Система управления комплектных тиристорных электроприводов типа ЭПУ, БТУ, ЭТУ, ЭТ. Техническое описание системы управления, страница 2

·  фильтра Ф, состоящего из элементов R1, R2, R19, C1;

·  двух пороговых элементов ПЭ1 и ПЭ2, собранных на транзисторах VT1…VT4;

·  формирователя синхронизирующих импульсов ФСИ, реализованного на микросхеме DD1;

·  генератора пилообразного напряжения ГПН, включающего элементы R9…R12, C2, VТ6, DA1.1;

·  нуль-органа НО, собранного на микросхеме DА1.2;

·  RS-триггера Т на микросхеме DD2;

·  формирователя длительности импульсов ФДИ, собранного на элементах R15, R17, C4, VT8, VD7.

Диаграммы, поясняющие работу формирователя импульсов, приведены на рис.3. По вертикальной оси даны диаграммы напряжений на элементах схемы, а в скобках указаны точки элементов, например, «к» - коллектор и т.п. Канал фазового управления работает следующим образом.

Исходя из требования помехозащищённости по каналу синхронизации для надёжной работы ТП при наличии искажений и коммутационных провалов в кривой питающего напряжения, возникающих вследствие работы ТП и других нагрузок, исключающей появление ложных управляющих импульсов или их пропуск в формировании, в цепь синхронизации каждого формирователя импульсов включается пассивный фильтр Ф, выделяющий первую гармонику напряжения сети.

Синусоидальное синхронизирующее напряжение U_СИНХ, поступающее с одной из фаз a4, b4 или c4 вторичной обмотки трансформатора синхронизации, сдвигается фильтром Ф на угол 30 эл.градусов (подстройка угла сдвига осуществляется сопротивлениями R1 и R19).

3.1.1. Пороговые элементы

Сдвинутое с помощью фильтра синусоидальное синхронизирующее напряжение поступает на базы транзисторов VT1 (n-p-n) и VT2 (p-n-p) пороговых элементов ПЭ1 и ПЭ2 соответственно. Если в данный момент времени имеет место положительная полуволна синхронизирующего напряжения, и ее мгновенное значение превышает порог отпирания (около 0,4 В) транзистора VT1, то последний открывается. Транзистор VT3 (n-p-n) закрывается и напряжение на его коллекторе становится равным +15 В. При этом транзистор VT2 заперт, а транзистор VT4 (p-n-p) открыт. При

Рис.3. Диаграммы работы канала фазового управления помощи делителя R3, R6, соединенного с источниками питания -15 и +15 В соответственно, на коллекторе транзистора VT4 формируется напряжение близкое к нулю.

Если же полярность синхронизирующего напряжения отрицательная и по модулю превышает порог отпирания транзистора VT2, то последний оказывается открытым и запирает транзистор VT4. При этом с коллектора транзистора VT4 снимается напряжение +15 В, а с коллектора VT3 – 0 В.

Таким образом, с помощью двух разнополярных пороговых элементов ПЭ1 и ПЭ2 синхронизирующее напряжение преобразуется в прямоугольные противофазные напряжении (см. диаграммы «VT3(к)» и «VT4(к)», рис.3). Длительность этих напряжений определяет интервалы разрешения подачи импульсов на управляющие электроды тиристоров анодной и катодной группы, подключенных к данной фазе питающей сети. Для исключения одновременной подачи управляющих импульсов на тиристор анодной и катодной группы данной фазы длительность указанных прямоугольных сигналов составляет 176 эл. градусов.

3.1.2. Формирователь синхронизирующих импульсов

Когда мгновенное значение синхронизирующего напряжения на входах пороговых элементов ПЭ1 и ПЭ2 находится в пределах зоны их нечувствительности, обусловленной начальными напряжениями отпирания транзисторов (от -0,4 до +0,4 В), на выходах 8 и 11 элемента DD1 формируется синхроимпульс запуска генератора пилообразного опорного напряжения.

Этот синхроимпульс имеет уровень логической единицы и период следования, равный половине периода питающей сети. Для формирования данного синхроимпульса открытые коллекторы (выводы 8 и 11) элементов DD1.2 и DD1.3 соединены вместе и подключены к источнику положительного напряжения через сопротивление R8.

3.1.3. Генератор пилообразного напряжения

Синхроимпульс запуска генератора пилообразного напряжения управляет открыванием транзистора VT6. Переход коллектор-эмиттер последнего подключен параллельно конденсатору С2. Делитель напряжения R9, R10 необходим для надежного отпирания и запирания транзистора VT6.