Устройство для управления тиристорами автономного инвертора

Устройство для управления тиристорами автономного инвертора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Устройство содержит задающий генератор (1), первый одновибратор (2), второй одновибратор (3), элемент совпадения (4), распределитель импульсов (5), элемент совпадения (6), формирователь широких импульсов (7), формирователь длительности импульсов (8) 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (н)5 Н 02 М 7/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4749624/07 (22) 16.10.89 (46) 07.10.92. Бюл. hL 37 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовых полуп роводниковых устройств (72) А.В.Волков, А.А. Крисан и А.Г.Лохматов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1095343, кл. Н 02 М 7/48, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N - 614516, кл. Н 02 М 7/48, 1969, 2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАМИ АВТОНОМНОГО ИНВЕРТОРА (57) Устройство содержит задающий генераTîð (1), ер ый одновибратор(2), аТороА одновибратор (3), элемент совпадения (4), распределитель импульсов (5), элемент совпадения (6), формирователь широких импульсов (7), формирователь длительности импульсов (8), 2 ил.

176?666

20

40

55

Изобретение относится к электротехнике. в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в полупроводниковых преобразователях частоты.

Известно устройство для управления автономным тиристорным инвертором, содер>кащее задающий генератор, основной и дополнительный формйрователи импульсов управления коммутирующих тиристоров, формирователь импульсов основных тиристоров, усилителя мощности, компаратор реверса, распределитель импульсов, состоящил из реверсивного счетчика и дешифратара, В известном устройстве все фронты переключений основных и коммутирующих импульсов жестко заданы фронтами переключений выходных сигналов распределителя лмпульсов. Этим обусловлен такой недос;атак известного устройства как ограниченная область использования, связан ная с йрименением>только для автонoMHblx тиристорных инверторав со стабильной ча стотой: Использование данного устройства в автономных тиристорных инвертсрах с регулируемой выходной частотой невозможно из-за лзменения длительности импульсов коммутирующих тиристоров с изменением выходной частоты, что приводит к нарушению необходимых процессов коммутации и к аварийным ре>кимам в автономных инверторах.

Наиболее близким по технлческой сущности к предло>кенному техническому решению является устройство для управления тиристорами независимога инвертора, содержащее задающий генератор, распределитель импульсов, формирователь основных коротких импульсов, состоящий из первого блока схем совпадения, соединеннаго выходом со входами первого и второго блоков формирователя длительности импульсов, формирователь дополнительных коротких импульсов, состоящий из последовательно соединенных второго блока схем совпадения и третьего блока формирования длительности импульсов, формирователь широких импульсов и два блока нерегулируемай задержки, входы которых соединены с задающим генератором, причем, выход первого блока нерегулируемой задер>кки, с большей временной длительностью, подключен к первому входу первого блока схем совпадения формирования основных коротких импульсов, выходы первого и второго блоков формирования длительности импульсов которого соединены с первым и вторым входами формирователя широких импульсов, а второй вход первого блока схем совпадения формирования основных коротких импульсов соединен с выходом распределлтеля импульсов, связанного своим входом с выходом задающего генератора, формирователь дополнительных коротких импульсов подключен первым входом второго блока схем совпадения к выходу второго блока нерегулируемой задержки, а вторым входом второго блока схем совпадения — к выходу распределителя импульсов, и выход третьего блока формирования длительности импульсов формирователя дополнительных коротких импульсов и выход формирователя широких импульсов являются выходами устройства.

Недостатками известного устройства являются техническая сложность и большие габариты.

