Способ управления вентильным преобразователем

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для у11равления вентильными преобразователями . Целью изобретения является повышение надежности. В режиме прерывистого тока во время бестоковой паузы ключ 18 замкнут и корректирующий сигнал формируется следующим образом: в случае большой разности сигналов задания тока нагрузки и интервала тока нагрузки выпрямленный разностный сигнал фиксируют до следующего большого значения и используют в качестве корректирующего сигнала в течение бестоковой паузы, в случае малой разности сигналов задания тока нагрузки и интеграла тока нагрузки текущее § значение малого разностного сигнала суммируют с зафиксированным ранее (Л большим разностным сигналом и формируют корректирующий сигнал в течение бестоковой паузы. 2 ил. Ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„, 12642

Al (др 4 Н 02 М 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flo делАм изОБРетений и ОтнРытий

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3798696/24-07 . (22) 19.07.84 (46) 15.10.86. Бюл. У 38 (71) Новосибирское производственное объединение "Тяжстанкогидропресс" (72) Ю.Б. Соколовский и А.М. Кагановский (53) 621.316.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 525224, кл. Н 02 P 13/16, 1975.

-Авторское свидетельство СССР

Ф 921026, кл. Н 02 P 13/16, 1982. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления вентильными преобразователями. Целью изобретения является повышение надежности. В режиме прерывистого тока во время бестоковой паузы ключ 18 замкнут и корректирующий сигнал формируется следующим образом: в случае большой разности сигналов задания тока нагрузки и интервала тока нагрузки выпрямленный разностный сигнал фиксируют до следующего большого значения и используют в качестве корректирующего сигнала в течение бестоковой паузы, в случае малой разности сигналов задания тока нагрузки и интеграла тока нагрузки текущее значение малого разностного сигнала .суммируют с зафиксированным ранее большим разностным сигналом и формируют корректирующий сигнал в течение бестоковой паузы. 2 ил.

1 12642

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано . в системах управления вентипьных преобразователей.

Целью изобретения является повышение надежности работы вентильного преобразователя.

На фиг .1 приведена структурная схема устройства, реализующего предложенный способ; на фиг.2 — диаграм- 10 мы, поясняющие его работу.

Устройство для реализации способа управления вентильным преобразователем содержит последовательно включенные сумматор 1 блок 2 импульсно- 15 фазового управления с косинусоидальным опорным напряжением, блок 3 вентильного преобразователя, двигатель

4 постоянного тока. Датчик 5 среднего значения тока соединен с вхо- 20 дом сумматора 6, ключ 7 соединен с сумматором 8, фиксатор 9 нулевого порядка, в состав которого входят конденсатор 10 и ключ 11, соединен с выпрямителем 12, элемент 13 с зоной нечувствительности соединен с задним из входов элемента И 14, элемент НЕ 15, элемент И 16 датчик 17 состояния вентилей, подключенный к ключу 18 режима и датчик 19 ЭДС 30 двигателя, соединенный с входом сумматора

Устройство работает следующим образом.

В режиме непрерывного тока нагрузки (р.н.т.) на входы сумматора 1 поступают сигналы задания U1 q. (О), начальной установки U„ и единичной положительной обратной связи по противоЭДС цепи нагрузки U „, Е (О).

Иэ соотношения для цепи нагрузки

U< =Е+ 5g R, (1) где Ud — среднее за интервал вентиль45 ности значение выходного напряжения ВП;

Id — среднее эа интервал вентильности значение тока нагрузки, Š— противоЭДС цепи нагрузки, R — сопротивление нагрузки, видно, что введение сигнала U>Ä, Е приводит к тому, что сигнал задания

U „ (e) определяет только средний за интервал вентильности ток нагрузки и, следовательно, в дальнейшем может рассматриваться как" сигнал эа78 2 дания тока нагрузки и обозначаться как U> 1 (8), а величина противоЭДС цепи нагрузки задается сигналом U„„ Е, Таким образом, влияние противоЭДС цепи нагрузки на статическую характеристику преобразователя совершенно исключается, что существенно улучшает качество линеаризации названной характеристики.

