Фазосдвигающее устройство для управления автономным стабилизированным инверторром тока

Фазосдвигающее устройство для управления автономным стабилизированным инверторром тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 т

° Г;

О Л ""М-И:И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<111 5357I2

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.04.75 (21) 2131766/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.76. Бюллетень № 42 (51) М. Кл 2 Н 02Р 13/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.316.727 (088.8) Дата опубликования описания 02.12.76 (72) Авторы изобретения

В. Ш. Бялик и Л. А. Мариничев (71) Заявитель (54) ФАЗОСДВИГАЮЩЕЕ УСТРОИСТВО

ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫМ

СТАБИЛИЗИРОВАННЫМ ИНВЕРТОРОМ ТОКА

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в системах управления автономными инверторам и тока.

Известны фазосдвигающие устройства для управления автономными инверторами тока, запускающиеся от задающего генератора и управляемые сигналом системы регулирования (1, 2). К недостаткам таких устройспв относится наличие части периода, при которой воздействовать на них сигналом управления невозможно, что ухудшает качество переходного процесса при сбросе нагрузки и может привести к срыву инвертирования.

Известно также фазосдвигающее устройство, выполненное на основе ждущего мультивибратора (3). При использова|нии такого фазосдвио ающего устройства в автоном ных стабилизированных ин верторах тока ждущий мультивибратор запускается от отдельного задающего генератора. В таких инверторах при сбросе нагрузки происходит резкий скачок фазы 1выходного напряжения вправо. Так как в состав инвертора тока входит, как правило, тиристорно-дроссельный регулятор реакти вной мощности, то при резком сдвиге выходного напряжения вправо происходит резкое открытие тиристоров этого, регулятора, потому что импульсы, формируемые фазосдвигающим устройством, не успевают сдвинуться

5 вправо. В результате этого ток, через тиристоры основного моста ин вертора увеличивается и возможен срыв инвертирования. Для устранения этого отрицательного эффекта приходится сущеспвенно увеличивать быстро10 действие системы регулирования инвертора, вводя различные произ водные, что усложняет ее схему, Кроме того, так как ждущий мультивибратор представляет собой,устройство временной задержки, воздействовать на него

15 увеличением быстродействия системы регулирования (при аналоговой форме сигнала) в течение временно устойчивого состояния, которое может совпадать с началом переходного процесса изменения фазы напряжения, не

20 представляется возможным. Таким образом, сохраняется возможность срыва инвертора при значительных сбросах:нагрузки. Отрицательный эффект при этом усиливается, когда от инвертора питается асинхронный двит.а25 тель, В этом случае наличие в силовой схеме инвертора конденсаторов приводит при от535712

20

50

65 ключении его к возбуждению двигателя. Переход двигателя в генераторный режим сопровождается значительным и длительным повышением напряжения на шинах, так как фазосдвигающее устройство тиристорно-дроссельного регулятора синхронизировано с задающим генератором, а фаза и частота напряжения возбужденного двигателя существенно отличаются от фазы и частоты импульсов запуска, что,не позволяет скомпенсировать емкость инвертора, Для повышения быстродействия при сбросе нагрузки и упрощения, схемы предлагаемое устройство снабжено дополнительным ключом, схемой совпадения и формирователем импульсов, причем выход дополнительного ключа,шунтирует выход ждущего мульти вибратора на общую шину, вход ключа соединен с выходом схемы совпадений, первый вход схемы совпадений связан с задающим генератором, второй вход схемы совпадений соединен с выходом формирователя импульсов, а вход последнего подключается к выходу инвертора.

Кроме того, устройство содержит дополнительный логический элемент ИЛИ, причем первый вход схемы совпадений связан с выходом задающего генератора через дополнительный логический элемент ИЛИ, один из входов которого соединен с системой включения — отключения инвертора, что обеспечивает,возможность отключения ин вертора без повышения выход ного напряжения при наличии в нагрузке асинхронных двигателей.

Для улучшения качества переходного процесса при отключении инвертора устройство снабжено, вторым дополнительным ключом, причем выход этого .ключа шунтирует один из входов ждущего мультивибратора на общую шину, а вход второго ключа соединен с системой включения-отключения инверто ра.

На фиг. 1 дана блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 — блок-схема модификации устройства; на фиг. 3 — временные диаграммы работы устройства на фиг. 1.

Фазосдвигающее устройство (см. фиг. 1) содержит ждущий мультивибратор 1, бесконтактный ключ 2, схему совпадения 3, формирователь 4 импульсов, синхронизированных с напряжением на шинах ин вертора, и задающий генератор 5. Фазосдвигающее устройство (см. фиг. 2) дополнительно включает в себя схему ИЛИ 6 и бесконтактный ключ 7.

Устройство работает:,следующим образом.

Инвертированное выходное напряжение поступает в формирователь 4, где преобразуется в прямоугольные импульсы, которые поступают на один из входов схемы совпадения

3, на другой вход которой поступают импульсы с генератора 5. На выходе схемы совпадения 3 формируется положительный прямоугольный импульс в интервале времени совпадения положительных импульсов с формирователя 4 и генератора 5. В момент формирования этого положительного импульса бескон4 тактный ключ 2 открывается: выход ждущего мультивибратора приобретает нулевой потенциал и ждущий мультивибратор переходит во временно устойчивое состояние. Таким образом, необходимость в формировании обычных запускающих импульсов для ждущего мультивибратора отпадает, что упрощает предложенное устройство, Длительность нахождения ждущего мультивибратора во временно устойчивом состоянии определяется величиной напряжения, поступающего от системы регулирования, и всегда в статических режимах работы инвертора больше, чем длительность импульса на выходе схемы совпадения И (см. фиг, 3). При резком изменении фазы выходного напряжения вправо длительность импульса на выходе схемы совпадения 3 также увеличивается (интервал t> — t> на фиг. 3). На выходе ждущего мультиви ратора 1 появляется положительный импульс только в момент t>, когда формируется только управляющий импульс для тиристора, т.е. сдвиг импульса вправо происходит быстрее и независимо от сигнала от системы регулирования.