Техническая сложность обусловлена наличием в известном устройстве большого числа {равного m — для формирователя дополнительных коротких импульсов и 2m— для формирователя основных коротких импульсов, где m — число основных тиристоров инвертора) формирователей узких импульсов {содержащихся в составе блоков формирования длительности импульсов), Большие габариты обьясняются наличием большого числа указанных формирователей узких импульсов в известном устройстве для управления тиристорами многофазного инвертора {m. 6 и более), каждый из которых содержит интегральные схемы, конденсаторы, диоды, резисторы.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение и снижение габаритов устройства, Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для управления тирирторами автономного инвертора, содержащем задающий генератор, соединенный выходом непосредственно са входом первого однавибратора и через второй одновибратор — с первым входом первой схемы совпадения, подсоединенной своим вторым входом к выходу распределителя импульсов и к первому входу второй схемы совпадения, снабженного двумя входами формирователь широких импульсов, выход которого является одним из выходов устройства, формирователь длительности импульса, дополнительно первый и второй входы формирователя широких импульсов соединены с выходами, соответственно, первой схемы совпадения и распределителя импульсов, соединенного входом с выходом второго одновибратора, формирователь длительности, импульса подключен между

1767566

20 связана с базой транзистора 15, инвер- 50 тирующий вход компаратора 10 связан через резистор 2 1 с источником положительного стабилизированного на-. пря>кения U, причем выход инвертора 12 является выходом задающего генератора 1, 55 а первый вывод резистора 22, соединенного вторым выводом с инвертирующим входом усилителя 9, является входом задающего генератора 1. .Г . выходом первого одновибратора и вторым входом второй схемы совпадения, выход которой является вторым выходом устройства.

На фиг.1 — функциональная схема устройства для управления тиристорами автономного инвертора; на фиг,2 — временные диаграммы работы устройства, Функциональная схема (фиг,1) устройства для управления тиристорами автономного инвертора содержит задающий генератор 1, связакныл выходом непосредственко со входом первого одновибратора

2 и через второй одновибратор 3 — с первым входом первой схемы совпадения 4 (например, в виде схемы "И"), подсоединенного своим вторым входом к выходу распределителя импульсов 5 и к пеовому входу второй схемы совпадения 5 (например, в виде схем

"И"), снабженный двумя входами формирователь широких импульсов 7, выход которого является одк IM из выходов устоойства, формирователь длительности импульса 8.

Первый и второй входы формирователя широких импульсов 7 соединены с выходами, соответственно, первой схемы совпадения

4 и распределения импульсов 5, соединенного входом с выходом второго орновибратора 3, Формирователь длительности импульса 8 подкл очен между выходом первого одновибратора 2 и вторым входогл второй схемы говпадения 5, Выход второй

cxeMb! совпадения 6 является вторым выходом устройства. Задающий генератор 1 выполнен, например, в виде последовательно соединенных усилителя 9, компаратора 10, диода 11, инвертора 12, при этом между выходом и инвертирующим входом усилителя 9 подключена цепочка из последовательНо соеди -,е нных резистора 13 и конденсатора 14, параллельно которому подключен транзистор 15, база которого связана через резистор 16 с выходом компаратора 10, между выходом и неинвертирующим входом которого подключена

RC-цепочка 17, резисторы 18 и 19 одними выводами подключены, соответственно, к неинвертирующему входу усилителя 9 и входу инвертора 12, а другими их выводами — к общей шине питания. которая черездиод

