Устройство для управления статическим преобразователем

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛКНИЯ СТАТИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержгицее формирователи опорного синусои дального напряжения по числу фаз ста тического преобразователя, каждый из которых содержит последовательно включенные выход ключа, усилитель и полосовой фильтр, выход которого подключен к соответствующему входу распределителя импульсов и к первому информационному входу ключа, к второму информационному входу которого подключен соответствующий выход синхрониэнрукядего трансформатора, причем управлякздие входы ключей всех формирователей опорного синусоидального напряжения подключены к выходу элемента ИЛИ, выходы распределителя импульсов предназначены для подключения к управляю1аим входам статического преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, каждый указанный формирователь снабжен резистивным делителем и компаратором, причем к выхо-ду полосового фильтра каждой фазы последовательно подключены резистивСО ный делитель и первый вход компаратора , второй вход которого соединен с выходом синхронизирующего трансформатора этой же фазы, а выход - с одним из входом элемента ИЛИ.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО0ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 H 02 P 13 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ (21) 3505558/24-07 (22) 29.10.82 (46 ) 30. 04.84. Бюл. 9 16 (72) В.П.шипилло и В.И.Эпштейн (71) Ленинградское электромашиностроительное объединение "Электросила" им. С.М.Кирова и Харьковский политехнический институт им. Ленина (53) 621 ° 314.27(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 817974, кл. Н 02 Р 13/16, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2953533/07, 1980(прототип). (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

СТАТИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕИ, содержащее формирователи опорного синусои дального напряжения по числу фаз ста. тического преобразователя, каждый иэ которых содержит последовательно включенные выход ключа, усилитель и полосовой фильтр, выход которого подключен к соответствующему входу рас„.Su„„1089752 А пределителя импульсов и к первому информационному входу ключа, к второму информационному входу которого подключен соответствующий выход синхронизнрующего трансформатора, причем управляющие входы ключей всех формирователей oBopHoFo синусоидального напряжения подключены к выходу элемента ИЛИ, выходы распределителя импульсов предназначены для подключения к управляющим входам статического преобразователя, о т л .н ч а ющ е е с я тем, что, е целью повышения точности, каждый указанный формирователь снабжен резистинным делителем и компаратором, причем к выхо ду полосового фильтра каждой фазы I последовательно подключены резистивный делитель и первый вход компаратора, второй вход которого соединен с выходом синхронизирующего трансфор l матора этой же фазы, а выход — с одним из входом элемента ИЛИ.

1089752

10 контакта которого подключены соответ. стненно к фазе питающей сети и к вы- 15 ричным обмоткам трансформаторов тока,20

30 ти, образованной несколькими работающими генераторами и тиристорными пре-60

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах импульсно-4>aaoaoro управления статическими преобразователями.

Известно устройство для управления преобразователями, выполненными в виде формирователей опорного синусоидального напряжения, число которых равно числу фаз питающей сети. Каждый формирователь содержит последователь-; но включенные суммирующий усилитель и полосовой фильтр, причем вход суммирующего усилителя подключен к общему контакту переключателя, два других ходу полосового фильтра. Управляющий вход переключателя соединен с соответствующим выходом логического блока, входы которого подключены к втоподключенных к фазам питающей сети.

Кроме того, дополнительные нходы логического блока подключены к выходам блока импульсно-фазового управления, входы которого соединены с выходами формирователей опорного синусоидального напряжения (1 3.

Недостатком известного устройства является значительная сложность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для упранления статическим преобразователем, содержащее фор мирователи опорного синусоидального нагряжения ho числу фаз преобразователя, каждый иэ которых содержит последовательно включенные выход ключа, усилитель и полосовой фильтр,. выход которого подключен к соответствующему входу распределителя им-" пульсов и к первому информационному входу ключа, к второму информациснному входу которого подключен соотвествующий выход синхрониэирующего трансформатора, управляющие входы ключей всех формирователей опорного синусоидального напряжения подключены к выходу элемента ИЛИ, выходы распределителя импульсов предназначены для подключения к управляющим входам преобразователя 23.

Недостатком указанного устройства (а также и аналога1 является низкая точность его работы н случае подключения нескольких тиристорных преобразователей к общей автономной сети вследствие трудностей, связанных с выбором места подключения трансформаторов тока в разветвленной сеобразователями.

Цель изобретения — повышение точности при работе преобразователя параллельно с другими преобразователя.ми соизмеримой мощности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее формирователи опорного синусоидального напряжения по числу фаз статического преобразователя, каждый иэ которых содержит последовательно включенные выход ключа, усилитель и полосовой фильтр, выход которого подключен к соответствующему входу распределителя импульсон и к первому информационному входу ключа,к второму информационному входу которого подключен сооТветствующий выход синхронизирующего трансформатора, причем управляющие входы ключей всех формирователей опорного синусоидального напряжения подключены к выходу элемента ИЛИ, выходы распределителя импульсов предназначены для подключения к управляющим входам статического преобразователя, снабжено резистинными делителями и компараторами по числу фаз преобразователя, причем к выходу полосоного фильтра каждой фазы последовательно подключены резистивный делитель и первый вход компаратора, второй вход которого соединен с ныходоь. синхронизирующего трансформатора этой же фазы, а выход — с одним иэ входов элемента ИЛИ.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 — времен-. ные диаграммы, поясняющие его работу.

