Пристрій для керування реверсивним керованим перетворювачем

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (19) 3(51) И 02 Р 1 3 / 2 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО Д£ЛАМ ИЗОЗРРТЕНИИ И ОТКРЫТИЙ "•ига a*«» f * (21) 3277578/24-0? (22) t4.04.81 '* (46) 30.11.84 Бкш. I 44 P (72) В.А.Жигало, А.М.Чудновский, А.П.Ковтунекко, А.А.Крисан, В.А.Мизев и И.П.Тншин (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт силовых полупроводниковых устройств "ВНИИпреобразователь" (53) 621.316.727(088.8) (56) 1. Агрегаты тиристорные серии ,АТ,АТР,АТВ,АТРВ. Каталог 05.03. 28-73. Информэлектро, 197 3. 2. Авторское свидетельство СССР I 525210, кл. Н 02 Р 13/16, 1974f (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЫМ УПРАВЛЯЕМЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ, содержащее блок логики раздельного управления, источник сигнала управлення, блок импульсно-фазового управления, каждый канал которого содержит последовательно соединенные источник синхронизирующих импульсов, генератор опорного напряжения, первый вхо" сумматора,нуль-орган, перзый вход триггера и формирователь управляющиг импульсов, подключенный к бесконтактным ключам, элемент ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу синхронизатора, выход - к второму вхо ду триггера, второй вход сумматора подключен к выходу Ч С Т О Ч Н И Ї а сигнала управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при огтн .(Временном увеличении надежности в него введены два элемента И, R5 -триггер с элементами И ча входах, формирователь импульса сброса, элемент ИЛИ-НЕ, каждый чз вхоДов которого подключен к выходу формирователя управляющих импульсов соответствующего канала бпока импульсно-фазевого управления, причем первые входы элементов И на входах R5 -триггера соединены с выходом элемента ИЛИ-FE, вторые входы соответстренн"! с пер ВЫМ и вторым входом олока логики раздельного управления, перяые РХОДПЇ элементов И соединены соответственно с первым и вторым выходами R5 -тоиггара, вторые входы - соответственно с первым і, вторым рыходэми блока логики раздельного управления, выходы элементов И - с бесконтактными ключами, вход формирователя импугсьса сброса соединен с выхо1дом сигизпа бестоковой плузы блока логики раздельного управления, а его выход - с вторыми входами элементов ИЛИ каждого из каналов блока импульсно-фазового управления. f 1127068 Изобретение относится к электрового управления опорное напряжение технике, а именно к силовой преобможет превышать сигнал управления. разовательной технике, и может быть В момент переключения силовых комписполъвовано в частности, для электролектов вентилей формирование управприводов постоянного тока. ляющих импульсов блокируется выходом Известно устройство для управлеблока логики раздельного управления реверсивным управляемым выпряминия, на котором при переключении м телем, содержащее цва силовых комплекприсутствует логический сигнал " 1 . та вентилей, блок логики раздельОднако при появлении сигнала разреного управления, источник сигнала j шения на подачу управляющих импульуправления, бесконтактные ключи и сиссов на вентили одного из силовых комптему импульсно-фазового управления, лектов вентилей происходит переклюсодержащую в каждом канале источник чение триггеров в тех каналах, где синхронизирующих импульсов, генераопорное напряжение превышает сигнал тор опорного напряжения, нуль-орган j управления,и, следовательно, формиро и элемент памяти [fj . Недостатком этого устройства является большое время бестоковой паузы при реверсе тока нагрузки, что сужает функциональные возможности 20 управления, Наиболее близким к изобретению является устройство для управления реверсивным управляемым выпрямителем содержащее блок логики раздельного 25 управления, источник сигнала управления, бесконтактные ключи и блок импульсно-фазового упразления, содержащий источник синхронизирующих импульсов, генератор опорного на30 пряжения, нуль-орган, триггер и элемент ИЛИ, вход триггера, на который подается сигнал, возвращающий его в исходное положение* подключен к выходу элемента ИЛИ, первый вход 35 которого подключен к источнику синхронизирующих импульсов, а второй вход - к выходу блока логики раздельного управления, на которой во время переключения силовых комп40 лектов существует логический сигнал "ї". В этом устройстве максимальная величина бестоковой паузы определяется задержкой в блоке логики раздельного управления, необходимой для восстановления запирающих свойств вентилей, и дискретностью преобразователя [2j . Недостатком устройства является возможность формирования управляю- 50 щих импульсов с углами, соответствующими обратному напряжению на вентилях. Переключение силовых комплектов вентилей соггровоячцается измзнением сигнала управления, которое 55 сравнивается нуль-органом с опорным напряжением. В этом случае Б нескольких каналах системы импульсно-фазо вание импульсов в этих каналах. Причем эти импульсы могут формироваться с углами управления, соответствующими обратному напряжению на вентилях, что приводит к выделению дополнительной мощности на вентилях из-за , увеличения токов утечки и фактическому снижению класса вентилей.