l> Г

ha временной диаграмме (фиг.2) работы устройства приведены следующие обозначения; 01 Uz, Оз — выходные сигналы, соответственно, задающего генератора 1, одновибратора 2 и 3; Ug,UII — выходные сигналы, соответственно, распределителя импульсов 5 и формирователя длительности импульсов 8; U4-i,U4-4 — выходные сигналы первой схемы совпадения 4, определяющие, соответственно, фронты включения первого и четвертого основных тиристоров автономного инвертора; U6-1,UI-4 — выходные сигналы блока схем совпадения 5, опредепяющис сигналы управления двумя коммутирующими тиристорами одной из фаз автономного инвертора; U7-1,U7-4 (U7-1, U7-4 ) — выходные сигналь- формирователя широких импульсов 7 (сигналы управления двумя основными тиристорами одной из фаз автономного инвертора), Предлагаемое устройство работает следуюши образом: на вход задающего генератОр 1 посT j 3 T акалОГОвыи СИГндп 03Яд, пропорциональный =-аданному значению выходной частоты т, с выхода задающего генератора 1 на входы одновибратора 2 и 3 поступают узкие единичные импульсы Ul (фиг.2) частотой mf (где m — число основных тиристоров автономного инвертора), которые запускают одновибраторы 2 и 3, формующие нулевой полярности импульсы Uz и 0з длительностью т1 и tz, соответствекно. По окончанию импульса сигнала U> >формирователь длительности имйульса 8 вырабатывает единичный положительной голярности импульс Ов нормированной длительности, pGBHoA тз. Выходной сиГнал U3 второГО ОД ковибратора 3 поступает на вход распределителя импульсов 5, который Осуществляет распределение па различным каналам импульсы Ug со сдвигом в 60 эл.град„длительностью разной 50 эл.град, и частотой f. Схема совпадения 4 осуществляет задерж <у переднего фрокта своего выходного сигнала U4 (по отношению к переднему фронту выходного сигнала U. распределителя импульсов 5) на величину, равную (т> — то), где то=- 10-600 нс собственное время переключения распределителя импульсов 5, выполненного, например, на основе электронного кольцевого счетчика — делителя на 6. При поступлении с выхода первой схемы совпадения 4 на один из входов формирователя LLIèðоких импульсов 7, выполкекного, например, в виде RS-триггера, сигнала 04-1 — U4-I. по его переднему фронту (из лог. "0" в лог. "1") изменяется на лог. "1" выходной сигнал U7-1 — U7-I формирователя широких импульсов 7. что соответствует сиг1767666

45

55 налу включения (U7-1 — U7-6) основного тиристора автономного инвертора.

При поступлении на другой вход формирователя широких импульсов 7 с выхода распределителя импульсов 5 сигнала Ug no его переднему фронту (из лог."0" в лог."1") изменяется на лог,"0" выходной сигнал

0v-) — 0т-6 формирователя широких импульсов 7, что соответствует снятию импульса

Ь7-1 07-6 с основного тиристора автономного инвертора, При этом на временной диаграмме (фиг.2) выходные импульсы От-1 и

От-с формирователя широких импульсов 7, соответствующие анодной и катодной группам одной фазы основных тиристоров инвертора, имеют разнесение между собой фронтов включения и отключения, ра в ное (т2 — Tp), необходимое для спадания до нуля заднего фронта выходного сигнала управления основных тиристоров /

U ", и исключения одновременного включения тиристоров инвертора противоположных групп в одной фазе.

Схема совпадения 6 осуществляет распределение коммутирующих импульсов

U5-1 U56 длительностью 73 по различным каналам со сдвигом между собой в 60 эл.град. и сдвигом относительно заднего фронта соответствующего импульса

07-1 07-6 формирователя широких импульсов 7 на (r> — то), Указанный временный сдвиг между окончанием импульса управления основного тиристора и началом коммутирующего исключает ложное включение основного тиристора в течении коммутационного процесса, Предлагаемое техническое решение обеспечивает упрощение и снижение габаритов устройства, что достигается за счет сокращения количества формирователей

5 длительности импульсов на (Зю-1) в устройстве.

Формула изобретения

Устройство для управления тиристора10 ми автономного инвертора, содержащее задающий генератор, выход которого подключен к входу первого одновибратора и через второй одновибратор связан с первым входом первой схемы совпадения, под15 ключенной своим вторым входом к выходу распределителя импульсов и к первому входу второй схемы совпадения, формирователь широких импульсов с двумя входами; первым — входом начала формирования ши20 рокого импульса и вторым входом окончания формирования широкого импульса, выход которого является одним из выходов устройства, формирователь длительности импульса, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с

25 целью упрощения и снижения массогабаритных показателей, первый и второй входы формирователя широких импульсов соединены с выходами соответственно первой схемы совпадения и распределителя им30 пульсов, соединенного своим входом и выходом второго одновибратора, формирователь длительности импульса включен между выходом первого одновибратора и вторым входом второй схемы сов35 падения, выход которой является вторым выходом устройства.

17676бб

Редактор

Заказ 3557 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

4 Z-4 l<7

Составитель А.Л охмато в

Техред М.Моргентал Корректор M,Ìàêcèìèøèíåö