Устройство для управления @ -пульсными выпрямителями

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ m -ПУЛЬСНЫМИ ВЫПРЯМИТЕЛЯМИ, содержащее последовательно включенные генератор симметричной последовательности задающих импульсов, блок задержки , состоящий из нескольких последовательно соединенных блоков фазового сдвига, каждый из которых состоит из последовательно включенных генератора развертки и нульоргана , первый вход коммутатора импульсов, второй вход которого предназначен для подключения к питающей сети через блок синхронизации, а также последовательно соединенные датчик напряжения обратной последовательности , вход которого предназкачен для подключения к питающей сети, первый вход фазорегулятора h сумматор, причем управляющие входы первых блоков фазового сдвига блока задержки и один из входов сумматора предназначены для подключения к источнику управляющего напряжения, отличающееся тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного напряжения, оно снабжено последовательно включенi ными нуль-органом и фильтром низких частот, выход которого подключен к (Л второму входу фазорегулятора, причем один из в::одов нуль-органа подключен к выходу генератора развертки последнего блока фазового сдвига, второй вход нуль-органа предназначен для подключения к источнику управляющего напряжения, а выход сумматора присоединен к второму входу нульоргана последнего блока фазсвдго со сдвига.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) 01) 3(51) Н 02 P 13/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3544614/24-07 (22) 27.01.83 (46) 23.12.84. Бюл. 11 47 (72) В.M.Рябенький, С.M.Исаков. и В.M.Êîôìàí (71) Николаевский ордена Трудового

Красного Знамени кораблестроительный институт им. адм. С.О.Макарова (53) 621.316.727(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 736345, кл. Н 02 P 13/16, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 1039015, кл. H 02 P 13/24, 1975. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

rn --ПУЛЬСНЫМИ ВЫПРЯМИТЕЛЯМИ, содержащее последовательно включенные генератор симметричной последовательности задающих импульсов, блок задержки, состоящий из нескольких последовательно соединенных блоков: фазового сдвига, каждый из которых состоит из последовательно включенных генератора развертки и нульоргана, первый вход коммутатора импульсов, второй вход которого предназначен для подключения к питающей сети через блок синхронизации, а также последовательно соединенные датчик напряжения обратной последовательности, вход которого предназначен для подключения к питающей сети, первый вход фазорегулятора М сумматор, причем управляющие входы первых блоков фазового сдвига блока задержки и один из входов сумматора предназначены для подключения к источнику управляющего напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного напряжения, е оно снабжено последовательно включенными нуль-органом и фильтром низких

З частот, выход которого подключен к второму входу фазорегулятора, причем один иэ в:..одов нуль-органа подключен к выходу генератора развертки последнего блока фазового сдвига, второй вход нуль-органа предназначен для подключения к источнику управляю" щего напряжения, а выход сумматора присоединен к второму входу нульЭиеб органа последнего блока фазовбго сдвига.

1131019 2

Изобретение относится к электр технике и может быть использовано в преобразовательной технике для управления М -пульсными выпрямителя " ми, к которым предъявляются повышен" ные требования по качеству выпрямленного напряжения.

Известны многоканальные устройства для управления а -импульсными выпрямителями, содержащие последова- 10 тельно соединенные блоки синхрониза-! ции, фазового сдвига, формирователи импульсов, а также датчики асимметрии и нелинейные блоки, выходы которых подключены к входам блоков фазового сдвига, позволяющие осуществлять компенсацию неканонических гармоник выпрямленного напряжения, обусловленных несимметрией напряжеиий питающей сети Ц.

Недостаток указанных устройств заключается в их низкой эффективнос ти, обусловленной тем, что датчики

" йесимметрии выделяют лишь амплитудную составляющую несиетрии напр екий 25 питающей сети, а также в наличии неканонических гармоник другого характера, обусловленных разбросами управляющих импульсов по каналам.

Наиболее близким по технической

30 сущности к изобретению является устройство для управления п1 -пульсными выпрямителями, содержащее последовательно включенные генератор симметричной последовательности задающих импульсов, блок задержки, состоя-З5 щий из нескольких пбследовательно соединенных блоков фазового сдвига, каждый из которых состоит из последовательно включенных генератора развертки и нуль-органа, и первый вход 40 коммутатора импульсов, второй вход которого предназначен для подключения к питающей сети через блок синхронизации, а также последовательно соединенные датчик напряжения обрат- 45 ной последовательности, вход которого предназначен для подключения к питающей сети, первый вход фазорегулятора и сумматор, причем управляющие входы первых блоков фазового . 50 сдвига блока задержки и один из входов сумматора предназначены для подключения к источнику управляющего напряжения (21.

Недостаток известного устройства заключается в невысокой эффективнос. ти подавления неианонической гармоники выпрямленного напряжения, обусловленной несимметрией напряжений питающей сети вследствие несоблюдения баланса фаз и амплитуд подавляемой гармоники и сигнала, поступающего с фазорегулятора на вход блока задержки из-за нелинейностей преобразователя.

Цель изобретения — улучшение гармонического состава выходного напряжения.

