SU762126A1

SU762126A1 - Одноканальное устройство для фазового управления тиристорным преобразователем i

Info

Publication number: SU762126A1
Application number: SU782642225A
Authority: SU
Inventors: Viktor Epshtejn; Aleksandr M Levin
Original assignee: Viktor Epshtejn; Aleksandr M Levin
Priority date: 1978-06-21
Filing date: 1978-06-21
Publication date: 1980-09-07

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тиристорами выпрямительных и инверторных установок.

Известно одноканальное асинхронное устройство импульсно-фазового управления тиристорными преобразователями, содержащее управляемый генератор, частота которого является функцией сигнала ошибки и распределитель импульсов по фазам тиристорного преобразователя. Системы такого типа охватываются обратной связью по регулируемому выходному параметру преобразователя (напряжению, току, скорости двигателя и т. д), позволяющей осуществлять астатическое регулирование параметра без применения дополнительных регуляторов. Функцию фазового детектора, сравнивающего фазы синхронизирующих и управляющих напряжений, выполняет объект регулирования, т е. сам тиристорный преобразователь [1].

Однако в некоторых режимах (например, режим прерывистых токов) объект регулирования теряет способность· выполнять функцию фазового детектора, в результате контур обратной связи размыкается и час2

тота управляемого генератора отклоняется от желаемого значения. Кроме того, замыкание системы фазового управления по регулируемому параметру не всегда желательно, так как это привя₅ зывает систему управления к конкретному

типу преобразователя.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является одноканальное устройство для фазового управления тиристорным преобразователем, содержаю щее общий управляемый генератор, фазовый детектор и распределитель импульсов, выходы которого связаны с цепями управления вентилей, причем один из указанных выходов для Осуществления обратной связи соединен со входом фазового детектора, ¹ второй вход которого подключен к соответствующей фазе питающего напряжения, а выход ко входу управляемого генератора. Постоянная составляющая сигнала на выходе фазового детектора пропорциональна 20 фазовому сдвигу между сигналами сравниваемых на его входе частот. При строгом равенстве частот на входах фазового детектора величина постоянной составляющей на выходе постоянна и равна управляющё762126

му напряжению. При изменении управляющего напряжения частота импульсов на выходе управляемого генератора изменяется до тех пор, пока постоянная составляющая, пропорциональная требуемому сдвигу фаз, не установится равной новому значению управляющего напряжения. Таким образом, известное устройство осуществляет регулирование фазового сдвига между синхронизирующим напряжением сети и последовательностью управляющих импульсов на выходе распределителя, т. е. угла регулирования [2].

Однако быстродействие устройства ограничено тем, что измерение фазы управляю' щих импульсов производится один раз за

период частоты питающей сети.

Цель изобретения — повышение быстро·

действия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что

в известное устройство, содержащее общий управляемый генератор, соединенный с источником управляющего напряжения и распределителем импульсов, введены сумматор (усилитель), цифроаналоговый преобразователь, широтно-импульсный демодулятор, реверсивный счетчик, дезъюнктор и три формирователя узких импульсов перехода линейных напряжений через ноль, подключенных к питающей сети, причем выходы последних подключены к входам дезъюнктора, выход которого подключен к входу сложения реверсивного счетчика, выход первого разряда счетчика соединен с входом демодулятора, а выходы остальных разрядов — с входами цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к входу сумматора, второй вход которого подключен к выходу демодулятора, а выход — к входу управляемого генератора, выход которого подключен к входу вычитания счетчика.

На фиг. 1 показана схема устройства, на. фиг. 2 — диаграмма состояний реверсивного счетчика. _;

Формирователи 1, 2 и 3 узких импульсов перехода линейных напряжений через ноль подключены к питающей сети ~А, ~В, ~С. Выходы формирователей 1, 2 и 3 подключены ко входам дезъюнктора 4, на выходе которого образуется последовательность синхронизирующих импульсов, еле- . дующих с частотой в шесть раз большей частоты питающей сети. Выход дезъюнктора 4 подключен к входу сложения реверсивного счетчика 5, выход первого разряда которого подключен ко входу широтно-импульсного демодулятора 6, а выходы остальных разрядов к цифроаналоговому преобразователю 7. Выходы демодулятора 6 и преобразователя 7 подключены к входу суммирующего устройства 8, выход которого подключен к входу управляемого генератора 9, выход которого подключен к входу распределителя 10 импульсов и входу вычитания реверсивного счетчика 5. Управляемый генератор 9 подключен также к источнику управляющего напряжения а

частота тактовых импульсов на его выходе в шесть раз превышает частоту питающей сети. Выход первого разряда реверсивного счетчика 5 обозначен логической переменной С)ι, выходы второго и третьего разрядов — Ωι и (3,- Угол управления а тиристорным преобразователем определяется как временной интервал между одним из импульсов последовательности синхронизирующих импульсов и соответствующим ему импульсом последовательности тактовых импульсов. Угол управления « может изменяться в пределах от 0 до 180 электрических градусов и определяться выражением

οίΰ= + Δ</·,

Тде άΐ—ί-ый угол управления, ϊ = 1, 2....; η — целое число, η = 0, 1, 2;

—ί-ая часть угла управления, удов~ летворяющая условию 0 < Δ с/ £ <

< -у. Логические переменные, характеризующие состояние реверсивного _счетчи&а, могут_принимать значения С) ι. ζ) ι, Ρι, Ωΐ Ω* Ω* при этом Οι= 1, когда логическая переменная на выходе триггера первого разряда принимает значение 1. Ω ι = 1. когда логическая переменная на выходе триггера первого разряда принимает значение 0 и т. д. (см. фиг. 2).

