Главная Автономный инвертор - преобразователь постоянного тока в переменный



Сг, которые могут заряиоться от источника Е через резисторы и Яг. Транзисторы управляются напряжением «.,,г, причем в а полупернод транзистор Ti насыщен, а Тг находятся в режиме-сйшя, во второй полупериод наоборот. Обмотки аи* включены 1 управляющие переходы тиристоров таким образо1М, что кал тиристор одной группы управляется от трансформатора другой , пм (в схеме рис. 49 одноименные точки соедиияются). Дсхпус. в один полупериод иа.г работает формирователь одной группы! второй полупериод могут работать йсе три формирователя <вщ группы, .но включается только одни, а именно тот, уйравляюй переход тиристора которого подключен к импульсному трансфоо тору вышедшего из из работы формирователя. Две выходные мотки на каждом формирователе (wi и юз) необходимы для чеиия иа каждом тиристоре инвертора двух импульсов со сдвиЯ иа угол я/3. 1

На рассмотренном коиюретпом примере системы управления Щ вертором еще раз подчеркиваем о.бщее Правило построения кол вых яересчетных схем: I) элементы должны обладать логич,. памятью; 2) иа входе каждого элемента для его включения ДоЩ осуществляться логическое умножение тактового импульса J н сигнала выхода другого элемента; 3) порядок работы элеме в кольце определяется схемой их взаим-ного соединения.

го. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫМ ИНВЕРТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ НА БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОРАХ И ДИНАМИЧЕСКИХ ТРИГГЕРАХ

Блокинг-генератор, являющийся формирователем управляя импульсов (§ 16), обладает свойством памяти о течение вр« блокииг-процессэ, определяемого иременем иамагничинаиия маг провода трансформатора. Поэтому использование блоюинг-геиерЯ ров ib качестве эле.ментое схемы логики возможно при срамгител высоких выходных частотах автономного инвертора. В дапном жепии, кроме описания пересчетиого кольца, отличающегося от

смотренного в § 19 типом •ческих Элементов, будет расе рен новый вопрос - раздел выхолиого сигнала схемы рас

Запуск 0-W


0>Н

Рнс, 50, Схема входных цепей блокииг-генвратора.

делителя длительностью "g"

лва нмпульса, одни и,ч которых! пользуется для упр.чвления коЦ

ТИруюНЛНМ, другой -- ОСНОВНЫМ;!

ристором при наличии необх»; мой паузы межлу передИ!] фронта.мн данных импульсов.

На рис. 60 приведена сх входной цепи блокииг-геиерат" позволяющая реалиаовать ф цию логического умножения сигналов. В контур смеще1гая, зового перехода транзистора включены последовательно два; знстора Ri и /?2, один из кот /?1 зашунтирован транзис Когда транзистор ЯГг за»

ГОК смещения определяется суммой сопротивлений R\ и кг-

Когда транзистор Тц открыт (.насыщен), ток смещения /с«г определяется сопротивлением Rz:

Управление транзистором ПТг осуществляется по входу «разрешение;» по;и:)жнтельным импульсом напряжения. При отсутствии разреилающего сигнала транзистор ПТч насыщен током через резистор Ri. Положительное напряжение разрешающего сигнала, подаваемое через диод Дз и резистор Rt на базу ЯТг, запирает его.

Допустим, транзистор Тг закрыт, т, е. присутствует разрешающий сигнал. ,3ануск блокииг-генератора осуществляется задним фронтом положительного импульса напряжения и-мп, подаваемого на вход «запуск». При появлении положительного напряжения на этом входе конденсатор С, заряжается через диод и резистор Ri до напряжения Узип и остается в таком состоянии все »ремя действия запускающего сигнала. При исче.знове»ии запускающего ймпульса конденсатор d начинает разряжаться через источник £i, резистор и пере.ход эмиттер-ба.за транзистора ЯГ<, открывая его. При wom начальный ток разряда /а-(taan-ffi)/* должен быть больии! тока смещения. Если разрешающий сипшл отсутствует и тра1гзистор TlTi открыт, ток разряда конденсатора d оказывается меньше тока /см:, и блокинг-генератор пе запускается. Таким образом, для включения блокииг-генератора необходимо одновременное наличие сигналов на его запускающем и разрешающем входах. При этом п.чраметры схемы таковы, что /см1<э</см2-

Пршшнп работы схемы блокинг-генератора я процессе формирования имиульса не отличается от описанного в § 16.

Окончание блокннг-йроцесса возможно и двух случаях: либо иасыникдся магнитопровод трансформатора н прекращается действие положительной обратной связи, либо па базу транзистора Я?] через диод Лг поступат ио.зожительный сигнал, вы;зыиающиС закрывание транзистора, что также приводит к исчезновению поло жительной обратной свя;м1.