Дополнительное выдепение мощности на вентилях приводит к ускоренному их "старению", а следовательно, снижению надежности устройства в целом. Кроме того, необходимость создания запаса по напряжению вентилей (увеличение их класса) сужает диапазон возможного изменения питающего напряжения, что ограничивает функциональные возможности реверсивного управляемого выпрямителя. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей при одновременном увеличении надежности устройства . Поставленная цель достигается тем, что в реверсивный управляемый выпрямитель, содержащий два силовых комплекта вентилей, блок логики раздельного управления, источник сигнала упрарпения и блок импульснофазового управления, каждый канал которого содержит источник синхронизирующих импульсов, генератор опорного напряжения» нуль-орган, триггер, логический элемент ИЛИ, формирователь управляющих импульсов и бесконтактные ключи, дополнительно введены логический элемент ИЛИ-НЕ, каждый из входов которого подключен к выходу формирователя управляющих импульсов соответствующего канала бпока импульснофазового управления, R5 -триггер с элементами И по R- и 5 -входам, причем новые R-и S -ьходы соеди 27068 а вторые Ц- и S -зхоцы - соответнены с выходом элемента ИЛИ-НЕ, а ственно с первым и вгорым входами вторые R - и S- входы соответственно блока 4 логики раздельного управс первым и вторым выходами блока логиления, логические элементы [ 17 и 18 I ки раздельного управления, два логических элемента И, первые входы ко- 5 первые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходаторых соединены соответственно с перми R5 -триггера 16, а вторые входы вым и вторым выходами RS -триггера, а вторые входы - соответственно с СООТВетСТВеННО С ТКАНЫМ И БТОрЫМ первым и втором выходами блока ловыходами блока 4 логики раздельного гики раздельного управления, а вьгхо- !0 управления, причем выходы логичес'ды элементов И - с бесконтактными ких элементов И 17 ч 18 соединены ключами, вход формирователя импульс бесконтактными ключами 13 и 14 соотса сброса соединен с третьим выховетственно, формирователь 19 импульдом блока логики раздельного упса сброса, вход которого соединен с равления, на котором на время пере- t5 третьим выходом блока - ло'ики раз4 ключения силовых комплектов сущедельного управления, на котором во ствует логический сигнал "і", а его время переключения вентильных компвыход - с входами логических элеменлектов присутствует логический сигм тов ИЛИ каждого из каналов блока имнал " I , а выход формирователя 19 импульско-фазового управлешя. 20 пульса сброса - с вторыми вводами логических элементов ИЛИ 11 каналов На чертеже представлена функциосистемы импульсно-фачоного /правленальная схема устройства. ния . Устройство содержит источник 1 питающего напряжения, два силовых 25 комплекта вентилей 2 и 3, блок 4 логики раздельного управления, источник 5 сигнала управления, систему импульсно-фззового управления, содержащую Щ одинаковых каналов (б-ї)-(б-т). Каждый капал содержит 30 источник 7 синхронизирующих импульсов, генератор В опорного напряжения, вход которого соединен с выходом источника 7 синхронизирующих импульсов, нуль-орган 9 У ш-рвый вход Э5 которого соединен с выходом генератора 8 опорного напряжения, а второй - с выходом источника 5 сигнала управления, триггер 10, первый вход которого соединен с выходом куль-ор- 40 гана 9, логический элемент ИЛИ 11, первый вход которого соединен с выходом источника 7 синхронизирующих импульсов, а выход - с вторым входом триггера 10, формирователь 12 уи45 равняющих импульсов, вхоц которого соединен с выходом триггера 1С, а выход через бесконтактные кпючи 13 и 14 - с силовыми комплектами вентилей направлений проводимости "Впе- 50 ред" 2 и "Назад" 3. Устройство содержит также логический элемент ИЛИ-HF 15 входы которого соединены с выходами формирователей 12 управляющих импульсов, R5 -триггер 1 6 с элементами Ц 55 по ІІ- и 5 -входам, первые R- и 5 -входы которого соединены с выходом логического элемента ИЛИ-НЕ 15, Устройство работает следующим образом (рассматривается работа гдного из каналов системы импульсно-фа-зового управления, так как все каналы идентичны). Источник 7 синхронизирующих импульсов формирует однополярные прямоугольные импульсы, синхронизированные с сетью и следующие г частотой питающей сети. Положительный потенциал на выходе источника 7 синхронизирующих импульсов соответствует логической "1", а нулевой - логическому "О". При появлении сиггала " 0 " на выходе источника 7 синкрон ізирующих импульсов запускается генератор 8 опорного напряжения, нг выходе которого формируется монотонно возрастающее напряжение положительной полярності.. В момент состояния " 1 й на выходе источника 7 синхронизирующих импульсов генератор 8 опорного напряжения возвращается в исходное состояние, т.