Цифровое устройство для управления тиристорным выпрямителем — SU 1799494 (original) (raw)
/12 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ПАТЕНТ А ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Кировское электромэшиностроительное производственное объединение им. Лепсе (72) А.П,Анферов(73) Кировское электромашиностроительное производственное объединейие им. Лепсе (56) Авторское свидетельство СССР М 652679. кл. Н 02 М 7/12, 1981.Авторское свидетельство СССР М 1470151, кл, Н 02 М 7/12, 1988,(54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ВЫПРЯМИ- ТЕЛЕМ(57) Устройство для управления преобразователем содержит компараторы 1-3 фазных напряжений сети, дешифратор 4, формирователь импульсов сброса 5 по положительному фронту сигналов, формирователь импульсов сброса 6 по отрицательному фронту сигналов, счетчики 7, 8, генератор импульсов со стабильной частотой 9, цифровые компараторы 10, 11 соответственно, выходы которых подключены к дешифратору, аналоговый компаратор 13, дифференциальный усилитель 17, элементы И 14; 15, управляемый генератор импульсов 16, дифференциальный усилител,ь 17. 3 ил.Изобретение относится к системам управления тиристорными преобразователями и может быть использовано длярегулирования и стабилизации выходногонапряжения трехфазного тиристорного выпрямителя,Цель изобретения - расширение диапазона регулирования выходного напряжениявыпрямителя.На фиг,1 показано цифровое устройстводля управления выпрямителем; на фиг,2 -мостовой трехфазный выпрямитель; нафиг.З - временные диаграммы в различныхточках устройства, обозначение сигналовсоответствует обозначению блоков нафиг.1.Устройство содержит компараторы 1, 2,3 фазных напряжений сети, дешифратор 4,формирователь 5 импульсов сброса по положительному фронту сигнала, формирователь б импульсов сброса по отрицательномуфронту сигнала, счетчики импульсов 7 и 8,генератор импульсов 9 со стабильной частотой, цифровые компараторы 10 и 11, реверсивный счетчик, импульсов 12, аналоговыйкомпаратор 13, первая 14 и вторая 15 схемыИ, управляемый генератор импульсов 16,дифференциальный усилитель 17,На фиг,1 показано цифровое устройствоуправления тиристорным выпрямителем.Устройство содержит компараторы 1, 2, 3фазных напряжений сети, на входы которыхпоступают по 2 фазы сети, Выходы компараторов подключены ко входам Х 1, Х 2. Хз дешифратора 4 и также к формирователюимпульсов сброса 5 по положительномуФронту сигнала и к формирователю 6 импульсов сброса по отрицательному Фронтусипала. Выходы формирователей 5 и 6 подключены ко входу В (сброс) счетчиков 7 и 8соответственно, Счетные входы счетчиков 7и 8 подключены к выходу генератора импульсов со стабильной частотой 9, двоичный, код с выходов счетчиков 7 и 8 поступает навходы В цифровых компараторов 10 и 11соответственно, выходы которых подключены соответственно ко входам Х 5, Х 4 дешифратора 4, выходы 16 которогоподключены к управляющим электродам соответствующих тиристоров выпрямителя(Фиг.2). Напряжение Овых (напряжение с выхода выпрямителя) и Оэад(напряжение задания) поступают на входы аналоговогокомпаратора 13 и дифференциального усилителя 17, Первый выход (ОвыхОззд) компаратора 13 подключен ко второму входупервой схемы И 14. Второй выход(О 8 ыхОээд) компаратора 1.3 подключен ковторому входу второй схемы И 15, к первымвходам схем И подключен выход управляемого генератора импульсов 15, вход которого подключен к выходу дифференциальногоусилителя 17. Выход первой схемы И 14подключен ко счетному входу "+1" реверсивного счетчика импульсов 12, выход второй схемы И подключен к счетному входу"О ко входам А цифровых компараторов 10 и11. Выход . 0 реверсивного счетчика 12подключен к третьему входу второй схемы И15,Работает устройство следующим обра"5 зом. На каждый из компараторов 1, 2, 3поступают по два фазных напряжения сети,на выходах компараторов образуются трипоследовательности сигналов(фиг.З), фронты сигналов соответствуют точкам естест 20 венной коммутации вентилей, Поположительному фронту импульсов с выходов компараторов 1, 2 и 3 формирователь 5формирует короткие импульсы сброса длясчетчика 7, а по отрицательному фронту импульсов Формирователь б формирует импульсы сброса для счетчика 8, такимобразом импульсы сброса соответствуютточкам естественной коммутации тиристоров выпрямителя. На счетные входы счетчиЗО ков 7 и 8 поступают импульсы с генератораимпульсов 9, с выходов счетчиков 7 и 8 двоичный код угла й поступает на входы "В"цифровых компараторов 10 и 11 соответственно. При равенстве кодов на входах А и В35 импульс с выхода компараторов 11 и 10 поступает на дешифратор 4, который осуществляет распределение импульса поуп равляющим электродам соответствующих тиристоров.