Устройство для управления тиристорным выпрямителем

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОР-НЫМ ВЬШРЯМИТЕЛЕМ, включающим сглаживающий дроссель, на выходе снабженным дополнительной обмоткой, -содержащее пороговый детектор, первый вход которого соединен с выходом интегратора , а выход - с входом распределителя управляющих йлпульсов и через диод с входом интегратора, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости к автоколебаниям , оно-снабжено нул.ь-органом и интегрируквдай ЧС -цепочкой, причем нуль-орган через дополнительную рбмотку дросселя соединен с общей точкой устройства, а выход через интегрирующую RC -цепочку подключен к второму входу порогового детектора. (Л Г 2 О 4 о:) 00 D Л

COK)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5)) Н 02 Р 1 3/1 6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ/ (21) 3457626/24-07 (22) 29 06.82 (46) 07.10.83. Вюл. Р 37

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (72) Г.И.Волович (71) Челябинский политехнический инс,титут им. Ленинского комсомола (53) 621.316.727 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3238004, кл. Н 02 P 13/16, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2991393, кл. Н 02 Р 13/16, 1980.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3310250, кл, H 02 Р 13/16, 1981.

„„SU„„1 96 А (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ТИРИСТОРНЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕИ, включающим сглаживающий дроссель, на выходе снабженным дополнительной обмоткой, 1, содержащее пороговый детектор, первый вход которого соединен с выходом интегратора, а выход — с входом распределителя управляющих импульсов и через диод с входом интегратора, о .т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости к автоколебаниям, .оно снабжено нуль-органом и интегрирующей кС -цепочкой, причем нуль-орган через дополнительную

Обмотку дросселя соединен с общей точкой устройства, а выход через интегрирующую ЯС -цепочку подключен Ж к второму входу порогового детектора.

1046896

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации выходного напряжения тиристорных выпрямителей.

Известны устройства для управления выпрямителем, содержащие блок преобразования напряжения в .частоту иМпульсов,к выходу которого подклю" чен блок распределения управляющих импульсов (1) и (2).

Известные устройства обеспечивают выпрямителю достаточные запасы устой-. чивости в различных режимах работы, однако обладают малым быстродействием при изменении управляющего сигнала или коммутации нагрузки. Это свя- 15 вано с тем, что в системе контролируется только величина выходного напря>кения выпрямителя или управляющего сигнала, а скорость их изменения не учитывается. Малое быстродействие >О ухудшает динамику выпрямителя, что приводит, в частности, к увеличению провалов и выбросов его выходного напряжения при коммутации нагрузки. !

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления выпрямителем, содержащее пороговый детектор, первый вход которого соединен с выходом первого интегратора, второй вход — с выходом второго интегратора, а выход — с входом распределителя импульсов и через диод с входом первого интегратора, причем вход второго интегратора через диод и дополнитель. ную обмотку сглаживающего дросселя соединен с общей точкой, а в цепи его обратной связи включен ключ, управляющий электрод которого соединен с выходом порогового детектора.

Такое построение обеспечивает вве-4О дение в закон регулирования отрицательной обратной связи по амплитуде тока дросселя и в конечном счете к стабилизации динамического коэффициента усиления контура регулироваиия, что повышает быстродействие выпрями.еля, особенно в режиме прерывистых . оков (3) .

Однако укаэанный выпрямитель имеет недостаточные запасы устойчивости г. режиме непрерывного тока. Это вызвано тем, что в режиме непрерывного тока Фильтр с нагрузкой создает в контуре регулирования запаздывание, по фазе превышающее 180, что может привести к низкочастотным автоколебаниям в выпрямителе.

Цель изобретения — повышение устойчивости тиристорного выпрямителя в режиме неЬ>рерывного тока.

Поставленная цель достигается тем,6О что устройство для управления тиристорным выпрямителем, включающим сгла.живающий дроссель, на выходе снабжен" ным дополнительной обмоткой, содержащее пороговый детектор, первый 65 вход которого соединен с выходом интегратора, а выход — с входом распределителя управляющих импульсов и через диод с входом интегратора, снабжено нуль-органом и интегрирующей цепочкой, причем вход нуль-органа через дополнительную обмотку дросселя соединен с общей точкой устройства, а выход через интегрирующую ВС-цепочку подключен к второму входу порого" ваго детектора.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства> на фиг.2 временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для управления тиристорным выпрямителем 1, питающим наг" рузку 2, содержит пороговый детектор

3 с гистерезисной переходной характеристикой, первый вход которого соединен с выходом интегратора 4, а выход через диод 5 - с входом интегратора

4 и через блок распределения импуль" сов б с тиристорами выпрямителя 1.