е.на выходе устанавливается напряжение, равное нулю.Опорное напряжение и напряжение управления с выхода источника 5 сигнала управления сравниваются нуль-органом 9. В момент равенства опорного напряжения и напряжения управления нуль-орган 9 мгновенно изменяет свое состояние с " 0 " на "1". Если на выходе источника 7 синхронизирующих импульсов и формирователя 19 импульса сброса присутствует логический сигнал "0", то в 5 127068 Т изменения состояния нуль-органа триггер 10 переключается и на его выходе появляется логический сигнал'"!". При этом срабатывает формирователь 12 управляющих импуль- 5 сов, и управляющий импульс через один из бесконтактных ключей 13 или 14 подается на вентиль соответствующего силового комплекта вентилей 2 или 3. Состояние бесконтактных *° ключей 13 и 14 определяется выходными сигналами логических элементов И 17 и 18. Логический сигнал " 1 " на выходе этих элементов замыкает 5 соответствующий бесконтактный * ключ 13 или 14. Необходимость вкгпочения вентильного комплекта направления "Вперед" или "Назад" определяется наличием логического сигнала " 1 " не первом или втором выходах блока А 20 логики раздельного управления. Одновременное включение двух вентильных комплектов» т.е. логическое состояние " 1 " одновременно на первом и втором выходах блока 4 логи25 ки раздельного управления исключается. При необходимости переключения силовых комплектов вентилей после отключения работавшего комплекта на первом и втором выходах 3* *> блока 4 логики раздельного управления устанавливаются логические сигналы "О" в течение времени» необходимого для восстановления запирающих свойств вентилей. В это время 35 на третьем выходе блока 4 логики раздельного управления присутствует логический сигнал "1". По переднему фронту этого сигнала формирователь 19 импульса сброса формирует 40 импульс положительной полярности длительностью, меньшей, чем время, необходимое для восстановления запирающих свойств вентилей. Если логический сигнал " і " на выходе бло-45 ка раздельного управления 4 появляется в момент формирования управляющего импульса, то логический сигнал "О" на выходе логического элемента ИЛ'-І-НЕ 15 блокирует пере- ^0 ключение ft5 -триггера 16» а следовательно, и замыкакче соответствующего бесконтактного ключа 13 или 14. Появление сигнала " 1 " на выходе источника 7 синхронизирующих импуль55 C O B S либо на выходе формирователя 19 импульса сброса приводит к появлению сигнала " 1 " на выходе логического элемента ИЛИ t1, возврату триггера 10 в исходное состояние и появлению на его выходе логического сигнала "0", т.е. схема подготавливается к выдаче нового импупьса. При переключении силозык комплектов вентилей из-за изменения величины напряжения управления можег оказаться, что опорное напряжение в нескольких каналах превышает напряжение управления, так как на выходе нуль-органа 9 в этих каналах присутствует лом гический сигнал " I . Пока на выходе формирователя 19 импульса сброса присутствует импульс сброса, переключение триггеров 10 в этих каналах блокируется импульсом сброса. Так как длительность импульса сброса меньше времени,' необходимого для восстановления запирающих свойств вентилей, т.е. времени, Б течение которого оба бесконтактных ключа 13 и 14 во всех каналах разомкнуты при переключении, еще до окончания переключения заканчивается импульс ijсброса, перебрасываются триггеры 10 в каналах, где опорное напряжение превышает напряжение управления, и начинается формирование управляющих импульсов. Когда на первом или втором выходах блока 4 логики раздельного управления появляется сигнал "1", то переключение R5 -триггера, а следовательно, и замыкание бесконтактных ключей 13 или 14 блокируется управляющим импульсом через логический элемент ИЛИ-НЕ 15. Таким образом, управляющий импульс, который сформирован при переключении с углом, соответствующим обратному напряжению на вентиле, не проходит на силовые комплекты 2 илиЗ. Величина максимальной бестоковой паузы при этом не превышает дискретности преобразователя. Отсутствие режимов, при которых управляющие импульсы присутствуют на вентиле в момент приложения к нему обратного напряжения, позволяет снизить класс применяемых вентилей, что, в свою очередь, позволяет расширить фуккииональные возможности реверсивного управляемого выпрямителя и одновременно увеличить надежность устройства. 1127068 Редактор Л. Веселовская заказ 8753/43 Составитель О.Парфенова Техред Т, Маточка \ Корректор В. Ги-ркяк Тираж 666 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по долам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35-, Раушская изб.* д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4