Способ управления двухмостовым каскадным преобразователем

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в двухмостовых преобразователях. Цель изобретения - повышение надежности. Блоки управления 3 и 4, одними вхр- - дами связаны с блоком регулирования 5, а другими - с блоком смещения 7 (блок 4 - через инвертор 6). Блок смещения 7 выполнен управляемым от порогового элемента 13. Устройство обеспечивает поочередное управление мостами 1 и 2 в выпрямительном режиме.В инверторном режиме при достижении одним из углов регулирования мостов значения, близкого к предельному

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 H 02 М 7/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4068224/24-07 (22) 16.04.86 (46) 30.12.87. Бюл. ¹ 48 (71) Московское отделение Научноисследовательского института по передаче электроэнергии постоянного тока высокого напряжения (72) Н.И.Джус (53) 621.316.727 (088.8) (56) Каганов И.Л. Электронные и ионные преобразователи. N.: Госэнергоиздат, 1956, ч.Ш, с. 255-260.

Мощные управляемые выпрямители для электроприводов постоянного тока.

M Энергия, 1975, стр. 46, рис.2-8.

Авторское свидетельство СССР №- 1150726, кл. Н 02 M 7/68, 1985. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХМОСТОВЪ(М

КАСКАДНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в .двухмостовых преобразователях. Цель изобретения — повышение надежности.

Блоки управления 3 и 4, одними вхо- дами связаны с блоком регулирования

5, а другими — с блоком смещения 7 (блок 4 - через инвертор 6). Блок смещения 7 выполнен управляемым от порогового элемента 13. Устройство обеспечивает поочередное управление мостами 1 и 2 в выпрямительном режиме. В инверторном режиме при достижении одним из углов регулирования мостов значения, близкого к предельному (140-165 ), пороговый элемент 13 за- а с0 пирает блок смещения и устройство переходит на одновременное управление. 2 з.п. ф-лы. 4 ил.

1363407

Изобретение относится к электротехнике, и, в частности к преобразовательной технике.

Цель изобретения — повышение надежности.

На фиг. 1 и 2 представлены схема примеров реализации способа управления; на фиг. 3 и 4 — регулировочные характеристики мостов.

Мосты 1 и 2 по выходу включены последовательно..Их входы соединены с блоками 3 и 4 фазового управления.

К входам блоков 3 и 4 (фиг, 1) подключен выход блока регулирования 5.

К вторым входам блоков управления

4 и 3 подключены соответственно инвертор 6 и блок 7 смещения, Последний составлен из операционного усилителя 8, резисторов обратной связи

9, входного 10, задающего потенциометра 11 и ключа 12. Потенциометр 11 питается постоянным напряжением.

Блок смещения таким образом, в зависимости от положения ключа 12 имеет

1 переменный коэффициент передачи. Управляющий вход блока 7 (ключа 12) соединен с выходом порогового элемента

13, который входом соединен с выходом блока регулирования 5.

Блок регулирования 5 (фиг. 2) соединен с блоком 3 через блок 14 нелинейности, а с блоком 4 — непосредственно.

Устройства работают следующим образом.

Мосты 1 и 2 (фиг. 1) известным образом преобразуют переменный ток в постоянный или наоборот. Блоки 3 и 4 фазового управления обеспечивают подачу управляющих сигналов на мосты

1 и 2 в зависимости от выходного сигнала блока регулирования 5.

В выпрямительном режиме работы преобразователя ключ 12 разомкнут, так как на его управляющий вход с выхода порогового элемента 13 не поступает управляющий сигнал, Пороговый

-элемент 13 не подает сигнала, так как поступающий на его вход сигнал не превышает требуемого для его срабатывания значения. В таком режиме на входы блоков управления 3 и 4 поступают сигналы разного знака с блока смещения 7 и инвертора 6. Эти сигналы в блоках 3 и 4 суммируются с задающим и раздвигают характеристики по каналам мостов до положения, обеспечиваю35

55 становится достаточным для запуска порогового элемента 13, который подает сигнал на замыкание ключа 12, входящего в состав блока смещения 7.