Х1ля осуществления запуска между соответствующим входо» блокинг-генератора и -общей точкой системы питания включаетсу либо обмотка трансформаторного ЗГ с дйуполярпым сигналов (в этом случае йключенне блокннг-гепсратора может осуществлять ся 1 раз за период выходной частоты в моменты 1зменеиия поляр ности напряжения на обмотке с иоложитольной на отрицательную) либо выходная обмотка другого блокииг-генератора (а этом случа запуск рассматрндаеного блокинг-генератора осуществляется в мо мент прекращения блокйиг-продесса другого бдокинг-генератора-).

Для разрешения запуска между соотеетствуюнтм входом и ot щей точкой системы питания включается либо выходная обмотк другого блокинг-генератора [при этом запуск рассматриваемого блс кии-генератора возможен -в период сушествеяаиия блокииг-процесс другого блокинг-геператора (БГ)], либо положительный источнш в последнем случае разрешение существует постоянно и включен» блокииг-генератора про.изводится каждым сигналом по ьхот. «запуск*.



При рассмотрении схемы распределителя па блокинг-гепераТорац, последние будем условно изображать о виде квадрата с указанием-входом: Запуск (3), Разрешение (Р), Сброс (С)~~п Выходов (Bl L В2, ВЗ, .,.), имея в виду, что выходные обмотки, используемыедм формирования схемы логики, одним концом подключены к общей точке системы питания, а другой конец обоз-начен соответствующе буквой (рнс. 51).

Система управления трехфазным инвертором содержит 12 бло« кииг-11-енераторов по числу тиристо])ов (идесть основных, шесть ком> мутирующих). Трансформаторы блокипг-генераторов, формирующих управляющие импульсы коммутирующих тиристоров, рассчитывают-ся на длительность H.Mny.uiCa, равную времени необходимой паузы между лерсдиини фронтами управляющих сигналов на коммутирующий и основной тиристоры.

Трансформаторы блокииг-гемораторов, формирующих управ-ляк5ш,ие импульсы основных тиристоров, рассчитываются на, длительность 1/(3/мив), где /мви - минимальная выходная «ш стота иивертора.

3 С Р

Рис. 51. Условное обозначение блокинг-генератора (3 - запуск, С-• сброс. Р - разрешение, В1, В2 ~ выходы) .

Структурная схема распределителя показана па рис. 52. Бло-1 кинг-геператоры с узкими импульсами 1ВГ - 6БГ разбиты на две • группы по три, «а входы 3 каждой группы подключен зажим вы-5 ходной обмотки трансформаторного ЗГ, средняя точка которой сое.тнпепа с общей точкой системы питания. При таком включении в один полупериод частоты «з.р запускающий импульс подается/,! одновременно иа три блокинг-геисратора одной группы, * другсм& полупериод - на другую группу. Схема взаимной связи бло«инг-ге-нераторов, как будет показано ниже, обеспечивает путем подачи разрешающего сигнала па входы Р включение запускающим импульсом Ua.r только одного ИЗ трех блокинг-теиераторов, причем все три бЛокинг-reHejpaTopa каждой группы работают поочередно. Выход каж,дого блокинг-геператора с узкими импульсами яо,дается иа вход 3 соответствующего блокинг-геператора с широкими импульсами 7БГ - 12БГ, приче.м на входы Р всех блакипг-геиераторов с широкими импульсами -подан постоянпьн"! положительный сигнал. При тако.м включении каждый блокинг-геператор с узким «мпульсом в момент прекращения импульса запускает блокинг-гсиератор с широким импульсом. На вход С каждого блокинг-генератора с широ-, КИМ импульсом подается выходной сигнал блокинг-геиератора с узким импульсом, находящегося в той же группе, что и -блокинг-геиератор, заиускаюший рассматриваемый и работающий после запускающего. При такой связи между выходными сигналами блокинг-геиератора с узкими и широкими импульсами каждый сигнал и„,г вызывает включение одного блокинг-генератора с узким импульсом, при этом

включакпцнйся блоК1Н1Г-генератор передним фро1гтом импульса сбрасывает один блок1П1Г-гснерато)) с широким импульсом, генерировавший ныходно!! сигнал, а задним ф1ронтом импульса включает другой блокипг-генератор. В результате между двумя последовательными запускающими импульсами U:,,r В каждой группе работает один блокинг-геператор с узким пмпульсом и один с широким.

Одни П( риод «3 J ссотв(-тств\ ет -7-я выходной частоты инвср-

тор.9. Таким образом, с псмопц.ю двух блокниг-генеряторои осуществ-

лfleтя разделение сигнала длитслг-иоп ью выхолио)! частоты на

два: один ~-фвксироваппой длите,п.П1ости, другой - неремеппой, зависящей от выходной частоты тшертора.


