SU575740A1

SU575740A1 - Device for controlling power diode converter

Info

Publication number: SU575740A1
Application number: SU7101638011A
Authority: SU
Inventors: Юрий Александрович Масалов; Николай Васильевич Подола; Юрий Николаевич Ланкин
Original assignee: Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им.Е.О.Патона Ан Украинской Сср
Priority date: 1971-03-12
Filing date: 1971-03-12
Publication date: 1977-10-05

Description

(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬЙЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ(54) VENTILATION CONTROL DEVICE

Предлагаемое устройство управлени вентильным преобразователем контактных электросварочных машин относитс к области сварки и может быть, в частности, использовано в машинах дл точечной и шовной контактной электросварки. Из&естные устройства управлени jзeнтильным преобразователем 1, 2 содержат блок формировани напр жени специальной формы с амплитудой, пропорциональной среднему значению напр жени питающей сети, устройство сравнени и трансформатор блока питани . Недостаток этих устройств заключаетс в пропорциональности напр жени начальных условий мгновенному значению напр жени питаюш .ей сети в момент установлени начальных условий; вследствие чего они подвержены воздействию импульсных помех от работы соседних контактных машин и других электромагнитных механизмов. В моменты воздействий импульсных помех нарушаетс пропорциональность между средним и мгновенным значени ми напр жени питаюшей сети, пропорциональность амплитуды напр жени специальной формы среднему значению напр жени питающей сети, а, следовательно, понижаетс точность стабилизации напр жени на нагрузке вентильного прерывател . Цель изобретени - повышение точности стабилизации среднего значени выходного напр жени при воздействии импульсных помех Эта цель достигаетс введением в схем формировател напр жени специальной формы (пилообразного) дополнительной RC цепочки, работаюш,ей в режиме интегрировани таким образом, что в конце полупериода напр жение питающей сети, напр жение нй дополнительном конденсаторе становитс пропорциональным среднему значению напр жени за полупериод синусоиды питающего напр жени . Напр жение с этого дополнительно го конденсатора, в моменты перехода синусоиды напр жени питающей сети через нуль, используетс дл зар да формирующего конденсатора , т.е. в качестве напр жени начальных условий. В результате этого амплитуда напр жени специальной формы пропорциональна среднему значению напр жени питающей сети и очень слабо зависит от воздействи импульсных помех. Дл перезар да дополнительного конденсатора на формирующий используетс последовательна цепь из дроссел диода и ключа (транзистор, тиристор и т.п.). отпираемого импульсами, сфор.мированными в нул х синусоиды питающей сети.The proposed control device for a valve converter of resistance electric welding machines relates to the field of welding and can be used in particular in machines for spot and seam resistance electric welding. From the control devices, the zentile converter 1, 2 contains a special form voltage shaping unit with an amplitude proportional to the average value of the supply voltage, a comparison device and a power supply transformer. The disadvantage of these devices is that the voltage of the initial conditions is proportional to the instantaneous value of the supply voltage of the network at the time the initial conditions are established; as a result, they are exposed to impulse noise from the operation of neighboring contact machines and other electromagnetic mechanisms. The proportions between the average and instantaneous values of the supply voltage, the proportionality of the amplitude of the voltage of a special form to the average value of the supply voltage, and, consequently, the accuracy of voltage stabilization on the load of the valve chopper. The purpose of the invention is to improve the accuracy of stabilizing the average value of the output voltage when exposed to impulse noise. This goal is achieved by introducing into the voltage driver circuits of a special form (sawtooth) an additional RC chain, working in the integration mode in such a way that at the end of a half period the supply voltage , the voltage of the additional capacitor becomes proportional to the average value of the voltage over the half-period of the sinusoid of the supply voltage. The voltage from this additional capacitor, at the moments of the sinusoid transition of the supply voltage across zero, is used to charge the forming capacitor, i.e. as a tension initial conditions. As a result, the amplitude of the voltage of a special form is proportional to the average value of the supply voltage and very little depends on the effect of impulse noise. For recharging an additional capacitor to the generator, a series circuit of the diode and the key of the diode and the key (transistor, thyristor, etc.) is used. unlocked by pulses formed into zero sinusoids of the supply network.

