Устройство для управления тиристорным выпрямителем

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах регулирования управляемыми тиристорными выпрямителями. Целью изобретения является уменьшение влияния колебаний ;частоты напряжения питающей сети на подавление низкочастотных гармоник. При неизменяющейся частоте напряжения питающей сети выходной сигнал датчика 9 частоты напряжения питающей сети постоянен. Частотный селектор 6 Настроен на частоту низкочастотной гармоники, зaдaвae ryю задатчиком 7 частоты низкочастотной гармоники . При изменении частоты питающей сети выходной сигнал датчика 9 изменяется, что вызывает изменение выходного сигнала сумматора 8, под действием которого в соответствии с изменившейся частотой напряжения питающей сети изменяется резонансная частота частотного селектора 6, соответствующая частоте подавляемой низкочастотной гармоники. Этим обеспечивается постоянство коэффициента передачи частотного селектора 6 при изменениях частоты низкочастотной гармоники, что уменьшает зависимость эффекта подавления от изменений частоты напряжения питающей сети. 4 ил. с «S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5)) 4 Н 02 М 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,(2)) 3821668/24-07 (22) 07.12.84 (46) 23.11.87. Бюл. № 43 (71) Харьковский политехнический .институт им.В,И.Ленина (72) Я.В.Щербак, Н.Н.Страхов и А.Е.Рефес (53) 621.316.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 230269, кл. Н 02 M 1/14, 1970.

Патент США № 3453526, 1969. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИPHCT0PHbIM ВЫПРЯМИТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах регулирования управляемыми тиристорными выпрямителями. Целью изобретения является уменьшение влияния колебаний ,частоты напряжения питающей сети на подавление низкочастотных гармоник.

При неизменяющейся частоте напряжения питающей сети выходной сигнал датчика 9 частоты напряжения питающей сети постоянен. Частотный селектор 6 настроен на частоту низкочастотной гармоники, задаваемую задатчиком 7 частоты низкочастотной гармоники. При изменении частоты питающей сети выходной сигнал датчика 9 изменяется, что вызывает изменение выходного сигнала сумматора 8, под действием которого в соответствии с изменившейся частотой напряжения питающей сети изменяется резонансная частота частотного селектора 6, соответствующая частоте подавляемой низкочастотной гармоники. Этим обеспечивается постоянство коэффициента передачи частотного селектора 6 при изменениях частоты низкочастотной гармоники, что уменьшает зависимость эффекта подавления от изменений частоты напряжения питающей сети. 4 ил.

1 l3

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах регулирования с управляемыми тиристорными выпрямителями.

Целью изобретения является уменьшение влияния колебаний частоты напряжения питающей сети на подавление низкочастотных гармоник.

На фиг.l представлена блок-схема устройства, на фиг.2 — схема управляемого частотного селектора; на фиг,3 — схема датчика частоты; на фиг.4 — диаграммы, иллюстрирующие работу датчика частоты.

Устройство содержит последовательно соединенный эадатчик l величины тока, первый вход регулятора

2 тока и первый вход системы 3 импульсно-фазового управления, датчик

4 тока выпрямителя, выход которого подключен к второму входу регулятора

2 тока, последовательно соединенные датчик 5 выходного напряжения выпрямителя и частотный селектор 6, выход которого соединен с вторым входом системы 3 импульсно-фазового управления, задатчик 7 частоты низкочастотной гармоники, выходом подключенный к одному входу сумматора 8, к другому входу которого подключен выход датчика 9 частоты напряжения питающей сети, выход сумматора 8 соединен с входом упоавления частотой частотного селектора 6, к выходу выпрямителя 10 подключена нагрузка 11.

Частотный селектор (фиг.2) со— держит сумматор 12, широтно-HMrrygbcный модулятор 13, последовательно соединенные резистор 14, ключ 15, интегратор 16, резистор 17, ключ 18, интегратор 19, выход которого подключен к одному из входов сумматора

12, второй вход которого подключен к выходу датчика 5 напряжения, выход широтно-импульсного модулятора 13 подключен к управляющим входам ключей 15 и 18.

Датчик частоты напряжения питающей сети содержит интегратор 20, шунтированный ключом 21, формирователь 22 коротких импульсов, резистор

23, ключ 24, конденсатор 25 и повторитель 26.

Устройство работает следующим образом.

На вход регулятора 2 тока подается сигнал задатчика 1 величины тока

54361 2

55 и сигнал обратной связи, поступающий с датчика 4 тока. Выходной сигнал регулятора 2 тока воздействует на систему 3 импульсно-фазового управления. Выходной сигнал тиристорного выпрямителя 10 через датчик 5 напряжения подается на информационный вход (фиг.2) частотного селектора 6, построенного на операционных усилителях 12,16 и 19 . С выхода частотного селектора 6 сигнал обратной связи в виде гармонических колебаний с частотой подавляемой низкочастотной гармоники воздействует на второй вход системы 3 импульсно-фазового управления, При этом уменьшение величины подавляемой низкочастотной гармоники осуществляется изменением постоянных времени интеграторов, выполненных на операционных усилителях

16 и 19. Изменение постоянных времени интеграторов выполняется с помощью импульсно управляемых проводимостей, состоящих из последовательных соединенных резистора 14 и ключа 15, резистора 17 и ключа 18, управляемых широтно-импульсным модулятором 13.

Управляющий сигнал частотного селектора 6 поступает на его управляющий вход с выхода сумматора 18.