Рис, 5,2. Структурная схема системы управлешт автономным инвертором папряжоппя, выполнепиой па бло-книг-геиер,зторах. "

Выходной сигнал каждого блокинг-геиератора с широким импульсом подается па -вход Р блокнпг-генератора с узким импульсом Другой группьь Поскольку в каждой группе в лан11Ый момент времени работает только один блокинг-геператор "е-ишроким импульсом запускающий свгн.зл а;,.г вклк>чит то.1ько один блокннггенератор с узким импульсом в другой группе. Включившийся блокипг-гене-ратор с узким импульсом изменит состояние блокинг-генератора с широким импульсом в своей группе, что в свою очередь подгото-нит (выдаст разрешение) включение нового блокипг-генсратора с узкпм импульсом в другой группе, и т. д. Таким образом, благодаря взаимным связям и свойству памяти все блокннг-генераторы с широкими импульсами образуют кольцевую пересчетную схему, синхронизнрованпую импульсами thj-



Для первоийчадыюго пуска системы после включения питан, необходимо внешним сигналом запустить одни и,* 12 блокипг-гея раторов, после чего вступает в действие- кольцевая овязь.

В системах управления инвертором напряжения с низкими ходными частотами в качестве формирователей широких импул и элементов логики используются динамические триггеры 4 обладающие исограпичениой по длительности памятью. Для в схеме рис, 52 вместо блокниг-генараторов 7БГ-12ВГ шлючящ сп шесть динамических триггеров, имеющих те жй .входы и «ыход и выполняющих аналогичные функции. Источником разрешакмце сигнала в динамическом триггере может служить выпрямитель, бранный иа дополнительных обмотках трансформатора и п&дклц ченный одним полюсом к общей точке системы питания. Явлен* запаздывания выключения динамического триггера «а время 4 влияет на работу инвертора, поскольку длительность широкого

равляющего импульса -д- n+ti всегда меньше времени проводиЙ

сти л основного тиристора инвертора.

21. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕРТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ НА СТАНДАРТНЫХ ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТАХ

Здесь будет рассмотрена система управления автономным вертором напряжения для широкоднапазониого электропрН1»о работающего как в двигательном, так и в гснерйториом ре J тивном режиме. В этом случае фазовый сдвиг между током И Щ пряжением асинхронного двигателя может достигать значения, кого к л, следовательно, длительность управляющих имиуль основных тиристоров должна быть не менес я. Применение да случае системы с динамическими триггерами нецелесообразно, как выключение последних п])оисходит немгновенно, в связи с систему управления приходится строить таким образом, чтобы ключать нх несколько раньше момента прихода очередного импул «а,г иа время, определяемое временем возврата сердечника димак ческого триггера. Это существенно усложняет схему. Широкий •д пазон измспеиия выходной частоты исключает возможность при иеиия в дайной схеме бломиг-генераторов и траяеформаторя мультивибраторов, которые в узкодиапазонных системах одновреи но с усилением н потенциальным разделением импульсов выяолн также функцию запоминания состояния системы.

Наиболее целесообразно в данной системе для целей запомин ния использовать статические триггеры, время действия иамэ которых ие ограничивается. В качестве выходных формироват импульсов в описываемой системе управления целесообра.зно зовать формирователи усилительного типа (§ 17). Потенциальное деление широких управляющих и.мпульсов целесообразно выяол применяя метод модуляции передаваемого сигнала нысокочастотЯ сигналом. Упрощение системы достигается применением неоШ1Г ричиого модулятора, у которого длительность импульса значит превышает длительность паузы, В этом случае отпадает «еобх мость в разделении передаваемого нмпульса иа .два канала с по дующим суммированием на управляющем переходе тиристора.;

Ниже рассмотрена система управления инвертором, логиче часть которой выполнена на стандартных элементах серии

ка Т> [Л, 22], Задающий генератор выполнен по бсстрансформатор-иой схеме (§ И,б) и вырабатывает узкие отрицательные им-[1ульсы, длительность которых должна быть больше длительности процесса коммутации в силовой схеме инвертора. Последнее условие обычно нетрудно -выполнить при расчете ЗГ. В редких случаях такая ширина импульсов нецелесообразна для нормалшой работы ЗГ, тогда между выходом ЗГ и вхо,дом системы управления необходимо включить специальный формировате,пь длительности импульсов. На рис, 53 приведена структурная схема рассматриваемой системы управления, а нарис. 54диаграмма импульсов, поясняющая ее работу. Основным узлом системы является пересчетное кольцо (на рис, 53 обведено пунктиром), собранное яа шести входных схемах И и трех статических триггерах. Любое состояние этих триггеров соответствует определенному состоянию основных тири-


Рис, 5.3, Структурная схема системы управления автономным инвертором напряжения, выполненной на стандартных логических элементах.

* 91



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 [14] 15 16 17


0.1218