Интегрирование полупериода напр жени сети с одновременным вычитанием величины интеграла из установленного разр дом дополнительного конденсатора напр жени начальных условий производитс на формирующем конденсаторе так же, как и в известных устройствах .The integration of the voltage half-cycle with the simultaneous subtraction of the integral value from the additional voltage set by the discharge of the initial voltage capacitor is performed on the shaping capacitor in the same way as in known devices.

На чертеже представлено устройство управлени вентильным преобразователем в общем виде.The drawing shows the control device of the valve converter in general.

Устройство состоит из формировател положительных импульсов, синхронизированных с нулем синусоиды напр жени сети, на транзисторе 1, база которого подключена чере резисторы к мостовым выпр мител м 2 и 3. Выпр митель 3 подключен к мостовому фазорегул тору с фиксированной настройкой. Напр жение в диагонали фазорегул тора сдвинуто на 90° относительно напр жени питающей сети. Формирующий конденсатор 4 подключен к выпр мителю 2 через резистор 5, а дополнительный конденсатор 6 - через резистор 7, дроссель 8 и диод 9, конденсатор 6 соединен с конденсатором 4 через диод 10, дроссель 8 и транзистор II, база которого подключена к коллектору транзистора 1 через резистор. К конденсатору 4 подключен транзистор 12 с базой,св занной с коллектором транзистора 11 через дифференцирующую цепь. Кроме того, к конденсатору 4 подключен вход (база транзистора 13) полупроводникового реле (триггера Шмитта) на транзисторах 13, 14, 15. Второй вход полупроводникового реле (база транзистора 14) св зан с потенциометром задани через резистор. Выход полупроводникового реле (коллектор транзистора 15) подключен ко входу импульсного усилител 16 через дифференцирующую цепь. Нагрузкой импульсного усилител вл етс трансформатор 17, вторичные обмотки которого подключены к управл ющим электродам тиристорного контактора сварочной мащины.The device consists of a positive pulse generator, synchronized with zero sinusoid voltage, on transistor 1, the base of which is connected via resistors to bridge rectifiers 2 and 3. Rectifier 3 is connected to a bridge phase regulator with a fixed setting. The voltage in the diagonal of the phasoregulator is shifted by 90 ° relative to the supply voltage. Forming capacitor 4 is connected to rectifier 2 via resistor 5, and additional capacitor 6 through resistor 7, choke 8 and diode 9, capacitor 6 is connected to capacitor 4 through diode 10, choke 8 and transistor II, the base of which is connected to the collector of transistor 1 through a resistor. A capacitor 12 is connected to a transistor 12 with a base connected to the collector of transistor 11 through a differentiating circuit. In addition, the input (base of transistor 13) of a semiconductor relay (Schmitt trigger) on transistors 13, 14, 15 is connected to capacitor 4. The second input of semiconductor relay (base of transistor 14) is connected to a setpoint potentiometer through a resistor. The output of the semiconductor relay (collector of the transistor 15) is connected to the input of the pulse amplifier 16 through a differentiating circuit. The load of the pulse amplifier is a transformer 17, the secondary windings of which are connected to the control electrodes of the thyristor contactor of the welding machine.

Напр жени с выпр мителей 2 и 3 суммируютс на базе транзистора 1 таким образом, что в его коллекторе формируютс положительные пр моугольные импульсы синхронизированные с нулем синусоиды напр жени сети, которые отпирают транзистор 11. В паузах между импульсами, отпирающими транзистор 11 на конденсаторе 6 интегрируетс полупериод напр жени с выпр мител 2 череЗ резистор 7, дроссель 8 и диод 9. При отпирании транзистора 11 конденсатор 6 полностью разр жаетс через открытый транзистор, дроссель 8 и диод 9, передава всю накопленную энергию формирующему конденсатору 4.The voltages of the rectifiers 2 and 3 are summed at the base of transistor 1 in such a way that positive rectangular pulses synchronized with zero sinusoid voltage are formed in its collector, which unlocks the transistor 11. In the pauses between the pulses unlocking the transistor 11 on the capacitor 6 is integrated the half-period of the voltage from the rectifier 2 through the resistor 7, the choke 8 and the diode 9. When unlocking the transistor 11, the capacitor 6 is completely discharged through the open transistor, the choke 8 and the diode 9, transferring all the accumulated energy pho miruyuschemu capacitor 4.

