Устройство для управления тиристорным широтно-импульсным усилителем мощности

Патент 651443

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

О П И С А"" К Й E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<111651443

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свод-ву (51) М. Кл.

HP 5/16

Н 02 P 13/18 (22) Заявлено 220169 (21) 1303271/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР

flo делам изобретений и открытий

Опубликовано 05.03.79.Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 0803.79 (53) УДК 621.313.2 (088. 8) (72) Авторы изобретения

М.Е.Гольц и В.М.Остреров (71) Заявитель украинский научно-исследовательский институт станков и инструментов (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ THPHCTOPHblM ШИРОТНОИМПУЛЬСННМ УСИЛИТЕЛЕМ МОКНОСТК

Изобретение относится к системам управления тиристорными широтно-импульсными усилителями мощности с поочередной коммутацией.

Известная система управленйя та- ким преобразователем содержит широтно-импульсный модулятор с тремя выходами, два из которых управляют рабочими тиристорами усилителя, а тактовый его выход соединен с формирователем импульсов управления тиристо- рами коммутирующих устройств, устройство блокировки тиристоров неработающего направления, подсоединенное входами к двум выходам широтноимпульсного модулятора, которые управляют рабочими тиристорами, а выходами вЂ” к управляющим цепям двух ключей, установленных в выходных цепях ширртно-импульсного модулятора, пороговое устройство токоограничения, управляемое якорным током и подключенное своим выходом ко входам широтно-импульсного модулятора (1). При использовании тиристорного им- 5 пульсного усилителя мощности с поочередной коммутацией для управления двигателем постоянного тока, в особенности при управлении малоинерционным двигателем при использовании ®»

2 известного устройства в режиме токоограничения наблюдаются большие пульсации якорного тока, что приводит к низким энергетическим показателям усилителя мощности. Кроме того, изза необходимости задержки не менее, чем на два такта коммутации переключения тиристоров разнйх "направлений ухудшаются динамические характерис- тики электропривода и т.д.

При работе усилителя мощности с малоинерционными двигателями полоса пропускания системы должна быть возможно шире, поэтому желательно уменьшение длительности задержки.

Кроме того, в известной системе управления тйристорным широтно-импульсным усилителем мощности устройство токоограничения, прерывающее подачу управляющих импульсов на тиристоры усилителя, не обеспечивает эффективного заполнения токовой диаграммы в режиме токоограничения изза снижения частоты коммутации в этом режиме. В режиме токоограничения запаздывание воздействия системы токоограничения "прйводит к резким вйбросам тока якоря, что вызывает необходимость в увеличении мощности коммутирующих устройств.

6514

Целью изобретения является обеспечение максимальной йолосы пропускания электропривода и обеспечение максимального коэффициента заполнения токовой диаграммы в динамических режимах.

Поставленная цель достигается тем, что между тактовым выходом широтноимпульсного модулятора и формирователем включены дополнительные сумматор импульсов и управляемый ключ, причем формирователь импульсов соединен со входом введенного элемента временной задержки, выход которого соединен с управляющими цепями всех упомянутых ключей, выходы же устройства блокировки через дифференцирующие цепи соединены с упомянутым сумматором и входом второго элемента временной задержки, выход которого подключен к тоМУ же сумматору импульсов, причем прямой выход устройства токоограни чения соединен с управляющими цепями еще двух дополнительных ключей, входы которых объединены, а выход одного из них подключен к упомянутому сумматору, а выход другого вЂ” к двум выходам широтно-импульсного модулятора, инверсный выход устройства токоограничения подключен к формирователю трех сдвинутых во времени импульсов, выход узла, формирующего первый импульс, подключен к упомянутому сумматору, а выходы узлов, формирующих второй и третий импульсы подключены к объединенныа входам ключей.

43 ключи 8 и 9, которые управляются выходами устройства 10 блокировки ти-ристоров неработающего направления, подключенного своими входами к рабочим выходам 2 и 3 широтно-импульсного модулятора. Кроме того, выходы устройства блокировки тиристоров неработающего направления через дифференцирующие цепи 11 и 12 соединены с одной стороны с сумматором б, а с другой стороны со входом элемента

13 временной задержки, выход которого подключен к сумматору б. Выход формирователя 5 через элемент 14 временной задержки управляет ключами

7-9. Систему токоограничения в устройстве составляют пороговое устройство 15, управляемое якорйым током, формирователь 16 трех сдвинутых во времени импульсов, второй сумматор

17 и управляемые ключи 18 и 19.

Прямой выход порогового устройства 15 управляет ключом 18, а инверсный выход ключом 19 запускает формирователь трех импульсов, причем выходная цепь узла, формирующего первый импульс, подсоединена к сумматору 6, а выходные цепи узлов, формирующих второй и третий импульсы через сумматор 17, подключены к объединенным выходам ключей 18 и 19, причем выход одного ключа 18 соединен с сумматором б, а выход другого ключа

19 вЂ” co вхопами ключей 8 и 9.