Выходное напряжение выпрямителя зависит от угла открытия тиристоров а (фиг.З), двоичный код которого находится в счетчике,12, При изменении Овых или.Од сигнал с соответствующего выхода аналого вого компаратора 13 разрешает прохождение через соответствующую схему И 14 или 15 импульсов с управляемого генератора импульсов 16 на один из счетных входов реверсивного счетчика 12, при этом изменяется число в счетчике и, соответственно.угол а, При увеличении значения Оы- Оз,д на выходе дифференциального усилителя 17 частота управляемого генератораимпульсов увеличивается, тем самым время переходного процесса при разных значенияхОвых - Озадбудет примерно одинако-,вым., Рабочая частота генератора 1 б в несколько раз меньше частоты генератора 9, Выход0 счетчика 12 подключен к111225 третьему входу второй схемы И, тем самым запрещается появление на выходе счетчика 12 отрицательных чисел, Аналоговый компаратор 13 обладает некоторой зоной нечувствительности для повышения 5 устойчивости работы.Таким образом это устройство может формировать углы открытия импульсов от а= О до а = 2/37 гУгол открытия тиристоров а зависит О от двоичного числа в счетчике 12, при двоичном числе равном О угол открытия тиристоров а будет соответственно равен О, т.Е. на выходе тиристорного выпрямителя будет максимально возможное напряже ние, при числе в счетчике 12 соответствующим углу а= 2/3 л выходное напряжение тиристорного выпрямителя. будет равно О.Составим логическую функцию дешифратора 4, Входы дешифратора обозначим О через Х 1, Х 2, Хз, Ха, Х 5, выходы обозначим через У 1, У 2, Уз, У 4, У 5, Уб.Дешифратор выполняет следующие логические функции.У 1= Х 1 Х 2 Х 5 Х 1 ХЗ Х 4У 2=Х 2ХзХ 5+Х 2Х 1Х 4Уз= хХз Х 5+ХзХ 2 Х 4У 4=Х 1ХзХ 4+ Х 2ХзХ 5У 5=Х 2Х 1Х 4+ХХзХ 5Уб=Хз Х 2Х 4+ХХ 2Х 5ЗО Эти логические функции неизменны в диапазоне возможных изменений а= =0.2/3 к .Формула изобретенияЦифровое устройство для управления тиристорным выпрямителем, содержащее три компаратора фазных напряжений сети, выходы которых соединены с входами Х 1, Х 2, Хз дешифратора и с соединенными параллельно одноименными входами форми О рователя импульсов сброса по положительному фронту сигнала и формирователя импульсов сброса по отрицательному фронту сигнала соответственно, выходы сброса которых подключены к 45 входам сброса первого и второго счетчиков импульсов соответственно, и управляемый генератор импульсов, выходы дешифратора использованы как выходы устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования выходного напряжения выпрямителя, введены генератор импульсов со стабильной частотой, четвертый, пятый и шестой компараторы, реверсивный счетчик импульсов. дифференциальный усилитель и два элемента И, входы четвертого компаратора использованы для подключения напряжения с выхода выпрямителя и напряжения задания и соединены с входами дифференциального усилителя, выход генератора импульсов со стабильной частотой соединен со счетными входами первого и второго счетчиков импульсов, многоразрядные выходы которых соединены с вторыми входами пятого и шестого компараторов, выходы которых .соединены с входами Х 4 и Х 5 дешифратора соответственно, первый и второй выходы четвертого компаратора соединены с входами первого и второго элементов И, выход дифференциального усилителя подключен к входу управляемого генератора импульсов, выход которого соединен с входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика соответственно, многоразрядные выходы которого соединены с первыми входами пятого и шестого компараторов, выход отрицательного числа реверсивного счетчика соединен с входом второго элемента И, при этом дешифратор выполняет следующие логические функции: У 1=Х 1 Х 2 Х 5+Х 1 Хз Х 4,.У 2= Х 2 .Хз Х 5+ Х 2 Х Х 4,Уз= Х Х 3 Х 5+ Хз Х 2 Х 4,У 4=Х 1ХзХ 4+Х 2ХзХ 5,У 5= Х 2ХХ 4+ Х 1 Хз Х 5,Уб=ХзХ 2 . Х 4+Х 1Х 2Х 5,где У 1 Уб - выходы дешифратора, Х 1,Х 5 - входы дешифратора,1799494 8 ектор Л.Пилипенко А.Коляд е каз 794 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 Фиг, 3Составитель В.КорниловТехред М.Моргентал иЕ иИ