Устройство для управления вентильным преобразователем

 

«г

I (72) Авторы изобретения

В.М. Рябфйький, С.М. Исаков и H- .Ê.;Òèñõðë з

1

Николаевский ордена Трудового Красно)- ц кораблестроительный институт им. адм. С.О (71) Заявитель ва (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике.

Известно устройство для управления вентильными преобразователями, содержащее последовательно включенные интегратор, сравнивающее устройство и распределитель импульсов g3).

Недостатком известного устройства является его чувствительность к несимметрии напряжений питающей сети . и высокий уровень неканонических гармоник, обусловленных кесимметрией напряжений сети.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления преобразователем,.содержащее последовательно включенные первый интегратор, снабженный управляемым ключом, сумматор, нуль-орган, формирователь импульсов и распределитель, один из выходов которого соединен с управляемым ключом первого интегратора, причем вход первого интегратора и ото° рой вход сумматора подключены к источ никам постоянного напряжения, третий вход сумматора через второй интегратор и двухвходовый сумматор соединен с выходом преобразователя, а к второму входу двухвходового сумматора подключен источник управляющего напряжения .2 .

Недостатком данного устройства является низкая устойчивость импульсного преобразователя при несимметрии напряжений питающей сети.

Цель изобретения — повышение устойчивости преобргзовательной установки и снижение неканонических гар" моник в выпрямленном напряжении при несимметрии напряжений йитающей сети.

Поставленная цель достигается тем, что параллельно второму интегратору подключен управляемый ключ, управляющий вход которого соединен с выходом триггера с раздельными входами, причем один вход триггера подключен

1003292

3 к выходу распределителя, а другой подключен к выходу распределителя через делитель частоты импульсов, На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 — диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит последовательно включенные интегратор 1, сумматор 2, нуль-орган 3, формирователь 4, 10 распределитель 5 импульсов, вентиль, ный преобразователь 6. Выход вентильного преобразователя 6 через двухвходовой сумматор 7 и интегратор 8, параллельно которому подключен управля емый ключ 9, соединен с вторым входом сумматора 2, к третьему входу которого подключен источник постоянного напряжвния U0. Управляющий вход ключа 9 подключен к выходу триг. гера 10 с раздельными входами, один вход ключа 9 подключен к выходу триггера 10 с раздельными входами, один вход которого соединен непосредственно с выходом распределителя 5, а второй - через делитель 11 частоты импульсов, например, на три.

Устройство работает следующим об— разом. 30

В исходном случае симметричного питающего напряжения сигнал ошибки, определяемый разностью напряжений задания и обратной связи 0 и Uoe., снимаемый с сумматора 7, равен нулю. Поэтому

35 напряжение Up на выходе интегратора 8 в установившемся режиме работы преобразователя также равно нулю.. Сигнал смещения Uo и постоянная времени интегрирования интегратора 1 выбираются

4О таким образом, чтобы генератор, состоя. щий из интегратора 1, сумматора 2 и нуль-органа 3 генерировал последовательность импульсов с периодом Т,равном интервалу дискретности преобразователя

6 хТ =2Ж/m (m - импульсность преоб45 .раЗователя). Полученные импульсы через формирователь 4 и распределитель 9 подаются на вентили преобразователя.

Интегратор 8 вступает в работу лишь в переходных режимах, когда изменяет- 5О ся величина выпрямленного напряжения

0< или напряжения задания 0 . При этом сигнал Up, появляющийся на входе сумматора 2 и действующий лишь в переходных режимах, стремится изме- 55 нить режим работы генератора импульсов таким образом, чтобы скомпенсировать вызвавшее возмущение. ф

При несимметрии напряжений питающей сети среднее значение выпрямленного напряжения в интервале дискретности преобразователя Т, подаваемое в виде сигнала 0ос не будет равно напряжению задания Ц . Это неравенство будет наблюдаться и в интервале времени, определяемом периодичностью следования несимметричных напряжений сети, что приведет к наличию ошибки в выходном сигнале сумматора 7, и, следовательно, накоплению ее на выходе интегратора 8.