В момент запирани транзистора 11 напр жение на конденсаторе 4 равно по величине (при равенстве емкостей конденсаторов 4 и 6) и обратно по знаку конечному значению (предществующему отпиранию транзистора 11) напр жени на конденсаторе 6.At the moment of locking the transistor 11, the voltage on the capacitor 4 is equal in magnitude (with equal capacitances of capacitors 4 and 6) and back in sign to the final value (before unlocking of transistor 11), the voltage on the capacitor 6.

Индуктивность дроссел выбираетс из условий полного разр да конденсатора 6 на конденсатор 4 до момента запирани транзистора 11 полупериод напр жени с выпр мител одновременно интегрируетс на конденсаторах 6 и 4. Интегрирование полупериода напр жени на конденсаторе 4 происходит через резистор 5 с одновременным вычитанием величины интеграла из напр жени , установленного на конденсаторе 4 при отпирании транзистора 11, поскольку напр жени- на конденсаторе 4 и выпр .мителе 2 противоположны по знаку. Величина резистора 5 выбираетс из условий равенства нулю конечной величины напр жени на конденсаторе 4.The inductance of the choke is selected from the conditions of the full discharge of the capacitor 6 to the capacitor 4 until the moment when the transistor 11 is locked, the half-period of the voltage from the rectifier is simultaneously integrated on the capacitors 6 and 4. The integration of the half-period of the voltage on the capacitor 4 occurs through the resistor 5 with simultaneous subtraction of the integral value installed on the capacitor 4 when unlocking the transistor 11, since the voltage of the capacitor 4 and the rectifier of the terminal 2 are opposite in sign. The magnitude of the resistor 5 is selected from the condition that the finite voltage across the capacitor 4 is zero.

К конденсатору 4 подключен транзистор 12, на базу которого через дифференцирующую цепь поступают отрицательные импульсы, синхронные с моментом отпирани транзистора 11, длительность которых значительно меньше длительности разр да конденсатора 6, действующие в момент накоплени энергии дросселем 8.A capacitor 12 is connected to the transistor 12, to the base of which negative pulses are received through the differentiating circuit, synchronous with the time of unlocking the transistor 11, the duration of which is significantly less than the duration of the discharge of the capacitor 6, acting at the moment of energy accumulation by the choke 8.

Эти импульсы отпирают транзистор 12 и разр жают до нул конденсатор 4 в том случае, если к концу полупериода напр жени сети напр жение на конденсаторе 4 не было равно нулю, что происходит при скачкообразном снижении напр жени питающей сети. Применение транзистора 12 позвол ет снизить врем отработки возмущени при скачкообразном понижении напр жени сети. Напр жение с конденсатора 4 прикладываетс к одному из дифференциальных входов полупроводникового реле (базаThese pulses unlock transistor 12 and discharge capacitor 4 to zero if the voltage on the capacitor 4 was not zero by the end of the half-period of the supply voltage, which occurs when the supply voltage drops abruptly. The use of transistor 12 reduces the time required to work out the disturbance with an abrupt decrease in the network voltage. The voltage from capacitor 4 is applied to one of the differential inputs of a semiconductor relay (base

транзистора 13), ко второму входу которого (база транзистора 14) приложено напр жение задани . На выходе полупроводникового реле (коллектор транзистора 15) формируютс отрицательные пр моугольные импульсы, передний фронт которых зависит от величины задающегоtransistor 13), to the second input of which (the base of transistor 14) a voltage is applied. At the output of the semiconductor relay (collector of the transistor 15) negative rectangular pulses are generated, the leading edge of which depends on the magnitude of the driver

напр жени и амплитуды пилообразного напр жени на конденсаторе 4. После дифференцировани и усилени по мощности эти импульсы поступают на управл ющие электроды тиристорного контактора.the voltage and amplitude of the sawtooth voltage on the capacitor 4. After differentiation and amplification in power, these pulses are sent to the control electrodes of the thyristor contactor.

Дополнительна RC цепь с элементами, служащими дл перезар да дополнительного конденсатора на формирующий конденсатор в .моменты перехода синусоиды напр жени питающей сети через нуль, может быть применена и в устройстве с регулировкой в зависимости отAn additional RC circuit with elements that serve to recharge an additional capacitor to the forming capacitor during the transition of a sinusoid voltage of the supply network through zero, can also be used in the device with an adjustment depending on

COS f мащины.Cos f maschiny.

Claims

1. USSR author's certificate No. 226009, H 02 M 1/08, 1968.

2. USSR author's certificate No. 349523, H 03 K 11/24, 1972. f2S