Одноканальное устройство для управления @ -пульсным выпрямителем

 

ОДНОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ /п-ПУЛЬСНЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ , содержащее последовательно соединенные синхронизируемый генетор задающих импульсов, управляемый блок задержки, .первый вход распределителя импульсов, второй вход которого предназначен для подключения к сети через блок синхронизации, а выход - к управляющим входам выпрямиТеля , последовательно соединенные датчик напряжения обратной последовательности сети, фазосдвигающий блок, первый вход сумматора, второй вход которого соединен с источником сигнала управления, вход датчика напряжения обратной последовательности сети предназначен для подключения к фазам сети, о т л и чающееся тем, что, с целью повьшения эффективности подавления неканонической гармоники выпрямленного напряженияj обусловленной несимметрией напряжений питающей сети, оно снабжено арккосинусоидальным пре образователем,фильтром, фазовым детектором , нуль-органом, формирователем импульсовJ избирательным усилителем , причем первый вход фазово§ го детектора последовательно соединенные формирователь импульсов (Л и избирательный усилитель предназначен для подключенияК выходу преобразователя , второй вход - через нуль-орган соединен с выходом датчика напряжения обратной последовательности сети, выход - через фильтр с управляющим входом фазосдвигаю- ; щего блока, выход сумматора через арккосинусоидальный преобразователь соединен с управляющим входом блока задержки.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И)

4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,,Ц „Д

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3539280/24-07 (22) 11.01.83 (46) 30.06.85.Бюл.9 24 (72) В.М,.Рябенький, С.М.Исаков и В.M.Êoôìàí (71) Николаевский ордена Трудового

Красного Знамени кораблестроительный институт им.. адм.С.О.Макарова (53) 621 316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 318138, кл, Н 02 Р 13/16, 1968.

Авторское свидетельство СССР. по заявке Ф 2139693/24-07, кл. Н 02 P 13/16, 1982. (54)(57) ОДНОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ щ-ПУЛЬСНЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ, содержащее последовательно соединенные синхронизируемый генетор задающих импульсов, управляемый блок задержки, .первый вход распределителя импульсов, второй вход которого предназначен для подключения к сети через блок синхронизации, а . выход - к управляющим входам выпрямителя, последовательно соединенные датчик напряжения обратной последовательности сети, фазосдвигающий блок, первый вход сумматора, второй вход которого соединен с источником сигнала управления, вход датчика напряжения обратной последова- тельности сети предназначен для подключения к фазам сети, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности подавления неканонической гармоники выпрямпенного напряжения; обусловленной несимметрией напряжений питающей сети, оно снабжено арккосинусоидальным пре обраэователем,фильтром, фаэовым детектором, нуль-органом, формирова-! телем импульсов J избирательным усилителем, причем первый вход фазового детектора через последовательно

62 соединенные формирователь импульсов и избирательный усилитель предназна чен для подключения к выходу преобразователя, второй вход — через нуль-орган соединен с выходом датчика напряжения обратной последовательности сети, выход — через фильтр с управляющим входом фазосдвигающего блока, выход сумматора через арккосинусоидальный преобразователь соединен с управляющим входом блока задержки.

1164842

Изобретение относится к электро. технике и может быть использовано в преобразовательной технике для управления m-пульсными преобразователями, к которым предъявляются по- 5 вьппенные требования по качеству выпрямительного напряжения.

Цель изобретения — повышение эффективности компенсации неканонической гармоники выпрямленного на- 10 пряжения, обусловленной несимметрией напряжения питающей сети.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит последователь 15 но соеднненные генератор 1 задающих импульсов, блок 2 задержки, распределитель 3 импульсов, выпрямитель 4 второй вход распределителя 3 соединен с питающей сетью через блок 5 синхронизации. Датчик 6 напряжений обратной последовательности, питающийся от несимметричной трехфазной сети, подключен к управляющему входу блока 2 через последовательно сое-у5 диненные фазосдвигающий блок 7, сумматор 8 и арккосинусоидальный преобразователь 9 И одновременно через нуль-орган 10, фазовый детектор 11 и фильтр 12, а второй вход фазового детектора ll подключен к выходу выпрямителя 4 через последовательно

- соединенные формирователь 13 импульсов и избирательный усилитель !4.

Устройство работает следующим об35 разом.