При введении в схему элемента ИЛИ 6 (см, фиг. 2) предлагаемое устройство работает аналогично во всех рабочих режимах ин вертора, за исключением режима отключения инвертора при запущенном асинхронном двигателе. В этом режиме от;системы включения— отключения инвертора на вход схемы совпадения 3 поступает постоянный положительный потенциал, тем самым блокируя сигналы с задающего, генератора 5.

На выходе схемы совпадения 3 в этом режиме формируется импульс, синхронизированный с напряжением на шинах инвертора, длительностью, ра вной длительности импульса на выходе формирователя 4. В момент формирования этого импульса бесконтактный ключ 2 открывается, переводя ждущий мультивибратор 1 во временно устойчивое состояние. Если длительность нахождения ждущего мультивибратора во временно устойчивом состоянии, определяемая величиной сигнала системы регулирования, меньше длительности импульса на выходе формирователя 4, то импульс управления тиристором формируется по заднему фронту импульса, формируемого фор мирователем 4. Ф азовое положение заднего фронта импульса с фор мирователя 4 выбирается так, чтобы скомпенсировать емкости инвертора в этом режиме и тем самым не допускать режим возбуждения вращающегося асинхронного двигателя. В результате этого при отключении инвертора двигатель, сразу начинает тормозиться и напряжение на шинах HIHBepTopB не повышается.

Однако, если длительность нахождения ждущего мультивибратора 1 во временно устойчивом состоянии больше, чем длительность импульса на выходе формирователя 4, то импульс управления тиристором формируется не по заднему фронту импульса с фор535712 мирователя 4, а определяется длительностью временно устойчивого состояния ждущего мультивибратора. В результате емкости инвертора оказываются неполностью скомпенсиро ванными и возникают условия для кратковременного возбуждения двигателя, сопровождающегося повышением напряжения на шинах инвертора.

Для улучшения качества переходного процесса при отключении инвертора в блок-схему устройства введен (см. фиг. 2) дополнительный бесконтактный ключ 7, подключенный между одним из входов ждущего мультивибратора и общей шиной. При таком выполнении устройства при отключенном инверторе бесконтактный ключ 7 открывается, не допуская нахождения ждущего мультивибратора во впеменно устойчивом состоянии больше длительности импульса с выхода формирователя 4. В результате этого фазовое положение импульсов управления тиристорами в этом режиме всегда жестко связано с фазой заднего фронта импульса на выходе формирователя 4, условия, возбуждения асинхронного двигателя отсутствуют и переходный процесс улучшается.

Таким образом, данное изобретение позволяет улучшить динамические овойства стабилизированного инвертора тока, упростить фазосдвигающее .устройство за счет отключения цепи запуска мультивибпатора, а также отказаться от дополнительной системы управления тиристорами в случае прекращения инвертирования при наличии в нагрузке асинхронного двигателя.

Формула изобретения

1. Фазосдвигающее устройство для управления автономным, стабилизированным ин вертором тока, снабженным системой включения — отключения, содержащее ждущий мульти1вибратор, управляемый системой регулирования и запускаемый от задающего генератора, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия при сбросе нагрузки и упрощения схемы, оно снабжено дополнительным ключом, схемой совпадения и формирователем импульсов, причем выход дополнительного ключа шунтирует выход ждущего мультивибратора на общую шину, вход ключа соединен с выходом схемы совпадений, первый вход схемы совпадений связан с задающим генератором, второй вход схемы совпадений соединен с выходом формирователя импульсов, а вход последнего подключается к выходу инвертора.

2. Устройство,по п. 1, отличающеес я тем, что, с целью обеспечения возможности отключения инвертора без повышения выходного напряжения при наличии в нагрузке асинхронных двигателей, оно снабжено дополнительным логическим элементом ИЛИ, причем первый вход схемы совпадений связан с выходом задающего, генератора через дополнительный логический элемент ИЛИ, один из входов которого соединен с системой включе25 ния — отключения инвертора, 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества переходного процесса при отключении инвертора, оно снабжено вторым дополнительным клюЗО чом, причем выход этого ключа шунтирует один из входов ждущего мультивибратора на общую шину, а вход второго ключа соединен с системой включения — отключения инвертора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: !. Авт. св. СССР 199970, М. Кл. Н 02М

1/08, 1968.

2. Авт. св. СССР № 266919, M. Кл. Н 02Р

40 13/16 1971

3. Авт. св. СССР № 163261, М. Кл. Н 02Р

13/16 1964 (прототип).

535732 т юыхи

Составитель Ю. Никитенко

Редактор А, Пейсоченко Техред А. Камышникова Корректор Н. Аук

Заказ 2356/18 Изд. № 1746 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров С;ССР по делам изобретений и открытий

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

Тнцография, пр. Сапунова, 2