Устройство для управления параллельно включенными статическими преобразователями

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления параллельно включенными статическими преобразователями частоты. Целью изобретения является повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Если ток анодной группы превмпает ток катодной группы, то на выходе блока выравнивания токов появится сигнал рас (Л со о о О5 о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 Н 02 М 5/257

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3800932/04-07 (22) 15.10.84 (46) 30.03.87. Бюл. У 12 (72) В.С. Чудновский, Н.А. Кудрин, А.Я. Васенков и В.И. Мазаев (53) 621.316.727 (088.8) (56) Адамия Г.Г., Билинкич Г., Чванов В.А. Распределение нагрузок между параллельно работающими инверторами. ЭП преобразовательная техника.

1971, вып. 17. Информэлектро.

Авторское .свидетельство СССР

Ф 877781, кл, Н 02 Р 13/16, 1981.

ÄÄSUÄÄ 1300609 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ IIAPAJIЛЕЛЬНО ВКХПОЧЕННЫМИ СТАТИЧЕСКИМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯИИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления параллельно включенными статическими преобразователями частоты. Целью изобретения является повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Если ток анодной группы превыпает ток катоцной группы, то на выходе блока выравнивания токов появится сигнал рас1300609 согласования, который, пройдя блоки ограничения 20 и 21, поступит на блоки управления анодными 18 и катодными

19 группами вентилей. Угол эапирания вентилей анодной группы уменьшится, а катодной — увеличится. Если этого воздействия недостаточно, то сигнал рассогласования возрастет, угол запирания вентилей катодной группы воэ1растет, а анодной — уменьшится. ЧтоИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах питания, образованных параллельным включением статических преобразователей частоты с бестранс- 5 форматорным входом и выходом, для электротермических установок повышенной частоты.

Цель изобретения — повышение надежности и расширение функциональных воэможностей устройства эа счет ограничения диапазона регулирования углов эапирания вентилей автономных инверторов и регулирования углов проводимости управляемых выпрямителей.

На чертеже приведена схема устройства для управления системой питания, состоящей из трех параллельно включенных статических преобразователей. 20

Устройство содержит статические преобразователи 1-3 и нагрузку 4.Каждый статический преобразователь содержит управляемый выпрямитель 5 с

25 анодной 6 и катодной 7 группами вентилей, автономный инвертор 8 с анодной 9 и катодной 10 группами вентилей, два линейных дросселя 11 и 12, датчики токов анодной 13 и катодной

14 группы вентилей автономного инвертора, блок выравнивания токов с элементом сравнения 15.1, операционным усилителем 15.2 и инвертором 15.3.

Блоки управления анодными 16 и катод- 35 ными 17 группами вентилей управляемого выпрямителя, блоки управления анодными 18 и катодными 19 группами вентилей автономного инвертора, блоки ограничения 20 и 21 и усилите1 бы не произошло срыв» ипвер про» чния, блоки ограничения 20 и 21 (>rpaничивают рост сигнала рассогласования на заданном уровне. В результате блок управления 16 анодной группы увеличит угол проводимости вентилей анодной группы, а блок управления 17 катодной группы уменьшит угол проводимости вентилей катодной группы.

1 ли 22 и 23 с регулируемой зоной нечувствительности.

Статические преобразователи 1-3 служат для преобразования переменного трехфазного напряжения сети в переменное напряжение повышенной частоты на нагрузке 4, представляющей собой резонансный колебательный контур. Управляемый выпрямитель 5 с группаме анодных 6 и катодных 7 вентилей преобразует переменное напряжение сети в регулируемое постоянное напряжение.

Автономный инвертор 8 предназначен для инвертирования постоянного тока, протекающего через линейные дроссели 11 и 12 в нагрузку 4.Инвертор собран по схеме однофазного мостового параллельного инвертора тока с группой анодных 9 и катодных 10 вентилей. Датчики токов анодных 13 и катодных 14 групп вентилей автономного инвертора предназначены для получения сигналов, пропорциональных токам соответствующих групп вентилей.

Блок выравнивания токов предназначен для получения сигнала рассогласования и усиления его с определенной передаточной функцией, например, апериодического звена первого порядка и последующего инвертирования. Сигналы с датчиков токов 13 и 14 поступают на входы элемента сравнения 15.1.

Сигнал рассогласования с выхода элемента сравнения поступает на вход операционного усилителя 15.2 и усиливается. Инвертор 15.3 меняет полярность усиленного сигнала. Блоки управления анодными 16 и катодными 17 группами вентилей управляемого вь>13006 прямителя предназначены для раздельного регулирования углов проводимости вентилей анодных и катодных групп.