Фазные шины 1 — 3 через раэвязывающие дроссели 4 подключены к тиристорному преобразонателю 5, нагруженному на активно-индуктивную нагрузку. Управляющие импульсы для тиристоров преобразователя 5 формируются блоком 6 импульсно-фазового управления, входы которого подключены к выходам формирователей 7 — 9 опорного синусоидального напряжения. Каждый формирователь, например 7, содержит ключ, общий контакт 10 которого подключен к входу цепи, состоящий из последовательно включенных усилителя 11 и полосового фильтра 12, выход которого, соединенный с входом блока 6, подключен к реэистивному делителю 13. и к одному из контактов 14 ключа, другой контакт 15 которого подключен к одной из соединенных в звезду вторичных обмоток трансформатора 16, первичные обмотки которого соединены в треугольник и подключены к фазным шинам 1-3 питающей сети.

Таким образом, при замыкании контактов 10 и 15 вход усилителя 11 оказывается подключенным к линейному напряжению сети, изменение которого показано на фиг. 2. Контакт 15 соединен также с первым входом компаратора

17, второй вход которого подключен к средней точке делителя 13 напряжения, а выход к одному из входов элемента

18 ИЛИ. Другие входы элемента 18 сня

1089752 заны с выходами компараторов, включенных в состав остальных формирователей 8 и 9. Как следует из схемы (фиг. 1 ), напряжение 0 прикладывается к первому входу, а напряжение

U, снимаемое со средней точки резистйвного делителя 13 (фиг. 2) пунктирной линией — к второму входу компаратора 17. Процессы коммутации в тиристорном преобразователе 5 сопровождаются режимами короткого замыкания линейных напряжений на его входах. При этом линейные напряжения между шинами 1 — 3 за раэвяэывающими дросселями 4 также уменьшаются. В случае работы нескольких преобраэо- !5 вателей от общей сети относительно значения коммутационного провала линейного напряжения на шинах 1 — 3 при коммутации в i-ом преобразователе определяется по формуле 20

Х с к хс х„ где х — эквивалентное значение реактанса сети, учитывающее реактивности 35 рассеяния трансформаторов и сверхпереходные реактивности питающих генераторов; х; — эквивалентное значение реактанса развязывающего дросселя )-го 30 преобразователя.

В автономной сети энергоснабжения в результате технологических переключений активных потребителей и питающих генераторов величина хс может изменяться в широких пределах. Аналогично дело обстоит со значениями х;, которые для различных преобразователей могут быть разными. Однако можно измерить максимальное значение х; и 40 минимальное х, тогда, определяя коэффициент деления K делителя 13 как

fc),e-a кмин

45 можно получить величину U, заведомо большую, чем коммутационное значение соответствующего линейного напряжения сети (например, U>>), а значит и обеспечить компаратору 17 условия для гарантированного выявления коммутационных интервалов времени и формирования соответствующего сигнала 0„1 для воздействия чеРез элемент 18 на . ключи, изменяющие при этом структуру формирователей 7 — 9. Образование сигналов U и 0„ показано на фиг. 2, где моментй времени, соответствующие изменениям указанных сигналов, обозначены t t ... с

60 о

Устройство работает следующим образом.

Пусть для простоты изложения к шинам 1 — 3 сети подключен один преобразователь, но величина эквивалент- 65 ного сопротивления сети хс в произвольный момент времени х уменьшается до своего минимально возможного значения, которое известно и в соответствии с которым определен коэффициент К реэистивного делителя 13. На межкоммутационном интервале времени

4 - „ сигналы V и 018 на выходах компаратора 17 и элемента 18 равны нулю, контакты 10 и 15 ключа замкнуты.

На входе и выходе формирователя 7 действует неискаженное значение линейного напряжения 0 . В момент времени „ начинается коммутационный процесс, напряжение U на входе ком-. паратора 17 становится меньше напряжения 0„ на втором его входе. На выходе компаратора 17 и элемента 18 появляются единичные сигналы U„ и )) последний из которых воздействует на входы управления ключа. Контакты. 10 и 15 размыкаются, а контакты 10 и 14 замыкаются. В результате вход усилителя 11 оказывается подключенным к выходу полосового фильтра 12, т.е. образуется замкнутый контур, отключен. ный от искаженной сети и продолжающий формировать опорную синусоиду в соответствии с теми начальными условиями, которые предшествовали коммутационному процессу. В момент времени коммутация заканчивается и переключатель возвращает схему формирователя 7 в исходное положение. Аналогично работают и остальные формирователи 8 и 9. Моментам времени соответствуют коммутации линейных напряжений g1Z и 0„, которые идентифицируются компараторами, включенными в формирователи 8 и 9. B момент времени ; снова происходит коммутация линейного напряжения 0, но уже при новом значении хс. Глубина последнего провала уменьшается относительно исходного значения, показанного на фиг. 2 пунктиром, но правильный выбор коэффициента К реэистивного делителя 13 и в этом случае обеспечивает компаратору условия для выявления коммутационного интервала.

Аналогично устройство Работает в случае одновременной работы нескольких преобразователей от общей сети .

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет сформировать опорное синусоидальное напряжение для управления (синхронизации) преобразователями при их одновременной работе от сети электроснабжения соизмеримой мощности, при изменении в широких пределах величины токов нагрузки и относительного реактивного сопротивления сети. Причем образованные опорные синусоидальные напряжения жестко

1089752 связаны с питающими преобразователь напряжениями и соответствуют их неискаженным значениям.

ВНИИПИ Заказ 2951/54

Тираж 667 Подписное

В

Филиал ППП "Патент", r. УжгорЬд, ул . Проектная, 4

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить точность при работе одновременно нескольких преоб» разователей.