Ввиду того, что практически удобнее иметь прямую функциональную зависимость между поступающим извне в устройство сигналом задания тока нагрузки U>

Х, (т.е. с увеличением значения сигнала Ui ü. T(e) связывать увеличение тока нагрузки Tg) и опорное напряжение U., (8) СИФУ 2 носит возрастающий характер, на один из входов сумматора i подан сигнал начальной установки U,,ïðåäñòàâëÿþùèé собой постоянную составляющую противоположной полярности, чем полярность сигнала U> y. Т (8) в выпрямительном режиме работы преобразователя, и являю. щийся, таким образом, начальным уровнем сигнала задания тока нагрузT(()) .

Следовательно, в режиме непрерывного тока нагрузки в состав формируемого на выходе сумматора 1 сигнала управления U„„„, (О) в качестве слагаемых вводятся сигналы начальной установки U, задания тока нагрузки U, I(G) и единичной положительной обратной связи о противоЭДС цепи нагрузки U«,, Е(0).

Сигнал управления U„„ (О) постуна.ет далее на вход СИФУ 2, где преобразуется в последовательность импульсов управления вентилями силовой части блока 3. В цепи двигателя 4 постоянного тока, являющегося нагрузкой блока 3, протекает ток нагрузки среднее за интервал вентильности значение Xg которого выражается следующим образом:

1 — 2Ó дd(8) de (2) о где 8= % t — текущее время в угло. вых единицах;

t. — текущее время в абсолютных единицах, и — длительность интервала проводимости в угчовых единицах, A

«2Г id(0) de о

11Ьад 1 (0) — Т< < 8 1 (3) ", а. > (® — а>8

v„ (e)з 1264

i d (0) — мгновенное значение тока нагрузки.

С помощью датчика 5 определяют интеграл тока нагрузки в пределах каждого интервала вентильности, а затем обнуляют датчик 5

10 очередныи импульсом управления вентилями силовой части, так как с началом каждого нового интервала вентильнос-и необходимо повторять,вычисление указанного интеграла с нулевыии начальными условиями.

Сигнал 3, совместно с сигнапом

11> g, Х(0) поступает на вход сумматора 6, где формируется разностный сигнал 0, Т(6) — 1,„ подаваемый далее на диод 12 для детектирования.

Разность U д X(8) — I4 сигналов задания тока нагрузки U,.ä 1(0) и интеграла тока нагрузки Т класси„к фицируется как "большая", либо "малая с помощью элемента 13, при этом

II

25 выходной сигнал элемента 13 есть:

1, если V.. . T(8) — 1, ) 6;

О если 11 р,а, I (()) — Ik < 6, . где 6 — уровень, с которым соотносится разностный сигнал (численное значение о зависит от параметров на- 35 груэки и определяется экспериментально в каждом конкретном случае).

Сигналы U, (6), его формируемая элементом 15 логическая инверсия

U,> (О), а также выходной сигнал

0„ (9) датчика, принимающий значения

1 на интервале бестоковой паузы, О на интервале проводимости с помощью элементов 14 и 16 управляют формированием корректирующего сигнала U„ (e) в р.п.т., организуя работу ключей 11 и 7 соответственно.

Ключ 11 предназначен для передачи в сумматор 8 разностного сигнала

U>y 7(8) — 3 в случае "больших", а ключ 7 — в случае "малых" значений 55 указанного разностного сигнала. На интервале проводимости ключи 11 и 7 разомкнуты, так как U (8) = О.

278 4

В момент наступления бестоковой паузы происходит переключение в одно из следующих состояний:

I — ключ 7 замкнут, ключ 11 разомкнут в случае, если разностный сигнал "малый", т.е.

II — ключ 7 разомкнут, ключ 11 замкнут в случае, если разностный сигнал "большой", т.е.

Возможно, что при переключении в момент наступления бестоковой паузы в первое состояние в некоторый последующий момент времени 8 нарушится выполнение соотношения (3) и произойдет переключение во второе состояние. В некоторый момент вреиени

О >О, вновь будет выполняться соотношение (3), в этом случае произойдет возвращение в первое состояние, однако благодаря наличию фиксатора информация о "большом" значении раэностного сигнала U g 1 (0) — 1 будет сохранена в фиксаторе 9.