Блоки управления анодными 18 и катод- . ными 19 группами вентилей автономного инвертора предназначены для раздельного регулирования углов запирания вентилей анодных и катодных групп вентилей.

Нелинейные элементы 22 и 23 с ре- 10 гулируемой зоной нечувствительности предназначены для запрещения управляющего воздействия на устройства управления анодными и катодными группами вентилей управляемого выпрями- 15 теля до определенного уровня выходных сигналов устройства выравнивания токов.

Устройство работает следующим образом. 20

Допустим, что к рассматриваемому моменту времени ток анодной группы вентилей автономного инвертора стал превышать ток катодной группы. На выходе устройства выравнивания токов 25 появится сигнал рассогласования определенной полярности. Этот сигнал, пройдя блоки ограничения 20 и 21,поступит на устройства управления анодными 18 и катодными 19 группами вен- З0 тилей автономного инвертора. При этом угол запирания вентилей анодной группы уменьшится, а угол запирания вентилей катодной группы увеличится.Од" нако, если этого воздействия окажет- 35 ся недостаточно и ток анодной группы будет расти (или катодный падать),. то возрастет и сигнал рассогласования.

Угол запирания 8 вентилей катод- 40 ной группы также возрастет,а анод-; ной упадет, приближаясь к критическому значению. Чтобы не произошло срыва инвертирования блоки ограничения 20 и 21 ограничивают дальнейший 45 рост сигнала рассогласования, посту" пающего на устройства управления анод. ными и катодными 19 группами вентилей автономного инвертора, на заданном уровне. С этого момента сигнал 50 рассогласования превышает зону нечувствительности- нелинейных элементов 22 и 23, и устройство управления 16 анодной группой вентилей управляемого выпрямителя увеличит угол 55 проводимости вентилей анодной rpynma а устройство управления 17 катодной группой уменьшит угол проводимости

09 4 вентппей катодной группы управляемого выпрямителя.

При обратном соотношении токов анодных и катодных групп все процессы протекают аналогично, но в противоположной полярности и фазе.

При равенстве токов углы запирания вентилей автономного инвертора равны так же, как и равны углы проводимости управляемого выпрямителя.

Ограничение диапазона регулирования углов запнрания 8 вентилей инвертора защищает от возможных срывов ин-. вертирования и обеспечивает надежное функционирование преобразователей, а регулирование углов проводимости с управляемого выпрямителя позволяет осуществлять глубокое регулирование токов анодных и катодных групп вентилей. Введение в устройство нелинейных элементов 22 и 23 улучшает динамику двухконтурного регулирования с различным быстродействием (частота переключений вентилей инвертора на порядок и более превышает частоту переключений вентилей выпрямителя). Контур регулирования с использованием вентилей автономного инвертора является более точным,а с управляемым выпрямителем — более грубым. С увеличением частоты напряжения на нагрузке диапазон регулирбвания углов эапирания вентилей автономного инвертора сужаются, а в процессе выравнивания токов все большую роль играет управляемый выпрямитель.

Таким образом, предлагаемое устройство для управления параллельно включенных статических преобразователей, обеспечивает равномерную загрузку анодных и катодных вентилей и обладает повышенной надежностью вследствие ограничения диапазона ре-. гулирования углов запирания вентилей автономного инвертора и регулирования углов проводимости управляемых выпрямителей.

Формула из обре т ения

Устройство для управления параллельно включенными статическими преобразователями, каждый из которых содержит управляемый выпрямитель и автономный инвертор с анодными и катодными группами вентилей, содержащее по числу преобразователей датчи1300609

Сбставитель А. Придатков

Редактор И. Сегляник Техред М.Ходанич Корректор Т, Колб

Заказ 1158/55

Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4 ки токов анодных и катодных групп вентилей автономного инвертора,блоки выравнивания токов, выполненные в иде пбследовательно соединенных элемента сравнения, усилителя и инвертора, и блоки управления анодными и катодными группами вентилей инвертора, причем выходы вышеуказанных датчиков подключены к входам элементов сравнения блоков выравнивания 10 токов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено по числу преобразователей блоками управления анодными и катодными группами вентилей управ- 15

I ляемого выпрямителя, двумя блоками ограничения и двумя усилителями с регулируемой зоной нечувствительности, причем выходы усилителей и инверторов блоков выравнивания токов подключены соответственно к входам блоков управления анодными и катодными группами вентилей автономного инвертора через блоки ограничения, а к входам, блоков управления анодными и катодными группами вентилей управляемого выпрямителя — через усилители с регулируемой зоной нечувствительности.