Устройство работает следующим об- разом.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство для управления тиристорным широтно-импульсным усилителем мощности содержит широтно-импульсный модулятор 1 с двумя рабочими выходами 2 и 3 и одним тактовым выходом 4, формирователь 5 импульсов управления тиристорами коммутирующего устройства; сумматор б импульсов, 7-9 управляемые ключи, устройство 10 блокировки тиристоров неработающего направления, дифференцирующие цепи 11, 12, элементы 13, 14 временной задержки, пороговое устройство 15 системы токоограничения, формирователь 16 трех сдвинутых во времени импульсов, сумматор 17, управляемые ключи 18, 19 и усилитель мощности 20.

Реверсивный широтно-импульсный модулятор 1 имеет три выхода 2-4, два из которых (2 и 3) соединены с управляющими цепями рабочих тиристоров импульсного усилителя и обеспечивают вращение двигателя в одном

"илй другом направлейии,а третий тактовый выход 4 соединен с формирователем импульсов управления тиристорами коммутирующего устройства через сумматор б и управляемый ключ 7. Выходы 2 и 3 соединены с соответствующивщ тиристорами через управляемые

При появлении тактового импульса на выходе 4 широтно-импульсного модулятора 1 последний проходит через замкнутый ключ 7, запускает формирователь 5 и элемент 14 временной задержки, который размыкает ключи 7-9 на время, равное или несколько большее длительности коммутационного процесса в устройстве выключения. Благодаря этому в течение вре45 мени коммутации ни на рабочие, ни на коммутирующие тиристоры импульсы поступать не могут. По истечении заданного интервала ключи 7-9 замыкаются. При реверсе устройство блоки5Q ровки тиристоров неработающего направления 10 изменяет свое состояние, и с помощью дифференцирующих цепей формйруется короткий импульс, который подается на сумматор 6 импульсов

55 и на вход элемента 13 временной задержки. Таким образом, на сумматор б при реверсе приходит два сдвинутых во времени импульса, благодаря чему обеспечивается отключение двух тиристоров одного направления.

Так как интервал между этими импульсами равен длительности процесса коммутации, т.е. составляет 1520% от длительности периода коммутации, то и время, затрачиваемое на

65 реверс, уменьшается в 5, б раз.

651443

ЦНИИПИ Заказ 817/51 Тираж 856 Подписное

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

B режиме токоограничения на сум матор 6 поступают три сдвинутых во времени импульса, причем первый поступает непосредственно при срабатывании порогового устройства,а второй и третий вЂ” через ключ 18, который замыкается при срабатывании порого- S вого устройства 15. При отпускании порогового устройства замыкается ключ 19. Если к этому моменту не сформирован третий импульс формирователя 16, то оставшийся импульс по- Я ступит на рабочий выход модулятора.

Благодаря этому исключен глубокий провал тока при вращении порогового устройства в исходное состояние.

-Формула изобретения

Устройство для управления тиристорным широтно-импульсным усилителем мощности электропривода постоянного тока, содержащее широтно-импульсный модулятор с тремя выходам-, два выхода которого подсоединены через управляемые ключи к управляющим цепям рабочих тиристоров, а тактовый выход соединен с формирователем импульсов управления тиристорами коммутирующих устройств, устройство бло- 6 кировки тиристоров неработающего направления, каждый выход которого соединен с одной из управляющих цепей упомянутых ключей, пороговое устройство токоограничения, о т 30 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения максимальной полосы пропускания электропривода и обеспечения максимального коэффициента заполнения токовой диаграммы в динамических режимах, между тактовым выходом широтно-импульсного модулятора и формирователем включены дополнительные сумматор импульсов и управляемый ключ, при этом формирователь импульсов соединен со входом введенного элемента временной задержки, выход которого соединен с управляющими цепями всех упомянутых ключей, выходы же устройства блокировки через дифференцирующие цепи соединены с упомянутым сумматором и входом второго элемента временной задержки, выход которого подключен к тому же сумматору импульсов, прямой выход устройства токоограничения соединен с управляющими цепями еще двух дополнительных ключей, входы которых объединены, выход одного из них подключен к упомянутому сумматору, а выход другого к двум выходам широтно-импульсного модулятора, инверсный выход устройства токоограничения подключен к формирователю трех сдвинутых во времени импульсов, выход узла, формирующего первый импульс, подключен к упомянутому сумматору, а выходы узлов, формирующих второй и третий импульсы подключены к объединенным входам ключей.

Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 303702, кл. Н 02 P 13/18, 18.01.68.