Способ управления вентильным преобразователем с непосредственной связью и естественной коммутацией

 

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ И ЕСТЕСТВЕННОЙ КОММУТАЦИЕЙ , заключающийся в том, что формируют импульс управления данным вентилем преобразователя, тем самым включают его, формируют сигнал обратной связи, пропорциональный выходному напряжению преобразователя, и сигнал задания, формируют интегральный сигнал, пропорциональный интегралу разности сигналов обратной связи и сигнала задания, начиная с момента включения данного вентиля, формируют ведущий сигнал, равный сумме сигнала задания и интегрального сигнала , формируют опорный сигнаш, сравнивают опорный и ведущий сигналы. формируют импульс управления след тощим вентилем преобразователя в момент равенства опорного и ведущего сигналов , отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления , измеряют интервал времени от момента включения данного вентиля , делят интегральный сигнал на . измеренный интервал, используют полученный сигнал при формировании ведущего сигнала в качестве интегрального сигнала, измеряют .ЭДС в анодных цепях данного и следующего вентилей преобразователя, указанный опорный сигнал формируют пропорциi ональным сумм измеренных ЭДС, после чего производят сравнение опорного и ведущего сигналов. 2. Способ по п, 1, о т л и ч аю щ и. и с я тем, что сигнал обратной связи формируют пропорциональным удвоенному выходному току преобразователя , измеряют противо-ЭДС нагрузки , формируют сигнал, пропорциональный разности упомянутьпс ЭДС в анод ч1 ных цепях вентилей преобразователя оо и противо-ЭДС нагрузки, суммируют полученный сигнал с опорным сигналом, М используют суммарный сигнал в качестве опорного, после чего производят сравнение его с ведущим сигналом .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 Н 02 Р 13/16

OllHCAHME ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOINY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2932960/24-07 (22) 05.06.80 (46) 07.10.84. Бюл. !(- 37. (72) Г,В. Грабовецкий, О;Г. Куклин и Б.А. Сташишин (71) Новосибирский электротехнический институт (53) 621.314.27(088.8) (56) 1. Писарев А.Л., Деткин Л.П.

Управление тиристорными преобразователями. M., "Энергия", 1975, с. 22.

2. Авторское свидетельство СССР

У 537431, кл. Н 02 P 13/16, 1976. (54)(57) 1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ BEHTHJIbHbIM ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕИ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ И ЕСТЕСТВЕННОЙ КОММУТАЦИЕЙ, заключающийся в том, что формируют импульс управления данным вентилем преобразователя, тем самым включают его, формируют сигнал обратной связи, пропорциональный выходному напряжению преобразователя, и сигнал задания, формируют интегральный сигнал, пропорциональный интегралу разности сигналов обратной связи и сигнала задания, начиная с момента включения данного вентиля, формируют ведущий сигнал, равный сумме сигнала задания и интегрального сигнала, формируют опорный сигнал, сравнивают опорный и ведущий сигналы, „„SU„„1117817 A формируют импульс управления следующим вентилем преобразователя в момент равенства опорного и ведущего сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления, измеряют интервал времени от момента включения данного вентиля, делят интегральный сигнал на, измеренный интервал, используют полученный сигнал при формировании ведущего сигнала в качестве интегрального сигнала, измеряют,ЭДС в анодных цепях данного и следующего вентилей преобразователя, указанный опорный сигнал формируют пропорциональным сумме измеренных ЭДС, после чего производят сравнение опорного и ведущего сигналов.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что сигнал обратной связи формируют пропорциональным удвоенному выходному току преобразователя, измеряют противо-ЭДС нагрузки, формируют сигнал, пропорциональный разности упомянутых ЭДС в анодных цепях вентилей преобразователя и противо-ЭДС нагрузки, суммируют полученный сигнал с опорным сигналом, используют суммарный сигнал в качестве опорного, после чего произ водят сравнение его с ведущим сигналом.

1117817

1

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в устройствах вентильного .электропривода постоянного и переменного тока, в источниках 5 питания электротермических и других технологических устройств, в источниках питания бортовых сетей автономных объектов.

Известен способ управления вен- 10 тильным преобразователем, заключающийся в том, что формируют импульс управления вентилем преобразователя в момент равенства опорного сигнала

1в снгнене веденов (1). 15

Недостатком данного способа яв» ляется малая точность управления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ управ- 20 ления вентильным преобразователем, заключающийся в том, что формируют импульс управления данным вентилем преобразователя, формируют сигнал обратной связи пропорциональ- 25 ный выходному напряжению преобразо-. вателя, и сигнал задания, формируют интегральный сигнал, пропорциональный интегралу разности сигналов обратной связи и сигнала задания, начиная с момента включения данного вентиля, формируют ведущий сигнал, равный сумме сигнала задания и интегрального сигнала, формируют опорный сигнал, сравнивают опорный и ведущий сигналы, формируют импульс управления следующим вентилем преобразователя в момент равенства опорного н ведудего снгнавов (2) .

Недостатком известного способа 40 также является малая точность.