Второй вход порогового детектора 3 через интегрирующую RC-цепочку 7 подключен к выходу нуль-органа 8, вход которого через дополнительную обмотку сглаживающего. дросселя 9 соединен с общей точкой устройства. На вход интегратора 4 поступает напряжение с нагрузки 2 и управляющее напряжение.

На Фиг. 2 обозначено: Ц - напряжение на выходе нуль-органа, U — на,пряжение на выходе RC- öåíè; U — на- пряжение на выходе интегратора; О»напряжение управления; Щ вЂ,напряжение с нагрузки 2; U — сигнал обратной связи, Устройство работает следующим об" разом (пример трехфазного нулевого выпрямителя).

Интегратор 4 интегрирует разность напряжения управления („ и сигнала обратной связи U . КОгда конденсатор интегратора 4 зарядится до напряжения переключения порогового детектора 3, т.е. когда 0 превысит пороговый детектор переключается, диод 5 открывается и конденсатор интегратора 4 начинает перезаряжаться выходным током детектора 3. Когда конденсатор перезарядится на напряжение, равное ширине петли гистерезиса переходной характеристики порогового детектора 3, последний возвращается в исходное состояние, .Постоянная времени цепи пврезаряда конденсатора интегратора 4 выбирается намного меньше постоянной времени цепи его заряда. В таком случае на выходе порогового детектора формируется короткий прямоугольный импульс, поступающий на блок распределения импульсов.

Напряжение на выходе нуль-органа

8 U положительно, если переменная

1046896 составляющая напряжения на выходе (6 — круговая частота сети; выпрямителя 1 О«) положительна, и рав- V« - амплитуда импульсов напряно. нулю, если она отрицательна, С ження 0 . t точностью до малого значения падения o=- Э)ЯС напряжения на активном сопротивлении

Линеариэуя уравнение (2) находим

I дросселя 9, ЭДС его дополнительной. для приращений, что обмотки пропорциональна разности дО и+«) - (+ где Ч«)- среднее значение «)

Тогда при быстрых колебаниях угла где д= Е„Гат (3) регулирования положение задних фрон- Применяя к обеим частям уравнения тов импульсов напряжения ()„менять.— 1О (3) Б - преобразование, получим ся не бУдет, а положение передних, (Z-a) u (z)=-q д, «р) (4) фронтов меняется соответственно иэме- ()-и ò1 нению угла регулирования.. При медлен» ном изменении угла регулирования, на- учитывая, что,с другой стороны, пример, при установке нового эначе- 15 иэ принципа действия системы управления Uy будет медленно меняться и по-. .:ния выпрямителя следует, что ложение заднего фронта. импульса Uq .

Однако на динамические свойства выпрямителя это практически не повлия- гДе К вЂ” коэффиЦиент пропорпиональносет,так как параметры коррекции мало ти, зависят от длительности корректирую- и поДставлЯЯ выражение ДлЯ ЬИ (М, I .щего импульса в установившемся ре- найденное из (4), в уравнение (5), .жиме «о. .после преобразований получаем

Момент формирования переднего д,(«(z) фронта управляющего импульса опреде- Н () ди» (2.) 7.— «)+ Kq ляется равенством напряжений 0 и 13 .

Е ли нап B Ул Дели При выполнении условия Ц @ К, Н (>) чения нагрузки выходное напряжение с тОчнОстью до пОстОЯннОгО сомнОжите выпрямителя () i уменьшится (момент 1„) ля совпадает с iY (L)

«то уменьшится и угол регулированияа(. При использовании преДлагаемого

ПОкажем что дискретная пер даточ ЗО УстРойства выбРосы выхоДного напРЯже ная функция выпрямителя при управле- ниЯ при 95%-ной коммутаЦии нагРУзки нии устройством имеет передаточную не пРевышают 6% пРотив 20% У базовофункцию вида

ro объекта, время переходного процес2.-6 са при 95%-ной коммутации не превы(1) у шает 0,1 с против 0,3 с у базового

Процессы в RC-цепи 7 с Учетом объекта, а отклонение выходного наприращений переменных описываются пряжения при изменении частоты сети разностным уравнением на 1 Гц не превышает 0,2Ъ от номинального значения против 0,53 у базо ц (а тт — ъ5.)тацит тъ Йбф Д). 4ц ваго объекта.

« о Повышение устойчивости к автоколе. ц (ц ца пЯет (о(ъ а Я)) „(п баииЯм тибиотооиогo выпРЯмителЯ повволяет обеспечить низкий уровень аае °

-,ъ а 11 пульсаций его выходного напряжения, повысить надежность era работы, т.е. где Т вЂ” период пульсации выходного ..Улучшить его основные технические напряжения выпрямителя,характеристики

Vj

ВНИИПИ Заказ 7748/54

Тираж 687 Подписное

Филиал ППП "Патент"

I г.ужгород,ул.Проектн я,4