Способ формирования управляющих импульсов в одноканальных системах фазового управления вентильным преобразователем

Способ формирования управляющих импульсов в одноканальных системах фазового управления вентильным преобразователем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 151) 4 Н 02 М 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ и ной - +g, где 0 с ю

3 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫПФ (21) 3606119/24-07 (22) I0.06.83 (46) 23.01.86. Бюл. N- 3. (72) Л.И.Гитман (53) 621.316.727(088.8) (56) Бялик В.И. Трехканальное фазосдвигающее устройство с одноканальным управлением противофазными импульсами. -Электротехника, ¹ 8, 1975, с. 17-21.

Руденко P.Ñ. и др. Основы пре— образовательной техники. M.: Высшая школа, 1980, с. 400-402, рис. 8-3. (54) (57) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ УПРАВ—

ЛЯЮЩИХ ИМПУЛЬСОВ В ОДНОКАНАЛЬНЫХ

СИСТЕМАХ ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, заключающийся в том, что формируют опорное пилообразное напряжение, синхрони— зированное с напряжением сети, срав— нивают это напряжение с напряжением задания, в момент равенства этих напряжений формируют управляющие импульсы и распределяют эти импульсы по вентилям фаз преобразователя, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона задания фазы управляющих импульсов, опорное пилообразное напряжение синхронизируют в моменты времени, совпадающие с началами положительных полупериодов фаз напряжения сети в и диапазоне углов от О до — +y

3 и

/ а в диапазоне углов от — + до и

3 опорное пилообразное напряжение синхронизируют в моменты времени,совпадающие с началами отрицательных полупериодов, причем в последнем диа-. пазоне углов в опорное пилообраз ное напряжение вводят постоянную составляющую, равную по величине значению опорного пилообразного напряжения в момент времени, соотII ветствующий углу — а ресинхрониза3

6 цию производят по величине напряжения задания, соответствующего заданию фазы импульсов управления, рав1 12

Изобретение относится к преобразовательной технике, преимуп ественно к системам фазоимпульсного управления многофазными выпрямителями и зависимыми инверторами.

Цель изобретения состоит в расширении диапазона задания фазы управляющих импульсов.

На фиг. 1 приведено устройство, реализующее способ; на фиг. 2 — временные диаграммы.

Устройство содержит функциональные блоки: узел 1 синхронизации; селектор 2 синхроимпульсов; переключатель 3 синхроимпульсов; генератор 4 пилообразного напряжения; устройство 5 сравнения; компаратор 6, распределитель 7; входные усилители 8.

Узел 1 синхронизации системы

4!азового управления выполнен на компараторах 9-11 с дифференцирующими цепями на выходах 12-14„ Входы компараторов через соответствующие цепи согласования соединяются с фазами синхронизирующего напряжения . Выход— ные сигналы всех каналов узла 1 синхронизации подаются на вход селектора 2 синхроимпульсов, где селектируются по полярности диодными мостами

15 и 16, выделяются на резисторах

17 и 18 и затем преобразуются формирователями 19 и 20 в импульсные последовательности. Причем импульсы на выходе формирователя 19 совпадают с началами отрицательных полупериодов, а импульсы на выходе формирователя 20 — с началами положительных полупериодов фаз сетевого напряжения.

Выходы формирователей селектора 2 синхроимпульсов соединяются с входами переключателя 3„ образованного элементами 2И-НЕ 21-24 и управляющим элементом переключателя — транзистором 25. Назначение переключателя 3 состоит в передаче одной из импульсных последовательностей, получаемых на выходах формирователей

19 и 20, на вход генераторов 4 пилообразного напряжения для его синхронизации, в функции сигнала прикладываемого к управляющему входу переключателя. Генератор 4 пилообразного напряжения, вход которого соеди— нен с выходом переключателя 3, содержит усилитель на транзисторе 26, разрядный ключ 27, ключ 28, стабилитрон 29, стабилизатор 30 зарядного тока и конденсатор 31. В зависимости

06923 2

tG

40 от состояния ключа 28 генератор 4 вь!рабатывает пилообразное напряжение с постоянной составляю!цей (величина которой определяется параметрами источника 29) или без постоянной составляющей при открытом транзисторе ключа 28. С выхода генератора 4 пилообразное напряжение подается на один из входов устройства 5 сравнения, выполненное на компараторе 32, на инвертирующий вход которого подается напряжение задания. Выходной сигнал компаратора 32 дифференцируется цепью 33 и с выхода формирователя 34 снимается последовательность импульсов, фаза генерации которых определяется величиной напряжения задания. Сформированные импульсы подаются на вход распределителя 7, где происходит их распределение по вентилям выпрямителя и усиление выходными усилителями 8. Напряжение задания, подаваемое на вход устройства сравнения, одновременно подается на вход компаратора 6, образованного непосредственно компаратором 35, диодом 36 и потенциомет-. ром 37, которым устанавливается порог его переключения, через диод

36 входной сигнал компаратора подается на управление переключателем 3 и ключом 28. Распределитель импульсов выполнен на формирователях 3840, триггерах 41-43 и элементах

2И-НЕ 44-49. Выходной усилитель содержит три формирователя 50-52.