В соответствии со схемой устройства

(фиг. 1) и диаграммой состояния реверсивного счетчика (фиг. 2) в установившемся режиме частоты импульсных последовательностей СИ и ТИ на входах реверсивного счетчика 5 равны, при этом состояние триггера первого разряда счетчика 5 меняется 12 раз за период частоты питающей сети, причем продолжительность состояния, характеризуемого <3ι= I, имеет величйну, равную Δοίί., ^т- е. равную углу управления за вычетом п шестидесяти градусных его частей. Число η определяется предисторией системы, характеризуется значениями логических переменных (4ιΩ»< ^на выходах старших разрядов реверсивного счетчика 5 и преобразуется в напряжение посредством цифроаналогового преобразователя 7. Широтно-импульсный демодулятор 6 осуществляет безынерционное преобразование продолжительности Состояния счетчика 5, характеризуемого значением логической переменной Ω, = 1, в напряжение.постоянного тока. Суммирующее устройство 8 суммируя наряжения с выходов блоков β и 7, формируют напряжение, пропорциональное измеренному значению «ί/. Данное напряжение в установившемся режиме должно быть равно напряжению управления Ьупр Действительно, управляемый генератор 9 формирует и сдвигает по фазе импульсы уг

5

равления, частота которых определяется в соответствии с выражением ί =κί₀± Δί,

где ί — частота на выходе управляемого генератора;

ίο — частота, кратная числу фаз преобразователя;

к — коэффициент пропорциональности;

Λί — расстройка частоты, пропорциональная ошибке регулирования в системе, равной разности напряжения с выхода суммирующего устройства 8 и напряжения управления и у п р.

В рассматриваемом установившемся режиме ди = 0, а ί = ί₀

Т. е. отсутствуют причины изменения существующих состояний триггеров старших разрядов счетчика 5. При этом очевидно, что данное их состояние является результатом предшествующего переходного режима, обусловленного изменением управляющего напряжения 11упр, а значит, появлением ошибки регулирования ΔΌ в системе и ее отработки посредством изменения частоты ί тактовых импульсов управления до тех пор, пока их фазовый сдвиг относительно синхронизирующихся импульсов или угол управления η не приобрел требуемого значения, а именно значения, пропорционального рассматриваемому значению величины напряжения Цупр При последующих изменениях и_Улр, в результате появления ошибки Δίί изменяется частота импульсов на выходе управляемого генератора 9, входе распределителя 10 импульсов и входе реверсивного счетчика 5. Пусть, например, в результате изменения и у пр появляется ошибка регулирования Δυ отрицательного знака, частота последовательности тактовых импульсов возрастает таким образом, что в интервале между двумя импульсами последовательности синхронизирующих импульсов вместо одного, как в установившемся и рассмотренном выше режиме, придет два тактовых импульса. Тогда, в соответствии с диаграммой (см. фиг. 2) в результате изменения состояний триггеров старших разрядов, характеризуемых логическими пере- ** менными О», СН произойдет изменение числа и, что с помощью преобразователя 7, отобразится в виде уменьшения напряжения на его выходе, а значит, и выходе суммирующего устройства 8 и будет соответствовать новому значению угла управления

6

άΐ, уменьшенному относительно предыдущего значения.

Устройство работает аналогично при появлении ди продолжительного знака и уменьшении частоты тактовых импульсов(ТИ).

I Введение новых элементов (реверсивного счетчика, широтно-импульсного демодулятора, цифроаналогового преобразователя и др} позволяет повысить быстродействие известного устройства в шесть раз за счет осуществления измерения угла управления 6 раз <· за период вместо одного. Кроме того, в результате введения новых, перечисленных выше элементов, устройство позволяет осуществить измерение углов управления (во всем возможном диапазоне 0—180 эл. град. _н их изменения) в одном канале. >

Это позволяет решить задачу создания .одновременно быстродействующей, точной и универсальной, т. е. не привязанной к какому-то определенному типу' преобразователя' системы управления.

Claims

Формула изобретения

Одноканальное устройство для фазового управления тиристорным преобразователем, содержащее общий управляемый генератор, соединенный с источником управляющего напряжения и распределителем импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно дополните тельно снабжено сумматором, цифроаналоговым преобразователем, широтно-импульсным демодулятором, реверсивным счетчиком, дезъюнктором и тремя формирователями узких импульсов, входы которых служат для подключения к питающей сети; ³³ причем выходы формирователей импульсов подключены к входам дезъюнктора, выход которого подключен к входу сложения реверсивного счётчика, вход вычитания которого подключен к выходу управляемого генератора, выход первого разряда — через широтно-импульсный демодулятор ко входу сумматора, другой вход которого через цифроаналоговый преобразователь подключен к выходам остальных разрядов реверсивного счетчика, а выход сумматора подключен к входу управляемого генератора.