Цифрові схеми керування
Нині дедалі більшого поширення набувають цифрові схеми управління тиристорними перетворювачами (ЦСУ ТП). Це пов'язано, по-перше, з широким застосуванням цифрових та логічних пристроїв на ІМС для вимірювання, контролю різних об'єктів та управління ними. По-друге, у цифрових пристроях відсутні похибки, спричинені дрейфом параметрів елементів. По-третє, ЦСУ ТП легко можуть бути пов'язані з цифровими ЕОМ (мікропроцесорними системами), які все частіше використовуються в техніці.
ЦСУ ТП працюють на тих самих принципах, що і аналогові, і включають такі ж за призначенням вузли (ГОН, АЛЕ), але виконані на дискретних елементах.
На рис. 11 наведена структурна схема найпростішої ЦСУ ТП, що працює за „вертикальним" принципом. У цій схемі аналогові сигнали замінені кодами. Так, лінійно змінюється сигнал ГОН тут замінений мультивібраторомGі лічильникомСТ. роботіGстан лічильника з кожним вхідним сигналом зменшується на одиницю Якщо лічильник чотирирозрядний, то у вихідному стані на його виході є код 1111, який послідовно змінюється до 0000.
Мал. 11. Цифрова СУ ТП
Цей код подається розрядно на цифрову схему порівняння ЦСС -аналог нуль-органу. На інші входиЦССподається код сигналу керуючогоКу.
У той момент, коли обидва коди порівнюються, ЦСС формує на своєму виході сигнал, який через підсилювач-формувач УФ включає тиристор. Якщо вихідний стан лічильника встановлюється схемою синхронізаціїСХв момент природної комутації силового тиристора, а частота мультивібратора обрана таким чином, що заповнення, точніше випорожнення, лічильника відбувається за половину періоду,то момент рівності кодів віддалений від вихідного моменту на інтервал часу, що дорівнює куту регулювання
.
Інакше кажучи, частота мультивібратора повинна бути, в строго кілька разів більше частоти мережі. Якщо остання дещо змінюється, що характерно для суднових умов, то використовують або генератор змінної частоти з зворотним зв'язком, що коригує, або схеми множення частоти.
Якщо на виходіЦССпоставити кільцевийm-розрядний лічильник з додатковим входом від молодших розрядів основного лічильника, можна відразу отримати сигнали наm-фазну систему управління силовими тиристорами .
Незважаючи на велику схожість ЦСУ з аналоговими схемами, вони мають і низку істотних відмінностей. Так в цифрових СУ кут регулювання може приймати тільки 2 n значень, наприклад прип=4він може мати тільки 16 значень, кожне з яких буде відрізнятися від суміжних на 11.25° (180°/16) , тобто. дискретність складає 6%. Для більш плавного регулювання необхідно збільшуватип(прип=8, дискретність становитиме 4%), але це веде до зростання апаратурних витрат. Виникають також додаткові труднощі при створенні схеми мультивібратора, стабільна частота якого набагато більше частоти мережі.
Цифрові системи управління доцільно застосовувати там, де мають місце помітні спотворення форми кривої напруги живлення і нерівномірне навантаження фаз, так як синхронізуючий сигнал виходить тільки від однієї фази. Вони також є найбільш прийнятними для одноканальних СУ.