Способ управления вентильным преобразователем с непосредственной связью и естественной коммутацией в режиме прерывистого тока

 

„.Я0„„1022282

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ONION

PEQOYSЛИН

3(5р 02 Р 1 16

J

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ-, К ABTO|I CH0MY СВИД ЕТЕЛЬСТИУ

-- ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ:ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЬЙ (21) 3378779/24-07 (22) 07.01.82 (46) 07.06.83. Бюл. II 21

-(72) С.А.Харитонов, А.Г.Грабовецкий и Н,И.Бородин (71) Новосибирский электротехнический институт (53) 621.316.727(088.8) (Se) 1. Авторское свидетельство СССР

И . 660187, кл. Н 02 Р 13/16, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Н 3324256/24-07, кл. Н 02 Р 13/16, 1981. (54}(57) СПОСОБ .УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫИ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕИ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ .

СВЯЗЦО И ЕСТЕСТВЕННОЙ. КОИИУТАЦИЕЙ В

РЕЖИМЕ ПРЕРМВИСТОГО ТОКА, заключающийся в том, что формируют опорный сигнал, сравнивают его с управляющим сигналом и в момент их равенства формируют импульсы управления вентилями, отличающийся.тем, что, с целью повыаения точности управления преобразователем, интегрируют ЭДС,действующие в анодных цепях вентилей, выделяют переменную составляющую интервала от ЭДС каждого вентиля, фиксируют момент окончания тока в закайчивающем работу вентиле, запоминают значение переменной составляющей интеграла от

ЭДС, действующей в этот момент в анодной цепи вентиля, заканчивающего ра. боту, и с- указанного момента опорный сигнал формируют пропорционально разности двух сигналов, первый из которых равен переменной составляющей интегра- Е ла от ЭДС, дейс1вующей в анодной цепи

1вступающего в работу вентиля., а второй равен запомненному сигналу.. Ф 1022

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления вентильными преобразователями электрической энергии.

Известен способ управления вентиль- 5 ным преобразователем, состоящий в том, что формируются импульсы управления вентилями в момент равенства управляющего напряжения и опорного, которое пропорционально интегралу от напряже- )p . ния на тиристоре во внекоммутационный период (1)

Однако известный способ при использовании в многофазных вентильных пре.образователях не обеспечивает высокой точности управления, так как сред. нее значение выходного напряжения существенно щависит от формы и величины напряжения источника питания, что бусловлено наложением íà напряжение 20 источника питания преобразователя, действующего в анодной цепи данного вентиля на интервале его непроводящего состояния, анодных напряжений других вентилей преобразователя во вре-. 25

1мя интервалов их проводимости.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ управления веытильным преобразо" вателем с непосредственной связью и естественной коммутацией в режиме пре рывистого тока, заключающийся в том, что формируют опорный сигнал, сравнивают его с управляющим сигналом и в момент их равенства формируют импульсы управления вентилями )2)

В этом способе опорное напряжение формируется пропорционально интегралу от разности ЗДС источника питания, действующих в анодных цепях вентилей, вступающего и заканчивающего работу, 40 следствием чего является низкая точность управления преобразователем в режиме прерывистого тока, так как в этом случае среднее значение выход" ного напряжения. преобразователя эави- 5 симости .от параметров ЭДС источника питания и нагрузки, что обусловлено однозначностью задания управляющим сигналом момента включения вентилей и независимостью от длительности про-50 текания тока и тем, что опорный сигнал не учитывает .наличие бестоковой паузы при формировании выходного на- . пряжения. По этим же причинам в режиме прерывистого тока регулировоч- 55 ная характеристика елийейна и. зависит от параметров напряжения источника питания и нагрузки.

282 2

Цель изобретения - повышение точности управления. преобразователем.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления вентильным преобразователем с непосредственной связью и естественной коммутацией в режиме прерывистого тока интегрируют ЭДС, действующие в анодных цепях вентилей, выделяют переменную составляющую интеграла от ЭДС каждого вентиля, фиксируют момент окончания тока в заканчивающем работу вентиле, запоминают значение переменной составляющей интеграла от ЭДС, действующей в этот момент в анодной цепи вентиля, заканчивающего работу, и с указанного момента опорный сигнал формируют пропорционально разности двух сигналов, первый из которых равен переменной составляющей интеграла от ЭДС действующей в анодной цепи. вступающего в работу вентиля, а второй равен запомненному сигналу.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства реализации предлагаемого спо. соба; на фиг.2 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства реализации.

