SU853764A1 - Устройство дл фазового управлени ВЕНТильНыМ пРЕОбРАзОВАТЕлЕМ - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах управления тиристорными преобразователями, требующих точной синхронизации управляющих сигналов с переменным напряжением питаю- ⁵ щей сети,

Иэвестно устройство для фазового управления вентильным преобразователем £1], содержащее пороговый элемент, генератор пилообразного сигнала, конденсатор, усилительно-ключевой элемент, блок отсечки, преобразующий элемент, элемент сравнения.

Известное устройство обладает низ-_<5 кой надежностью работы в условиях сильных искажений питающей сети.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство управления вентильным преоб- _м разователем £2}, содержащее первый формирователь импульсов, соединенный через первый вход фазового компаратора с фильтром, интегратор, выход ко-.

торого соединен со входом порогового элемента и первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с источником управляющего напряжения, а.выход порогового элемента через второй формирователь импульсов соединен с первым входом интегратора и входом триггера, выход которого подключен ко второму входу фазового компаратора.

Недостатком известного устройства является низкая надежность работы при переходных режимах питающей сети.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства для фазового управления вентильным преобразователем.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для фазового управления вентильным преобразователем, снабжено блоком допускового контроля, ключом, управляемым делителем напряжения, источником эталонного напряжения, причем первый вход блока допускового контроля связан с выходом первого формирователя импульсов, второй вход подключен к выходу фазового компаратора, а выход соединен с управляемым делителем напряжения и с ключом, который соединен с выходом фильтра и вторым входом интегратора, источник эталонного напряжения связан с управляемым делителем напряжения, выход которого подключен к второму входу интег жение, частота которого зависит от постоянного напряжения на его входе.

При появлении рассогласования по фазе и частоте между сигналом, посту· ₅ пающим из сети, и напряжением на выходе интегратора 7, напряжение на выходе фильтра 5 изменяется таким образом, чтобы скомпенсировать это рассогласование. С интегратора 7 напря10 жение пилообразной формы, нулевое ратора.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит формирователь импульсов, блок 2 допускового конт- 15 роля, фазовый компаратор 3, триггер 4, фильтр 5, ключ 6, интегратор 7, управляемый делитель 8 напряжения, источник 9 эталонного напряжения, элемент 10 сравнения, источник 11 управляющего20 напряжения, второй формирователь 12 импульсов, пороговый элемент 13.

При незначительных расстройках между сигналом, поступающим из сети, и выходным сигналом устройства оно ра- 25 ботает следующим образом. С помощью формирователя I импульсов напряжение сети преобразуется в прямоугольные импульсы, которые поступают на вход фазового компаратора 3. На второй ³⁰ вход фазового компаратора 3 поступают прямоугольные импульсы с триггера 4. Выходное напряжение фазового компаратора 3 представляет собой последовательность прямоугольных импульсов, ³⁵ скважность которых зависит от фазовых соотношений сигналов на входах фазового компаратора 3. С помощью фильтра 5 выделяется постоянная составляющая этого импульсного напряжения, ⁴⁰ которая поступает через открытый ключ 6 на вход интегратора 7·

В момент равенства выходного напряжения интегратора 7 заданному пороговому значению пороговый элемент 13 ⁴⁵ выдает сигнал, который запускает формирователь 12 импульсов с постоянной вольт-секундной площадью. За время действия этого импульса интегратор 7 возвращается в исходное состояние и ⁵⁰ цикл повторяется в прежнем порядке. По заднему фронту импульсов с постоянной вольт-секундной площади переключается триггер 4. С его выхода снимаются прямоугольные импульсы, посту- ⁵⁵ пающие на фазовый компаратор 3.

Таким образом, на выходе интегратора 7 получается пилообразное напря значение которого совпадает с моментом пересечения нуля сетевым напряжением, поступает на элемент 10 сравнения, на второй вход которого подается напряжение, определяющее фазовый сдвиг импульса управления вентилями, который вырабатывается элементом 10 сравнения в момент равенства напряжений с выхода интегратора 7 и источника 11 управляющего напряжения.

