающем устройстве выполнены на операционных усилител х в интегральном исполнении (фиг. 3). Двухкаскадные усилители 19 и 20 выполнены на транзисторах обратной проводимости 21 и 22, устанавливаютс  на выходе нуль-органов . Усилители ввод тс  не только дл  усилени  сигналов нуль-органов, но и дл  ввода в устройство со схемы ограничени  12 сигналов ограничени  (Ui, C/g - дл  фазы А и t/g, 4 - дл  противофазы Л).

Схема 12 регулируемого ограничени  (фиг. 6, а) предельных углов регулировани  преобразовател  по максимуму и минимуму содержит резистивно-емкостный мост (резисторы 23, 24, 25, конденсатор 26), нуль-орган 27, выполненный на интегральной схеме, и формирователи ограничивающих сигналов на транзисторах 28 и 29 по минимуму а-мин и по максимуму СХмако.

Ограничивающие импульсы f/з, t Дл  противофазы получают идентичной схемой (как и на фиг. 6, а), только здесь используетс  отрицательна  полуволна фазосмещающего моста,

5 и напр жение смещени  f/см подаетс  другой пол рности.

Дл  одновременного и идентичного изменени  предельных углов регулировани  во всех фазах преобразовател  используетс  общий

0 псточник напр жени  смещени  f/oi, в нулевой (общий) провод которого включен переменный резистор, благодар  чему одновременно мен ютс  положительный и отрицательный уровни UCM, подаваемого на операционные

5 усилители всех фаз и противофаз.

Схема форглировани  импульсов ограничени  позвол ет получать импульсы ограничени  предельных углов регулировани  и при сн тии UCM. В этом случае длительность выходкого импульса с операционного усилител  нуль-органа 27 составл ет 180 эл.град., что соответствует максимальному диапазону регулировани . Колебани  напр жени  сети не оказывают

вли ни  на фазу ограничивающих импульсов.

так как на входе нуль-органа 27 (фиг. 6, а, в) происходит суммирование стабилизированных по амплитуде напр жени  С/с, поступающего с выхода фазосмещающего моста, и напр жени  смещени  /см.

Устройство, представленное на фиг. 1, работает следующим образом.

Входное напр жение С/вх (фиг. 2, б) формируетс  формирователем 1 (фиг. 2,в, г), после чего подаетс  на входы формирователей 2 и 3 опорных синусоидальных напр жений. С выходов этих формирователей опорные напр жени  17оп1 и и о , поступают на входы нульорганов 6i-6и и , где происходит их сравнение с измен ющимис  по амплитуде и частоте управл ющими напр жени ми С/у, и f/yj синусоидальной формы. В момент времени , когда мгновенные значени  этих напр жений станов тс  равными по абсолютной величине , на выходах нуль-органов 6i-6п и 7i-7п возникают управл ющие импульсы, усиливаемые двухкаскадными усилител ми 8i-8п, 9i-9„, lOi-10„ и , с выходов которых импульсы подаютс  на формирующие и усилительные устройства.

Импульсы ограпичени  предельных углов регулировани  по минимуму а,ип и максимуму Кмакс формируютс  при поступлении напр жени  С/оп (фиг. 6, а, б) на вход схемы ограничени  12, которое сдвигаетс  фазосмещающим мостом 23-24-25-26 на 90 эл. град, (фиг. 6,а), затем сравниваетс  на входе нульоргана 27 (фиг. 6,0) с напр жением смещени  f/cM, от уровн  которого зависит диапазон регулировани  преобразовател ; выходной импульс С/ис (фиг. 6, г) дифференцируетс  дифференцирующей цепочкой 30-31 (фиг. 6, д). Отрицательный импульс через диод 32 запирает транзистор 28, и на его коллекторе формируетс  импульс Uz положительной пол рности , который вводитс  в устройство через усилители lOi-10„ и lli-iU и служит дл  ограничени  по минимуму амин.

Положительный импульс (фиг. 6, д) через диод 33 открывает транзистор 29, и с его эмиттера снимаетс  импульс положительной пол рности f/i, служащий дл  ограничени  по максимуму avaKc, который вводитс  в устройство через усилители 8i-8 и 9i-9п.

Импульсы ограничени  как по максимуму, так и по минимуму имеют положительную пол рность (фиг. 6, е), и усилени  их амплитуды

до двухкратного значени  опорного напр жени  С/оп не требуетс .

При нормальной работе в заданном диапазоне регулировани  импульсы ограничени , вводимые в устройство через вторые входы двухкаскадных усилителей 8i-8п, 9i-9п, lOi-Юп, 111-Ил, никакого вли ни  на работу преобразовател  не оказывают. При «избыточном же сигнале управлени 

С/у на входе нуль-органов или их выходе из стро  импульсы ограничени  выполн ют роль симметричных управл ющих импульсов, ограничивающих диапазон регулировани  преобразовател  на заданном уровне.

Claims (2)

1.Устройство дл  управлени  мощным многофазным тиристорным преобразователем частоты , содержащее в каждой фазе питающей сети формирователь входного синхронизирующего напр жени , формирователи опорных синусоидальных напр жений, нуль-органы, схему регулируемого ограничени  предельных углов регулировани  по максимуму и минимуму, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  симметрии управл ющих и ограничивающих импульсов, повыщени  надежности, а

также снижени  потребл емой мощности и габаритов, оно снабжено двухкаскадными усилител ми и формировател ми управл ющих напр жений, причем выход формировател  входного синхронизирующего напр жени  соединен с входом формировател  опорного синусоидального напр жени  и с входом схемы ограничени , выход которой по максимуму подключен к входам первых каскадов упом нутых усилителей, а выходы нуль-органов подсоединены к другим входам первых каскадов двухкаскадных усилителей с выходами, св занными с другими входами вторых каскадов усилителей.

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  независимости

амплитуды выходного напр жени  фильтра от колебаний напр жени  сети, указанный формирователь входного синхронизирующего напр жени  содержит фазосмещающий мост, диодный ограничитель, усилитель-ограничитель , активный C-фильтp с коэффициентом передачи, равным единице.

Uz

д, Щ

czitoto4Z3fi3g3- ,n,

-ЕЗЖССБл

§1

5|

§

Ч-1

II

в ,6

г

at

Uon,S

)t

/

Урд биоду . Vo.

- ну Jill органа

да усилите нога устpouonSa .

-/..

KSxodi

НуЛЬ

органа.

fui.S

g UcUcH.S,

V,,

г Uuc, f

д идц,6

/(jOt

U,Lf2,6

M

tjiSi