Генератор I, синхронизированный с однофазным напряжением сети, формирует симметричную последовательность импульсов частоты mf где f -час- 4о тота питающей сети; m — - пульсность выпрямителя 4, вне зависимости от величины и характера несимметрии напряжений питающей сети. Указанная последовательность импульсов посту- 45 пает на блок 2, работающий по "вертикальному принципу, и сдвигается на временной интервал, пропорциональный мгновеиному значению управляющего сигнала, поступающего с выхода аркко-5О синусоидального преобразователя 9.

С выхода блока 2 сдвинутые импульсы поступают на вход распределителя 3, с выхода которого подаются после усиления на соответствующие тиристо- 55 ры выпрямителя 4. Для обеспечения однозначности работы распределителя

3 он дополнительно синхрониэируется с питающей сетью с помощью блока 5, импульсы синхронизации которого сдвигаются на величину, пропорциональную управляющему напряжению U .

Датчик 6 выделяет из несимметричного напряжения сети составляющую обратной последовательности, представленную на его выходе в виде синусоидального сигнала частоты 100 Гц.с амплитудой, пропорциональной составляющей обратной последовательности Е ! т.е. U =EII/g, где К вЂ” коэффициент

9 пропорциональности, и фазой 11, иэмеренной по отношению .к составляющей прямой последовательности.

При симметричной последовательности управляющих импульсов, подаваемых на тиристоры, и несимметричной системе линейных ЭДС в выходном напряжении преобразователя, работающего в ° режиме холостого хода, образуется гармоника частоты 100 Гц с амплиту2 lEГ 2

Таким образом, на выходе датчика 6

Ю выпрямителя. 4 имеются сигналы одинаковой амплитуды, а фазовый угол между ними определяется углом включения вентилей К . Для того, чтобы угол коммутации не вносил погрешностей при подавлении гармоники, целесообразно датчик 6 выполнять в виде многофазного неуправляемого выпрямителя, питающие обмотки которого наматываются на силовом трансформаторе преобразователя. В этом случае угол / будет одинаково влиять как на амплитуду и фазу U, так и на вы ходной сигнал датчика 6.

Выходной сигнал датчика 6 подается на фазосдвигающее устройство 7, которое сдвигает сигнал .U на угол

М,, после чего последний подается на вычитающий вход сумматора 8,, на второй вход которого подается управляющий сигнал U . Суммарный сигнал U> =

U + U подается на блок задержки через арккосинусоидальный преобразователь 9, который линеаризует характеристику выпрямителя !1„! = KU>, где К вЂ” коэффициент передачи выпрямителя по управляющему сигналу. При

К = К обеспечивается баланс ампли9 туд подавляемой гармоники и сигнал

U).

Баланс фаз обеспечивается следующим образом.

Сигнал датчика 6 подается на формирователь 10, который формирует уз1164842 4 коэффициенте усиления преобразователя K=20„ крутизне характеристики фа-. зового детектора 1! Sq =12 В ° с/рад, коэффициенте передачи рильтра

12Ê =l фазовая погрешность между сигналом подавляемой гармоники и выходным сигналом блока 7 составляет

„о

3 . При амплитудной погрешности преобразования 5Х. коэффициент подавления гармоники равен 22, что в 1 53 раза превышает эффективность прототипа. Благодаря этому применение предлагаемого устройства в выпрямительных агрегатах, к которым предьявляются высокие требования по качеству выпрямленного напряжения, позволяет снизить массогабаритные .показатели и стоимость фильтрующих уст-. ройств. Кроме того, несмотря на наличие избирательного усилителя, подклю-. ченного к выходу преобразователя, и связи его с устройством управления, влияние устройства на частотные .характеристики преобразовательной установки будет минимальным. кий импульс при переходе U через нуль и затем подается на фазовый детектор ll. На второй вход фазового детектора 11 подается сигнал, формируемый с помощью избирательного усилителя 14, настроенного на частоту 100 Гц и имеющего высокую добротность, и формирователя 13. При возможных колебаниях частоты питающей сети в избирательном усилителе 1О должна быть предусмотрена подстрой ка напряжения U(t), пропорционально-. го периоду сетевого напряжения. Выходной сигнал фазового детектора 11, пропорциональный разности фаз между 15 выходными импульсами формирователей

10 и 13, через фильтр 12 подается на управляющий вход блока 7 и обеспечивает требуемый баланс фаз. Величина разбаланса легко может быть опреде- 2п лена, если часть схемы, следящей за фазой, представить в виде динамической структуры, аналогичной схеме фазовой автоподстройки частоты. Не. сложные расчеты показывают, что при

Заказ 4196/52 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, iK-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ШП! "!!атейт", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С.Луэанов

Редактор A.Гулько Техред Л.Микеш Корректор Л.Пилипенко