При значительных расстройках, вызванных, например, включением устройства, резкими скачками частоты в сети при питании от автономного источника энергии, устройство работает следующим образом. Если расстройка превышает допустимое (заранее заданное) значение, блок 2 допускового контроля выдает сигнал на ключ 6. Ключ 6 отключает фильтр 5 от входа интегратора 7, т.е. система в целом становится разомкнутой, параметры фильтра поэтому не влияют на быстродействие. Блок 2 допускового контроля, определяет значение частоты входного сигнала. Причем определяется не абсолютное значение. Весь диапазон возможных частот входного сигнала разбит на несколько зон* Блок 2 допускового контроля определяет лишь в какой зоне находится частота входного сигнала’ и в соответствии с этим изменяет коэффициент деления управляемого делителя 8 напряжения. Кавдой зоне соответствует свой коэффициент деления. Постоянное напряжение, с выхода управляемого делителя 8 напряжения поступает на вход интегратора 7, причем величина его выбирается такой, чтобы частота выходного напряжения устройства соответствовала центру зоны. Как только не выходе устройства установится такая частота, блок 2 допускового контроля выдает сигнал на ключ 6, он открывается и замокает систему.

Небольшая расстройка частоты, вызванная разницей между центральной частотой зоны и истичнным значением частоты сигнала на входе, устраняется с помощью петли обратной связи.

Так как устранение значительной расстройки происходит в разомкнутой 5 системе, то параметры фильтра, имеющего наибольшую величину постоянной · времени по сравнению с другими элементами системы, не влияют на быстродействие всей системы. 10

Данное изобретение позволяет повысить быстродействие устройства для фазового управления вентильным преобразователем и, следовательно, точность 15 синхронизации при переходных режимах. В конечном итоге это приводит к повышению надежности управления вентильным преобразователем.

Claims (2)