Таким образои, в предлагаемом устройстве управления можно выделить два канала передачи разностного сигнала U g.1 (())-l4 . первый, состоящий из ключа 7 и предназначенный для передачи "малых" значений разностного сигнала, и второй, состоящий из ключа 11 и фиксатора 9 и предназначенный для передачи и хранения "больших" значений раэностного сигнала.

Благодаря наличию режима хранения

"больших" значений разностного сигнала v „ü, X(8) — I, осуществляемого в устройстве с помощью фиксатора 9, совершенно исключается потеря информации о "больших" значениях разностного сигнала, несмотря на периодичес-. кие (в начале каждого интервала вентильности) обнуления интеграла тока нагрузки (2) в датчике 5.

Формируемый в сумматоре 8 сигнал представляет собой сумму выходного сигнала первого канала V„„ I(e) и выходного сигнала второго канала

U aa 2(0). В р.п.т. ключ 18 разомкнут на протяжении всего интервала вентильности, и корректирующий сигнал не формируется. Во время бестоковой паузы ключ 18 замкнут, и корректирую1264278

S щий сигнал U (О) формируют следующим образом: в случае "большой" разности сигналов задания тока нагрузки U> g, 1(О) и интеграла тока нагрузки JQ выпрямленный раэностный сигнал (Upas. DB) — I ) фиксируют до следующего большого значения и используют в качестве корректирующего сигнала U „ 2(О) в течение бестоковой паузы, в случае "малой" разности сигналов задания тока нагрузки U» Х(0) и интеграла тока нагрузки I текущее значение "малого" раэностного сигнапа Б„„, U „ Х(8) —,, суммируют с зафик- 15 сированным ранее "большим" разностным сигналом и формируют корректирующий сигнал в течение бестоковой паузы, т.е. U„, = U„„ 1 + U„„ 2.

Применение предлагаемого способа 2п управления преобразователем позволяет линеаризовать статическую характеристику преобразователя в р.п.т., исключает периодическую потерю информации о корректировке сигнала уп- 25 равления и, следовательно, возникновение колебаний на основной субгармонике, что позволяет добиться высоконадежной и качественной линеаризацйи статической характеристики ВП щб при любых параметрах нагрузки и уровне противоЗДС цепи нагрузки. Указанный способ управления ВП целесообразно применять в системах управления электроприводами подач тяжелых металлорежущих станков, так как это облегчает их оптимизацию и дает значительный экономический эффект при внедрении в производство. б

Формула изобретения

Способ управления вентнльным преобразователем с арккосинусоидальной характеристикой блока импульсно-фазового управления, заключающийся в том, что определяют интеграл тока нагрузки в течение каждого интервала вентильности, формируют сигнал, пропорциональный указанному интегралу, обнуляют сигнал очередным

I импульсом управления вентилями преобразователя, иэ укаэанного сигнала формируют корректирующий сигнал и суммируют его с сигналом управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работь1 вентильного преобразователя, в зоне прерывистых токов нагрузки сигнал управления формируют путем суммирования сигнала начальной уставки, формируемой в виде неизменного сигнала, сигнала задания тока нагрузки, формируемого в виде переменного сигнала и сигнала, соответствующего противоЭДС нагрузки, вычисляют разность между сигналом задания тока нагрузки и интеграла тока нагрузки, формируют пороговый сигнал, определяют интервал отсутствия тока в нагрузке, если указанная разность больше порогового сигнала, то она запоминается и используется в качестве корректирующего сигнала до следующего ее превышения над пороговым сигналом, если указанная разность меньше порогового сигнала, то корректирующий сигнал дополнительно увеличивается на указанную разность.!

264278

Составитель С. Лузанов

Техред Л.Сердюкова Корректор М. Самборская

Редактор К. Волощук

Заказ 5570/54

Тира к 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ухгород, ул. Проектная,4