Пристрій для синхронізації системи імпульсно-фазового керування тиристорним перетворювачем

Устройство для синхронизации системы импульсно-фазового управления тиристорным преобразователем, содержащее три усилителя-ограничителя, входы которых подсоединены к клеммам для подключения фаз сети переменного тока, три логических элемента И-НЕ, первые входы которых подключены к выходам соответствующих усилителей-ограничителей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в него введены три двухвходовых элемента ИЛИ и три RS триггера, а элементы И-НЕ выполнены двухвходовыми, при этом первые входы элементов ИЛИ подключены к выходам соответствующих усилителей-ограничителей, первая пара элементов И-НЕ и ИЛИ своими вторыми входами подключена к выходу третьего усилителя-ограничителя, вторая пара элементов И-НЕ и ИЛИ своими вторыми входами соединена с выходом первого усилителя-ограничителя, а третья пара элементов И-НЕ и ИЛИ своими вторыми входами подключена к выходу второго усилителя-ограничителя, в каждой паре логических элементов выход элемента И-НЕ соединен с S входом соответствующего триггера, а выход элемента ИЛИ с R входом того же триггера, выходы триггеров являются выходами устройства. С > ел Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах управления вентильными преобразователями и электроприводами. Известно устройство для синхронизации системы импулъсно-фазового управления тиристорными преобразователями [Авт. св. СССР № 1473033, кл. Н 02 М 1 /08], содержащее трансформатор синхронизации, нуль-органы, узел фиксации полупериода сети, два элемента 2И-НЕ и RS-триггер. В свою очередь узел фиксации полупериода сети состоит из двух одинаковых каналов, каждый из которых содержит интегратор, на вход которого через коммутаторы, управляемые логическим блоком, поступает два разнополярных сигнала опорного напряжения +ЕОП и -Е о п , выход интегратора последовательно соединен с компаратором. К основным недостаткам этого устройства относятся следующие: высокая степень сложности рассматриваемого устройства; наличие время-задающих элементов в виде интеграторов позволяет решать поставленную задачу только для преобраэова 21549 телей, получающих питание от сети со строго фиксированной частотой. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для синхронизации системы уп- 5 равления преобразователем с трехфазной сетью переменного тока [Авт. св. СССР № 966824, кл. Н 02 М 1/08], которое снабжено тремя трехвходовыми логическими элементами И-НЕ, первые входы которых подклю- 10 чены к выходам соответствующих усилителей-ограничителей, при этом выход первого элемента И-НЕ подключен к входу первого формирователя и к вторым входам второго и третьего элементов И-НЕ, выход 15 второго элемента И-НЕ подключен к входу второго формирователя и к второму входу первого и третьему входу третьего элементов И-НЕ, а выход третьего элемента И-НЕ подключен к входу третьего формирователя 20 импульсов и к третьим входам первого и второго элементов И-НЕ. Основными недостатками этого устройства являются: устройство обеспечивает формирова- 25 ние системы только из трех синхронизирующих напряжений, что недостаточно для управления мостовыми преобразователями; синхроимпульсы на выходе рассматриваемого устройства имеют малую продолжи- 30 тельность, что не всегда удобно для сопряжения с последующими элементами системы импульсно-фазового управления; в анализируемом устройстве невозможно обеспечить формирование системы синх- 35 роимпульсов длительностью 180° электрических градусов. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования устройства для синхронизации системы импульсно-фазового 40 управления тиристорным преобразователем, в котором за счет введения новых элементов и установления новых связей между элементами, входящими в устройство, обеспечивается формирование на выходе шести- 45 фазной симметричней системы прямоугольных синхроимпульсов длительностью 180° электрических градусов, защищенной от влияния коммутационных искажений силовой питающей сети и за счет 50 этого расширяется область его применения, включая трехфазные мостовые преобразователи, получающие питание от маломощных автономных источников с переменной частотой тока, например, при импульсно-фа- 55 зовом управлении асинхронными электродвигателями по цепи ротора. Поставленная задача решается тем, что в устройство для синхронизации системы импульсно-фазового управления тиристор ным преобразователем, содержащее три усилителя-ограничителя, входы которых подсоединены к клеммам для подключения фаз сети переменного тока и три логических элемента И-НЕ, первые входы которых подключены к выходам соответствующих усилителей-ограничителей, согласно