Несимметричное напряжение сети, выпрямляемое многофазным выпрямителем 6 (фиг. 2 а), можно представить в виде суммы составляющих прямой и обратной последовательностей е, е+, (фиг. 2 б и г) . Составляющая прямой йоследовательности выпрямляется и в свою очередь, может быть представлена суммой симметричной еС,„ и импульсной е„„составляющих фиг, 2 б и в ) при чем симметричная составляющая характеризуется симметрией углов включенияо . Импульсная составляющая е „ определяется возникшими разбросами о(углов включения . 11аличие разСросое hcL объясняется тем, что на вход сумматора поступает помимо составляющей прямой последовательности е + е „ преобразованная составляют щая обратной последовательности е„ .

В свою очередь составляющая е„ мокет быть представлена в виде суммы симметричной е©„и импульсной составляющих евц(фиг. 2 r и д)- Симметричная составляющая е не несет в себе по%а. стоянной составляющей напряжения, а лишь периодическую, которая на выходе интегратора 8 не накапливается.

Но ее наличие в сигнале Up приводит к появлению отклонений углов управления бсср, и импульсных составляющих е „ и е1.1,. Составляющие ев,и eel, как видно из фиг. 2 в и д компенсируются лишь частично, вследствие различия между величинами е,,и е„„, В результате нескомпенсированная постоянная составляющая будет накапливаться на интеграторе 8 и постоянная составляющая сигнала Up от периода к периоду будет возрастать (фиг. 3) .

Последнее будет приводить к нестабильности выпрямленного напряжения и низкой устойчивости преобразовательной установки. Однако с другой стороны периодическая составляющая сигнала е, будет частично компенсировать в вы1003292

5 прямленном напряжении составляющую переходящую на сторону постоянного тока без выпрямления и создающую неканонические гармоники низких порядков, что в определенной степени снижает указанные гармониКи. Благодаря этому, величины неканонических гармоник в выпрямленном напряжении преобразователя с указанной системой управления оказываются ни- 10 же, чем при других схемах и не превышают величины 0,9 .

Наличие ключа 9, триггера 10 и делителя 11 частоты импульсов, например, на три позволяет повысить 5 устойчивость предлагаемой схемы.

После первого импульса, снимаемого с распределителя 5, триггер 10 принимает состояние, при котором на его выходе устанавливается сигнал, соответствующий логйческому нулю и ключ 9 находится в разомкнутом состоянии. При несимметрии напряжений сети на выходе интегратора 8 в течение двух интервалов дискретности появляется и накапливается. сигнал ошибки. После третьего импульса, снимаемого с распределителя 5, триггер 10 перебрасывается в противоположное состояние и замыкает ключ 9 на интервал времени, определяемый дискретностью преобразователя (фиг.3)

В результате интегратор обнуляется и новый период времени, определяемый периодичностью следования несимметричных напряжений сети, начинается лри отсутствии ошибки на выходе интегратора 8. Вследствие этого повышается устойчивость работы схемы, а низкий уровень неканонических гармоник в выпрямленном напряжении позволя40 ет существенно расширить области ее ,применения.

6 формула изобретения

Устройство для управления вентиль" ным преобразователем, содержащее последовательно включенные первый интег. ратор, снабженный управляемым ключом, сумматор, нуль-орган, формирователь импульсов и распределитель, один из выходов которого соединен с управляемым ключом первого интегратора, причем вход первого интегратора и второй вход сумматора подключены к источникам постоянного напряжения, третий вход сумматора через &торой интегратор и двухвходовый сумматор соединен с выходом преобразователя, а к второ му входу двухвходового сумматора подключен источник управляющего напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости преобразователя и снижения неканонических гармоник в выпрямленном напряжении при несимметрии напряжений питающей сети, параллельно второму ин"тегратору подключен управляемый ключ, управляющий вход которого соединен с выходом триггера с раздельными входами, причем Один вход триггера п8дключен к выходу распределителя, а другой подключен к выходу распределителя через делитель частоты импульсов..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 738094, кл, Н 02 Р 13/16, 1980.. 2. Поздеев А.Д. 0 динамических свойствах асинхронных систем импульсЮ но-фазового управления вентильными преобразователями. - пЗлектричество", 1979, М 8, с. 37.

1003292

3003292

1003292

Ых т 8

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Составитель Л. Ульянов

Редактор Ю. Середа Техреду А.Ац Корректор А. Ференц

Заказ 1586/43 Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)0Я Москва И- Ра шская наб. . 4/