1. контрол  св зан с выходом первого фор мировател  импульсов, второй вход подключен к выходу фазового компаратора , а выход соединен с управл емым делителем напр жени  и с ключом, кото рый соединен с выходом фильтра и вторым входом интегратора, источник эталонного напр жени  св зан с управл емым делителем напр жени , выход которого подключен к второму входу интегратора . На чертеже приведена структурна  схема предлагаемого устройства, Устройство содержит формирователь 1 импульсов, блок 2 допускового контрол , фазовый компаратор 3, триггер 4 фильтр 5, ключ 6, интегратор 7, управ л еьб й делитель 8 напр жени , источник 9 эталонного напр жени , элемент 10 сравнени , источник 11 управл ющег напр жеш1 , второй формирователь 12 импульсов, пороговый элемент 13, При -незначительных расстройках меж ду сигналом, поступающим из сети, и выходным сигналом устройства оно ра ботает следующим образом. С помощью формировател  I импульсов напр жение сети преобразуетс  в пр моугольные импульсы, которые поступают на вход фазового компаратора 3, На второй вход фазового компаратора 3 поступают пр моугольные импульсы с триггера 4, Выходное напр жение фазового компаратора 3 представл ет собой последовательность пр моугольных импульсов. скважность которых зависит от фазовых соотношений сигналов на входах фазового компаратора 3. С помощью фильтра 5 выд  етс  посто нна  составл юща  этого импульсного напр жени , котора  поступает через открытый ключ 6 на вход интегратора 7, В момент равенства выходного напр жени  интегратора 7 заданному пороговому значению пороговый элемент 13 выдает сигнал, который запускает формирователь 12 импульсов с посто нной вольт-секундной площадью. За врем  действи  этого импульса интегратор 7 возвращаетс  в исходное состо ние и цикл повтор етс  в пор дке. По заднему фронту импульсов с посто  ной вольт-секундной площади переключаетс  триггер 4. С его выхода снимаютс  пр моугольные импульсы, посту пагащие на фазовый компаратор 3. Таким образом, на выходе интегратора 7 получаетс  пилообразное напр  жение, частота которого зависит от посто нного напр жени  на его входе. При по влении рассогласовани  по фазе и частоте между сигналом, поступающим из сети, и напр жением на выходе интегратора 7, напр жение на выходе фильтра 5 измен етс  таким образом , чтобы скомпенсировать это рассогласование , С интегратора 7 напр жение пилообразной формы, нулевое значение которого совпадает с моментом пересечени  нул  сетевым напр жением , поступает на элемент 10 сравнени , на второй вход которого подаетс  напр жение, определ кщее фазовый сдвиг импульса управлени  вентил ми, который вырабатываетс  элементом 10 сравнени  в момент равенства напр жений с выхода интегратора 7 и источника 1 управл ющего напр жени , При значительных расстройках, вызванных , например, включением устройства , резкими скачками частоты в сети при питании от автономного источника энергии, устройство работает следующим образом. Если расстройка превышает допустимое (заранее заданное) значение,блок 2 допускового контрол  выдает сигнал на ключ 6, Ключ 6 отключает фильтр 5 от входа интегратора 7, т,е, система в целом становитс  разомкнутой, параметры фильтра поэтому не вли ют на быстродействие. Блок 2 допускового контрол , определ ет значение частоты входного сигнала . Причем определ етс  не абсолютное значение. Весь диапазон возмо|сных частот входного сигнала разбит на несколько зон Блок 2 допускового контрол  определ ет лшпь в какой зоне находитс  частота входного сигнала и в соответствии с этим измен ет коэффициент делени  управл емого делител  8 напр жени . зоне соответствует свой коэффициент делени . Посто нное напр жение с выхода управл емого делител  8 напр жени  поступает на вход интегратора 7, причем величина его выбираетс  такой, чтобы частота выходного напр жени  устрсвй- ства соответствовала центру зоны. Как только не выходе устройства установитс  така  частота, блок 2 допускового контрол  выдает сигнал на ключ 6, он открываетс  и заьыкает систему. Небольша  расстройка частоты, вызванна  разницей мезвду центральной частотой зоны и истичнным значением частоты сигнала на входе, устран етс  с помощью петли обратной св зи. Так как устранение значительной расстройки происходит в разомкнутой системе, то параметры фильтра, имеющего наибольшую величину посто нной времени по сравнению с другими элементами системы, не вли ют на быстродействие всей системь. Данное изобретение позвол ет повысить быстродействие устройства дл  фа зового управлени  вентильным преобразователем и, следовательно, точность синхронизации при переходных режимах. В конечном итоге это приводит к повышению надежности управлени  вентильным преобразователем. Формула изобретени  Устройство дл  фазового управлени  вентильным преобразователем, содержащее первый формирователь импульсов, соединенный через первый вход фазового компаратора с фильтром, интегратор выход которого соединен с первым входом элемента сравнени  и с входом порогового элемента, второй вход элемен та сравнени  соединен с источником управл ющего напр жени , выход порогового элемента через второй формирователь импульсов соединен с первым входом интегратора и входом триггера, выход которого подключен к второму входу фазового компаратора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности, оно снабжено блоком допускового контрол , ключом, управл еьым делителем напр жени , источником эталонного напр жени , причем первый вход блока допус кового контрол  св зан с выходом первого фор мировател  импульсов, второй вход подключен к выходу фазового компаратора , а его выход соединен с управл емым делителем напр жени  и с ключом, который соединен с выходом фильтра и вторым входом интегратора, источник эталонного напр жени  св зан с управл еьб м делителем напр жени , выход которого подключен к второму входу интегратора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №368708, кл. Н 02 Р 13/16, 1968.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2715452/24-07, кл. Н 02 Р 13/16, 1979.

   Н