Устройство реализации способа управления преобразователем на вентилях 1-3 включает в себя в каждой фазе датчики 4 и 5 напряжения и фаэной

ЗДС, соединенные через интегратор б и разделительный конденсатор 7 с сумматором 8» выход которого через ключ

9 соединен со входом модулятора 10 фазы, второй вход которого подключен к источнику 11 управляющего напряжения, а выход - к усилителю-формирователю 12 импульсов управления вентилями 1 - 3.

На второй вход сумматора 8 данной фазы подается сигнал с первого входа сумматора другой фазы, причем этот же сигнал через ключ 13 и блок 14 памяти, эашунтированный ключом 15, подается на вход сумматора 16, второй вход которого соединен с первым входом, сумматора 8 данной фазы, а выход че рез ключ 17 - со входом модулятора 1О фазы. Управляющие входы ключей 9, 13, 15 и 17 соединены с выходами блока

18 управления ключами, входы которого соединены с источниками 5 фаэных ЭДС и датчиком l9 тока данной фазы.

Другие каналй устройства построены аналогично описанному.

Принцип управления преобразователеь рассмотрим на примере формирования

82 4 управления, который после усиления по мощности и формирования по длительности усилителем-формирователем .12 гюдается,на управляющий электрод вентиля Vl (1). 8 момент времени Vg, соответствующий второму переходу че-, рез ноль напряжения 1 -I<, выключа" ется ключ 17 и включается ключ 15, который осуществляет сброс напряже" ния в блоке 14 памяти. В точке V „ определяемой необходимой длительностью для сброса напряжения, .включается ключ 13 и выходной сигнал блока 14 памяти через определенное время становится равным напряжению Uq;.

3 10222 импульса управления для вентиля Ч1(1) совместно с диаграммами (фиг.2), на которых приведены кривые фаэные ЭДС (Фиг.2а), переменной составляющей интеграла от фазных ЭДС (фиг.2б), опорного сигнала (фиг.2в) и сигналы управления ключами 9 (фиг.2г), 13 (фиг.2д), 15 (Фиг.2е) и 17 (фиг.2ж).

Устройство работает следующим об-, разом. 1О

Интеграторы 6 совместно с разде" лительными конденсаторами непрерывно

Формируют напряжения U+< "Ь» lf » пропорциональные перемейным составляющим интегралов от ЗДС lo, 1»„ 1©.

До момента времени Чо включен лишь ключ 1.3 и сигнал на выходе блока 14 памяти равен напряжению U< . В точ» ке Чо, которая определяется переходом напряжения 1» -lñ через ноль, включает-20 ся ключ 9 и на вход модулятора Фазы

10 в качестве опорного сигнала подключается напряжение Uo»» UO;.-U, . 8 случае прерывистого тока импульс управления вентилем Чl (1) вырабатыва-25 ется гюсле окончания тока в ранее ра" ботавшем вентиле V5 (3). Поэтому в момент времени V, соответствующий окончанию тока, включается ключи

9 и 13 и включается ключ 17, при этом зо на вход модулятора 10 фазы в качестве опорного сигнала гюдключается напряжение Оо»»о 0»,-0С,"/» -»г, . Сйгнал на выходе устройства 14 памяти Ог» /»» у, пропорционален значению переменной составляющей интеграла от ЭДС I в момент времени Ч».

При равенстве опорного и управляю. щего сигналов вырабатывается импульс;

Через интервал времени, равный гюловине.периода фазной ЭДС, процессы в схеме повторяются.

При изменении длительности тока изменяется момент переключения опор" ного сигнала, который несет в себе информацию об фазной ЭДС таким образом, чтобы в установившемся режиме среднее значение выходного напряжения преобразователя не зависело от параметров ЗДС и нагрузки и было пропорционально управляющему сигналу.

Таким образом, предлагаемый способ управления вентильным npeîáðàçîвателем гювышает точность уйравления в режиме прерывистого тока нагрузки эа счет линеариазации регулировочной характеристики и формирования среду»его значения выходного напряжения преобразователя независимо от napa Tps ЭДС.

1022282

3022282

Составитель В.Жмуров

Техред В.далекорей Корректор A.Äçÿòêo

Редактор Н.Гриаанова

Тираж 687 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035 MocKBa, N-35, Раувская наб., д. 4/5

Заказ 4062/47 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4