Управляющий сигнал получают суммированием выходного сигнала эадатчика частоты низкочастотной гармоники

7 и сигнала с выхода датчика 9 частоты (фиг,3) .

Датчик 9 частоты состоит из интегратора, выполненного на операционном усилителе 20, и элемента выборки-запоминания, состоящего из ключа 24, конденсатора 25 и повторителя 26, Для линеаризации зависимости выходного напряжения датчика от частоты питающей сети он охвачен отрицательной обратной связью с выхода повторителя 26 через резистор

23 на вход интегратора 20. Глубина отрицательной обратной связи определяется необходимой степенью линеаризации и величиной коэффициента перестройки, характеризующего изменение выходного напряжения датчика в зависимости от изменения питающей сети. Ключ 21 служит для создания нулевых начальных условий интегратора 20. Управление ключами 21 и 24 осуществляется двумя последовательностями импульсов длительностью соответственно t, и t . Обе последо54361

3 13 ,вательности импульсов вырабатываются формирователем 22, вход которого подключен к питающей сети (сигнал

U1). Последовательность импульсов для управления ключом 21 сдвинута относительно последовательности для управления ключом 24 на время t< .

Формируются обе последовательности в момент перехода напряжения питающей сети через нуль. Таким образом, .их частота изменяется синхронно с частотой питающей сети (фиг.4).

Сигнал с выхода датчика 9 частоты воздействует на второй вход сумматора 8. Получают выходной сигнал датчика 9 частоты в два этапа. На пер— вом этапе интегратором 20 интегрируют с нулевых начальных условий сигнал разности между опорным сигналом

Uz, представляющим постоянное напряжение, и выходным сигналом датчика

9 частоты полученным на предыдущем

1 периоде питающей сети

u„= + Jfu. — u„,„, ((-l)7)J dr., ч, где Тц — постоянная времени интегра тора 20;

Т вЂ” текущий период питающей сети;

t„=T-.(t, +t )-время интегрирования; и - номер периода питающей сети.

На втором этапе замыканием ключа

24 осуществляется выборка выходного сигнала интегратора 20. После размыкания ключа 24 выходной сигнал |м соответствующий длительности контролируемого периода питающей сети, запоминается конденсатором 25, установленным на входе повторите-. ля 26.

Одновременно с размыканием ключа

24 замыкается ключ 21, создающий нулевые начальные условия на выходе интегратора 20. После этого схема готова к работе на следующем периоде питающей сети. Так как время интегрирования tц определяется длительностью периода Т, то выходной сигнал датчика 9 частоты изменяется с изменением частоты питающей сети.

При неизменяющейся частоте питающей сети выходной сигнал датчика частоты постоянен. В этом случае частотный селектор 6 настроен на частоту низкочастотной гармоники, задаваемую задатчиком 7 частоты низкочастотной гармоники. При измене5

45 нии частоты питающей сети изменяется время интегрирования t„, что вызывает изменение выходного сигнала датчика 9 частоты и соответствующее ему изменение выходного сигнала сумматора 8, под действием которого изменяется резонансная частота частотного селектора 6.

Допустим, произошло повышение частоты питающей сети (фиг.4) Уменьшение периода Т питающей сети вызывает пропорциональное уменьшение выходного сигнала интегратора 20 и соответствующее ему в момент времени замыкания ключа 24 уменьшение сигнала на выходе датчика 9 частоты. Изменение выходного сигнала датчика

9 частоты вызывает уменьшение выходного сигнала сумматора 8, воздействующее на управляющий вход (фиг.2) частотного селектора 6. При этом уменьшается среднее значение импульсноуправляемых проводимостей, состоящих из последовательно соединенных резистора 14, ключа 15 резистора 17, ключа 18. Уменьшение постоянных времени интеграторов 16 и !9 увеличивает резонансную частоту частотного селектора 6 в соответствии с изменившейся частотой питающей сети. Аналогично протекают процессы в устройстве и при уменьшении частоты питающей сети.

Таким образом, резонансная частота частдтного селектора 8, соответствующая частоте подавляемой низкоI частотной гармоники, автоматически изменяется при изменении частоты питающей сети. Это обеспечивает посI тоянство коэффициента передачи частотного селектора 8 при изменениях частоты низкочастотной гармоники, что уменьшает зависимость эффекта подавления от изменений частоты питающей сети.

Формула изобретения

Устройство для управления тиристорным выпрямителем, содержащее последовательно включенные задатчик величины тока, один вход регулятора тока и .один вход системы импульснофазового управления, выход которого предназначен для подключения к управляющему входу тиристорного выпрямителя, датчик тока выпрямителя, выход которого подключен к другому входу регулятора тока, последовательно включенные датчик выходного напряжения выпрямителя и частотный селектор, выходом подключенный к другому входу системы импульсно-фазового управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения влияния колебаний частоты напряжения питающей сети на подавление низкочастотных гармоник, введены датчик частоты

35436)

6 напряжения питающей сети, задатчик частоты низкочастотной гармоники и сумматор, выход датчика частоты питающего напряжения подключен к одно5 му входу сумматора, к другому входу которого подключен выход задатчика частоты низкочастотной гармоники, выход сумматора подключен к входу управления частотой частотного селектора.

Риг. 3

1354361

Редактор Н.Лазаренко

Заказ 5710/52

Ю . Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Я C

Составитель А.Меркулова

Техред И.Попович

Тираж 659

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Корректор М.Шароши

Подписное