Блок управления (БУ)

Ячейки управления У1 ÷ У6

Каждая из ячеек управления включает в себя устройство фазосмещения (Рис.3.3.3.3. приложения) и формирователь длительности управляющего импульса. Выход ячейки У подключается к выходному усилителю мощности ВУ своего плеча.

Фазосмещение каждой ячейки выполнено по вертикальному принципу, когда сравнивается переменное синхронизирующее напряжение синусоидальной формы (опорное напряжение) с напряжением управления и фиксируется момент их равенства.

Устройство фазосмещения выполнено на микросхемах D4.1, D4.2, D5.1, D5.2 с логикой «И-НЕ».

Сложение токов, созданных опорными напряжениями и напряжениями управления, производится на компараторах, выполненных с использованием операционных усилителей D1, D2, D3.

На инвертирующий вход компаратора D1 подано:

- напряжение управления от регулятора АРВ-СД,

- напряжение управления от резервного регулятора АРВ-Р,

- напряжение выбора рабочей точки от ячейки НС блока БУ,

- опорное синусоидальное напряжение от БСН, опережающее на 90° коммутирующее

напряжение тиристоров «своего» плеча.

На инвертирующий вход компаратора D2 подано:

- 2 опорных синусоидальных напряжения от БСН, которые при сложении образуют

напряжение, совпадающее со своим коммутирующим напряжением.

На инвертирующий вход компаратора D3 подано:

- опорное напряжения от БСН, опережающее на 30° своё коммутирующее

напряжение.

Суммарное напряжение управления компараторов есть алгебраическая сумма всех напряжений, поступающих на вход, относительно общего нуля, т.е. переключение компаратора происходит, когда напряжение его инвертирующего входа

переходит через «0».

Режимы работы блока БУ

1. На компараторе D1 суммарное напряжение управления Uу_Σ (сумма напряжений входов от АРВ-СД, от резервного регулятора АРВ-Р и от ячейки НС) меньше амплитуды опорного напряжения Uоп и отрицательное по знаку.

Управляющий импульс формируется в момент t1, когда сумма напряжений инвертирующего входа D1 становится отрицательной, и на выходе D1 возникает (+) , т.е. логическая «1». На выходе компаратора D2 – (–), логический «0», который инвертируется микросхемой D5.1. На входах микросхемы D4.1 в момент времени t1 возникают две «1», на выходе «0», и на выходе микросхемы D4.2 - «1». Этот сигнал далее поступает в схему формирования длительности управляющего импульса, выполненную по схеме одновибратора, в котором длительность импульса определяется временем заряда конденсатора и устанавливается 90°÷120° в угловых единицах. Затем сигнал поступает в схему выходного усилителя мощности ВУ своего плеча в виде сигнала «1», разрешающего выдачу управляющих импульсов на тиристоры плеча.

2. Суммарное напряжение управления Uу_Σ =0.

Управляющий сигнал формируется в момент t01 – момент перехода напряжения компаратора D1 от «+» к «-». Это начальный угол регулирования – 90°.

3. На компараторе D1 суммарное напряжение управления Uу_Σ отрицательное и по величине больше амплитуды опорного напряжения Uоп.

На выходе D1 будет постоянно знак «1». Управляющий импульс теперь определяется компаратором D2 в момент перехода его напряжения входа от отрицательного значения к положительному. Это происходит в момент времени t=0, соответствующий углу α=0°. Это и есть минимальный угол регулирования. т.е. диодный режим, необходимый при начальном возбуждении.

4. Напряжение управления Uу_Σ положительное и по величине больше амплитуды опорного напряжения Uоп на компараторе D1.

На выходе D1 возникает и постоянно удерживается знак «0», на выходе микросхемы D4.1 – логическая «1» и компаратор D2 изменить этот сигнал не может. Фаза управляющего импульса определяется компаратором D3. В момент t2, когда Uоп D3 переходит от «+» к «-», на выходе D3 возникает «+», логическая «1», которая инвертируется микросхемой D5.2. На выходе микросхемы D4.2 - «1», которая снова запускает схему формирования импульса. Момент t2 соответствует 150° - это максимальный угол регулирования, собственно режим инвертирования.

Таким образом, компаратор D1 обеспечивает регулирование в рабочем диапазоне изменением угла управляющих импульсов, начиная с начального угла α _регул = 90°.

Компаратор D2 ограничивает диапазон регулирования в сторону уменьшения углов, задавая α _min= 0°, а D3 ограничивает в сторону увеличения, задавая α _max = 150°.

В схему фазосмещения каждой ячейки «У» поступают дополнительные сигналы от ячейки «НС» блока БУ:

- сигнал «0» на выход компаратора D1, по которому устанавливается α _max = 150° режима инвертирования,

- для съёма управляющих импульсов с тиристоров посылается блокирующий знак «0» на вход выходного усилителя мощности ячейки «У».

Выходной усилитель мощности ВУ

По сигналу логической «1», поступающему с выхода ячейки управления «У», запускается задающий генератор усилителя с собственной частотой 40 кГц, которая делится пополам. Далее этими сигналами f= 20 кГц управляются 2 одинаковых плеча транзисторного усилителя мощности, к выходу которых подключены первичные обмотки трансформаторов блоков выходных трансформаторов БВТ. Входы блоков БВТ всех тиристоров одного плеча соединены параллельно.

Ячейка напряжения смещения НС

Ячейка НС блока БУ служит для формирования команд, поступающих в ячейки управления блока.

Входы ячейки НС:

- напряжение выхода регулятора АРВ-СД,

- напряжение выхода резервного регулятора,

- команда от релейной схемы управления возбуждением на гашение поля,

- команда от релейной схемы управления на снятие управляющих имульсов,

- другие команды.

Выходы ячейки НС:

- напряжение смещения, устанавливающее угол регулирования при отключенных

регуляторах напряжения, так называемая «фиксированная точка»,

- команда на инверторный режим,

- команда на снятие управляющих импульсов,

- другие команды.