Поставленная цель заключается в том, что устройство для управления 1п -пульсным выпрямителем, содержащее последовательно включенные генератор симметричной последовательности задающих импульсов, блок задержки, состоящий из нескольких

I последовательно соединенных блоков фазового сдвига, каждый из которых состоит из последовательно включенных генератора развертки и нуль-органа, первый вход коммутатора импульсов, второй вход которого предназначен для подключения к питающей сети через блок синхронизации, а также последовательно соединенные . датчик напряжения обратной последовательностей, вход которого предназначен для подключения к питающей сети, первый вход фаэорегулятора и сумма.тор, причем управляющие входы первых блоков фазового сдвига блока задержки и один из входов сумматора предназначены для подключения к источнику управляющего напряжения, снабжено последовательно включенными нульорганом и фильтром низких частот, выход которого подключен к второму входу фазорегулятора, причем один из входов нуль-органа подключен к выходу генератора развертки последнего блока фазового сдвига, второй вход нуль-органа предназначен для подключения к источнику управляющего напряжения, а выход сумматора присоединен к второму входу нуль-органа последнего блока фазового сдвига.

На чертеже представлена блоксхема устройства.

На схеме изображены последовательно включенные генератор 1 задающих импульсов, блок 2 задержки, содержащий последовательно включенные блоки 3 и 4 фазового сдвига, последние, в свою очередь, состоят из последовательно соединенных генератора,5 развертки и нуль-органа

6, один из входов которого соединен с генератором развертки, а второй

Благодаря симметричной последо- пРопоР11ионален УглУ с

Угол коммутации преорразовагеля вательности управляющих импульсов составляющая обратной последователь- оказывает влияние на амплитуду и аз гармоники 0 . Для того, ности Е сетевого напряжения пере- 45 Фазу гармоник g Д чтобы датчик 7 генерировал сигнал ходит на сторону постоянного тока строго пропорциональный ч не выпрямляясь. целесообразно выполнять его в виде

Образованная составляющей Е)! гармоники частоты 100 Гц в выпряммногофазного неуправляемого маломо ного выпрямителя, питающие обмотки ленном напряжении а,) имеет постоянкоторого должны быть намотаны на ную амплитуду0 = »(E. вне зависимости г силовом трансформаторе. от угла включения вентилей of, а фаза ее, исчисляемая от составляющей Укаэанное устройство, эффективн прямой последовательности Е ь ,обеспечивая баланс фаз и амплитуд определяется зависимостью 55 компенсируемой гармоники и сигнала

3 1 соединен с трехфаэным напряжением сети через последовательно включенные датчик 7 напряжений обратной последовательности, фазорегулятор

8 и сумматор 9. Управляющий вход фазорегулятора соединен с управляющим вХодом устройства через последовательно включенные фильтр )О низких частот и нуль-органа 11, второй вход которого соединен с выходом генератора 5 развертки блока 4 фазового сдвига. Выход блока задержки подключен к первому входу коммутатора 12 импульсов, а второй вход последнего соединен с однофазной сетью через блок 13 синхронизации.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 задающих импульсов генерирует симметричную последовательность импульсов вне зависимости от несимметрии напряжений питающей сети, которая поступает в блок задержки и последовательно проходит все блоки фазового сдвига. С целью наиболее точного моделирования арккосинусной характеристики устройства управления целесообразно генераторы разверток предвключенных блоков сдвига выполнять линейными, а арккосинусную характеристику развертывающего напряжения формировать лишь в блоке 5. С выхода блока задержки импульсы подаются на коммутатор 12 импульсов, с .выхода которого после усиления они поступают на соответствующие тиристоры преобразователя. Блок 13 синхройизации соединяет синхронизирующий вход коммутатора импуЛьсов с питающей сетью.

31019 4 где Ь ) вЂ,начальный угол между составляющими Е и F, Датчик 7 напряжений обратной последовательности выделяет составляющую Е! и íà его выходе образуется сигнал частоты )00 Гц с амплитудой О = ):g Е 1,, где К -— коэффициент преобразования датчика.

Начальная фаза сдвига Ug равна

Таким образом, сигнал на выходе датчика 7 и гармоника 0 отличаются по фазе на угол of,, а по амплитуде- масштабным коэффициентом

К во всем диапазоне регулирования преобразователя. Сигнал 0 датчика

)5

7 подается на фазорегулятор 8, где смещается по фазе на угол Ы и затем через сумматор 9 поступает на вход нуль-органа 6 блока 3 фазового

20 сдвига в противофазе с гармоникой

ll . Если коэффициент передачи преоб2

4 разователя К= — будет постоянным

=Г во всем диапазоне изменения угла of.

25 и равным 1/К, то гармоника 02 будет скомпенсировМна. Ввиду того, что моделирование арккосинусной характе ристики развертывающего напряжения всегда сопровождается погрешностями, .достигающими нескольких процентов, I связь между управляющим напряжением и углом включения вентилейК

H(будет строго арккосинусной, поэтому при управлении фазорегулятора 8 от управляющего напряжения Ц будет наблюдаться разбаланс фаз между гармоникой 0 и сигналом, снимаемым с фазорегулятора. Для устранения этого явления: фазорегулятор управляется от сигнала нуль40 органа 11 через фильтр 10 выходной сигнал на выходе котордго строго що о

q = )))-of, на выходе фазорегулятора, позволяе) снизить в выпрямленном напряжении неканоническую гармонику, обуслов1131019

Составитель В.Бунаков

Редактор П.Коссей Техред А.Бабинец Корректор А. Тяско

Заказ 9625/43 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

O ленную несимметрией напряжений питающей сети, в 10-15 раз без дополнительных подстроек в процессе регулирования и, тем самым, уменьшить массогабаритные показатели и строимость сглаживающих фильтров.