Цель изобретения — повьппение точности управления.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измеряют 45 .интервал времени от момента включения данного вентиля, делят интегральный сигнал на измеренный интервал, используют полученный сигнал при формировании ведущего сигнала в качестве интегрального сигнала, измеряют ЭДС в анодных цепях данного и следующегб вентилей преобразователя, укаэанный опорный сигнал формируют пропорциональным сумме измеренных ЭДС, после чего производят сравнение опорного и ведущего сигналов.

Кроме того, сигнал обратной связи формируют пропорциональным удвоенному выходному току преобразователя, измеряют противо-ЭДС нагрузки, формируют сигнал, пропорциональный разности упомянутых ЭДС в анодных цепях вентилей преобразователя и противо-, ЭДС нагрузки, суммируют полученный сигнал с опорным сигналом, используют полученный сигнал в качестве опорного, после чего производят сравнение его с ведущим сигналом.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит сумматор 1, интегратор 2, делитель 3, сумматор

4, сумматоры 5-7, нуль-органы 8-10, элемент ИЛИ 11, вентильный преобразователь 12, датчик 13 напряжения или тока, сумматоры 14-16, согласу-, ющие усилители 17-19, сумматор 20, согласующий усилитель 21, Сумматоры

5-7 и нуль-органы 8-10 составляют блок 22 импульсно-фазового управления.

Вентильный преобразователь представляет собой выпримитель, собранный по трехфазной нулевой схеме, поэтому блок 22 содержит три канала. Опорные напряжения 0оп,,0ов,акоп для соответствующих каналов формируются сумматорами l4-16 и согласующими усилителями 17,18,19 и 21.

Так, например, опорное напряжение для первого вентиля вентильного преобразователя l)gq формируют как сигнал, пропорциональный сумме

ЭДС источника питания ед,ес .(т.е сети), которое действует в анодных цепях вентилей вступающих в работу (е ) и заканчивающих ее (ес) на данном интервале, Опорные напряжения Ugq, 0 оо формируются аналогично.

Прн этом коэффициент пропорциональности для всех опорных сигналов одинаков и задается коэффициентом усиления согласующих усилителей.

Управляющее напряжение на входе блока 22 состоит из суммы двух напряжений, одно из которых — напряжение задания 0, а второе есть результат деления в каждый момент времени интеграла от разности сигнала задания и сигнала обратной связи на интервал времени, отсчитываемый от момента включения данного вентиля, Первая составляющая управляющего напряжения, равная ", осущест-

3 l вляет программное формирование выходного напряжения вентильного преобразователя. В реальной системе, например,.за счет искажения питаю щей сети или других возмущающих факторов нарушается соответствие между средним значением выходного напряжения и средним значением сигнала задания. В данной системе соответствие восстанавливается за счет слежения за средним значением выходного напряжения за интервал между соседними включениями вентилей (интервал дискретности).

Слежение-осуществляется следующим образом.

Сумматор 1 производит вычитание из сигнала задания lj3, поступающего на его веерный вход, сигнала обратной связи Цо, поступающего на второй вход сумматора 1. Сигнал Опс поступает с выхода датчика 13 напряжения и пропорционален выходному напряжению вентильного преобразователя 12.

Результат вычитания с выхода сумматора 1 поступает на вход интегратора 2.

Интегратор 2 производит интегрирование напряжения с выхода сумматора 1 за интервал между включениями вентилей, т.е. при формировании каждого импульса управления производят сброс предыдущего результата.

Для этого короткие импульсы сброса . формируются элементом 11, на вход

1 которого поступают импульсы управления вентилями с выходов нуль-органов 8-10.

Для осуществления слежения за средним значением выходного напряжения на интервале дискретности необходимо результат интегрирования делить на интервал времени, отсчитываемый от момента включения очередного вентиля. Эта операция выполняется делителем 3, на первый вхед которого поступает выходное напряжение интегратора, а на второй

117817 4 вход — напряжение, пропорциональное указанному интервалу времени от момента включения очередного вентиля » с выхода.сумматора 4, на входы которого поступает время 1 и текущее время

Предлагаемый способ управления может быть использован для формиро.вания выходного тока вентильного

1О преобразователя. (Реализация способа .показана на чертеже пунктиром).

В качестве сигнала задания принимается сигнал задания на ток, а сигнал обратной .связи формируется пропорционально удвоенному значению выходного тока преобразователя.

Отличие способа состоит также в формировании опорного напряжения. С исходным опорным напряжением в каж20 дом канале суммируется дополнительное опорное напряжение, полученное с помощью сумматора 20 и усилителя

21, пропорциональное разности тех

ЭДС, из которых сформированы соответственные опорные напряжения (для упрощения показан только принцип формирования напряжения в одном канале), а из результата вычитается противо-ЭДС нагрузки.

3О Предлагаемый способ обеспечивает быстрое затухание процесса регулирования при обработке возмущений и устойчивость вентильного преобразователя во всем диапазоне регулирования. При этом слежение осуществляется таким образом, что за счет сброса интеграла ошибки в конце каждого интервала дискретности повьппается быстродействие в переходных процессах, а

4О за счет операции деления на интервал дискретности повьппается точность слежения при обеспечении устойчивости.

В результате повышается точность

4> слежения за средним значением выходного параметра на каждом интервале дискретности.

1117817

Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7274/42

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

Составитель В. Миронов

Редактор Т. Кугрьппева Техред З.Палий Корректор А. Обручар