изо&ретению введены три двухвходовых элемента ИЛИ и три RS-триггера, а элементы И-НЕ выполнены двухвходовыми, при этом первые входы элементов ИЛИ подключены к выходам соответствующих усилителей-ограничителей, первая пара элементов И-НЕ и ИЛИ своими вторыми входами подключена к выходу третьего усилителя-ограничителя, вторая пара элементов И-НЕ и ИЛИ своими вторыми входами соединена с выходом первого усилителя-ограничителя, а третья пара элементов И-НЕ и ИЛИ своими вторыми входами подключена к выходу второго усилителя-ограничителя, в каждой паре логических элементов выход элемента И-НЕ соединен с S-входом соответствующего триггера, а выход элемента ИЛИ с R-входом того же триггера, выходы триггеров являются выходами устройства. На фиг. 1 приведена электрическая схема устройства для синхронизации системы импульсно-фазового управления тиристорным преобразователем; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие его работу. Устройство (фиг. 1) содержит три усилителя-ограничителя 1-3, выполненные, например, на базе операционных усилителей, работающих в режиме нуль-органов, двухвходовые логические элементы И-НЕ 4, 5, 6 двухвходовые логические элементы ИЛИ 7, 8, 9 и RS-триггеры 10-12 выходы которых являются выходами устройства. Логические элементы И-НЕ 4, 5, 6 и ИЛИ 7, 8, 9 сгруппированы так, что образуют пары 4, 7; 5,8 и 6,9. В каждой паре одноименные входы объединены. Выходы усилителей-ограничителей 1-3 подключены к первым входам соответствующих пар логических элементов 4,7; 5,8; 6,9. Вторыми входами первая пара логических элементов 4,7 соединена с выходом усилителя-ограничителя 3, вторая пара логических элементов 5,8 - с выходом усилителя-ограничителя 1, а третья пара, логических элементов 6,9 вторыми входами с выходом усилителя-ограничителя 2. Каждая пара логических элементов 4,7; 5,8; 6,9 выходами подключена к входам RS-триггеров 10-12 так. что выходы логических элементов И-Е 4, 5, 6 соединены с S-входами соответствующих триггеров 10-12. а выходы логических элементов ИЛИ 7. 8, 9 соединены с 21549 R-входами соответствующих триггеров 1012. Все элементы устройства легко воспроизводятся на базе стандартных микросхем и его реализация не вызывает затруднений. Устройство работает следующим образом. На входы усилителей-ограничителей 1 3 поступают фазные напряжения сети А, В и С (фиг. 2). Усилители-ограничители 1-3 формируют прямоугольные импульсы, длительность которых при отсутствии в фазных напряжениях коммутационных помех совпадает с отрицательными полупериодами фазных напряжений. Однако, при наличии коммутационных провалов, форма импульсов на выходах усилителей-ограничителей 1-3 приобретает вид, показанный на фиг. 2, кривые 13-15. Выходные напряжения усилителей-ограничителей 1 и 3 (фиг. 2, кривая 15) поступают на входы логических элементов И-НЕ 4 и ИЛИ 7, в результате чего на выходах последних формируются импульсы, соответствующие кривым 16 (выход И-НЕ 4) и 17 (выход ИЛИ 7), приведенными на фиг. 2. Характерным при этом является то. что выходное напряжение 16 элемента И-НЕ 4 всегда изменяется от единичного до нулевого значения при переходе фазного напряжения А из области положительных значений в область отрицательных (фиг. 2, t 1 и tq), а выход Фиг. 1 5 10 15 20 25 30 ное напряжение 17 элемента ИЛИ 7 изменяется от единицы до нуля при обратном переходе фазного напряжения А из области отрицательных значений в область положительных (фиг. 2, tg). Выходные напряжения 16 элемента И НЕ 4 и 17 элемента ИЛИ 7 поступают соответственно на S- и R- входы триггера 10, выполненного на элементах И-НЕ. Поэтому его "опрокидывание" осуществляется нулевым потенциалом. В результате на выходах, триггера 10 формируются прямоугольные напряжения 22 и 23 (фиг. 2) длительностью по 180° электрических градусов. При этом нулевые потенциалы, возникающие в кривых напряжений 16 и 17 на выходах элементов 4 и 7 в моменты І2 и t 4 соответственно из-за коммутационных провалов в фазных напряжениях А и С, как видно из графиков на фиг. 2, не влияют на формирование выходных напряжений 22 и 23 триггера 10. что делает устройство инвариантным к коммутационным помехам в силовой цепи. Аналогичным образом работают пары логических элементов 5,8 и 6,9 совместно с триггерами 11 и 12. В результате на выходах устройства формируется шестифазная система симметричных прямоугольных напряжений 22-27, показанная на фиг. 2, с длительностью импульсов 180° электрических градусов независимо от частоты питающей сети. 21549Упорядник Замовлення 4442 Техред М.Келемеш Коректор О. Кравцова Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655. ГСП, Київ-53. Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101