Диаграммы (фиг. 2) обозначены поз. 53-66.

Порог переключения компаратора 6 задается потенциометром 37, равным значению напряжения задания, соответствующему фазе формирования им-!! пульсов,- равной значению — +<1!, !! где 0 < —, Величина опорного

3 напряжения, задаваемая стабилитроном 29, выбирается равной мгновенному значению пилообразного напряжения в момент времени, совпадающий по фазе со значением

П

II при синхронизации генератора синхроимпульсами, совпадающими с началами положительных полупериодов фаэ напряжения сети.

Рассмотрим работу основных узлов системы при изменении задания фазы

1206923 4

30

55 формируемых импульсов от 0 эл. град. до 7, что соответствует изменению напряжения задания на входе системы управления от нулевого до максимального значений. При задании фазы формируемых импульсов в пределах

И

0 (- + Ч" ). .величина напряжения

3 задания меньше порога переключения компаратора 6. В этом случае его выходной сигнал устанавливается равным потенциалу логической единицы, который открывает транзистор 25 переключателя 3, что приводит кпереключению переключателя 3 в положение, при котором происходит передача импульсной последовательности с выхода формирователя 20 на вход генератора 4 пилообразного напряжения. Одновременно потенциал с выхода компаратора 6 через транзистор 25 и элемент 2И-НЕ 21 открывает транзистор 28 электронного ключа шунтирующего стабилитрон 29. Форма и фаза выходного напряжения генЕра— тора 4 в этом случае соответствует показанной на фиг. 2-60. При изменении напряжения задания от нуля до значения, равного порогу переключе— ния компаратора 6, происходит сдвиг формируемых импульсов в пределах

0 — (- + ) (фиг. 2-61). При дости3 жении напряжением задания порога переключения компаратора последний переключается и на его выходе устанавливается потенциал логического нуля. При этом транзисторы 25 и 28 запираются, а переключатель 3 устанавливается в состояние, при котором на вход генератора 4 передается последовательность с выхода формирователя 19. Указанные процессы вызывают ресинхронизацию генератора 4 по началам отрицательных полупериодов напряжения сети, а также ввод в пилообразное напряжение постоянной составляющей (фиг. 2-62). При дальнейшем увеличении напряжения задания до максимального значения фаза генерируемых импульсов возрастает до значения н (фиг. 2-63).

Работа устройства 5 сравнения не изменяется в течение всей работы системы управления — компаратор 32 вырабатывает прямоугольные импульсы, скважность которых определяется соотношением входных сигналов, от передних фронтов которых цепью 33 и формирователем 34 формируются импульсы, поступающие на вход распределителя 7. На другие входы распределителя 7 подаются также синхроимпульсы от узла 1 синхронизации с выхода формирователя 19, а также сигнал управления переключателем 3.

Распределитель 7 содержит три идентичных канала, работа которых отличается фазовым сигналом протекающих процессов. Рассмотрим работу одного канала распределителя. Положительный синхроимпульс с выхода канала A узла 1 синхронизации преобразуется формирователем 38 в логический сигнал, который совпадает с началом положительных полупериодов фазы 4 напряжения сети, переводит триггер

41 в единичное состояние. Возврат триггера 41 в нулевое состояние осуществляется спустя треть полупериода, с приходом на его вход "Установка нуля с выхода формирователя

19 (фиг. 2 — 64). Получаемые на выходе триггера импульсы передаются на вход элемента 2И-НЕ 44, второй вход которого соединен с коллектором транзистора 25, управляющего работой переключателя 3. При этом импульс триггера 41 передается на вход элемента 2И-НЕ 47 только в том случае синхронизации генератора 4 синхроимпульсами, совпадающими с началами отрицательных полупериодов фаз сетевого напряжения, т.е. при задании фазы формирования импульсов в npell

/ делах (- + q )

В результате на каждый из тиристоров выпрямителя, в зависимости от фазы генерации управляющих импульсов, последние подаются в течении полупериода либо по два (при работе в диапазоне фазовых углов

П

+ g - . ii, либо по три (при работе

3 в диапазоне фазовых углов 0 —,(- +Я ), причем первый из приходящих импульсов является отпирающим, фаза которого определяется напряжением задания (фиг. 2-65, 66).

120б923

Составитель В. Бунаков

Редактор Н. Пушненкова Техред Т.Тупик Корректор Г. Решетник

Заказ 8731/57

Тираж 632

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР во делам изобретений и открытий

113035, Москва,, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4