Из-за этого на выходе блока смещения

7 и инвертора 6 исчезает напряжение, смещающее характеристики блоков управления 3 и 4. Благодаря этому мосты переходят в режим одновременного управления, при котором углы регулирования мостов становятся равными и о близкими к 90 . В таком режиме надежность работы мостов значительно выше .

На фиг. 3 представлены регулировочные характеристики мостов: зависимость угла регулирования <а от сигнала блока регулирования 5 — U

Характеристики а и б соответствуют поочередному управлению (для мостов

1 и 2), b — предложенному, г — одновременному.

Блоки 3 и 4 на фиг. 1 суммируют оба входные сигнала.

На фиг. 2 представлена другая схема устройства, реализующая подобный принцип управления, щего поочередное управление мостами

1 и 2.

При снижении выходного напряжения

5,преобразователя ниже 10Х, угол управо ления одного из мостов oL, = 0, а второго приближается к О, = 150 . В о зоне с > 150 угол выключения вентилей моста становится близок к 10-20

10 Поэтому резко увеличивается вероят-. ность опрокидывания этого моста, работающего B инверторном режиме. Несмотря на высокое совершенство систем регулирования при посадках напряжения

1Б сети (например, из-за удаленных коротких замыканий в энергосистеме) избежать опрокидывания инвертора не удается, вследствие дискретности процессов управления. Вероятность опро2О кидывания тем выше, чем выше уровень посадки напряжения и больше угол регулирования.

По указанной причине в зоне углов регулирования, близких к предельным

25 (165 ). резко снижается надежность работы моста, и поэтому работа одноI o отдельного моста в таком режиме исключается.

При достижении углом регулировао

ЗО ния одного моста близкого « . = 150 о (у второго моста угол с(, = 0 ), Сиг1нал на выходе блока регулирования 5 з 136

Как и на фиг. 1 мосты 1 и 2 включены последовательно по постоянному току, и к их входам присоединены блоки 3 и 4. Последний блок 4 непосредственно связан с выходом блока регулирования 5, а блок 3 — через блок нелинейности 6.

lia фиг. 4 представлены зависимости углов управления моста 1 (ломаная линия ) и моста 2 (ломаная е) в функции выходного сигнала блока регулирования 5 - U . Такой вид характеристики 2 реализуется благодаря блоку нелинейности 14.

На первом этапе управления при увеличении U (с отрицательного значения) увеличивается угол управления

О(, моста 1. По достижению углом М,, значение порядка 135-150, он при дальнейшем увеличении U некоторое время остается постоянным. На этом этапе увеличивается угол Ы моста 2.

По достижению gz = 135-150 углы регулирования ol, и К изменяются синхронно до значения о с,„,.

Одновременное изменение углов управления обоих мостов в зоне боль ших значений Ы обеспечивает симметрию преобразователей 1 и 2, и они йри выполнении их по разным схемам соединения (9/% и p / g ) образуют

12-пульсную схему преобразования тока. Последняя обеспечивает малые искажения напряжений сети, что повышает устойчивость симметричного инвертора режима при больших ы по сравнению с режимом поочередного управления в этой зоне.

Кроме того, при напряжениях, мень ших предельного в инверторном режиме, оба моста имеют больший запас по углу выключения вентилей, предоставляемому схемами, по сравнению с поочередным управлением, при котором у одного из мостов этот угол минимальный.

Таким образом, предложенные схемы осуществляют новые способы управления

3407 а двухмостовым.преобразователем, которые обеспечивают малое потребление реактивной мощности в выпрямительном режиме и высокую устойчивость работы преобразователей в инверторном режиме.

Формула и з обретения

1. Способ управления двухмостовым каскадным преобразователем, состоящий в том, что формируют и подают импульсы управления на вентили обоих мостов каскадного преобразователя, изменяют фазы импульсов управления относительно напряжения питающей сети поочередно для каждого из мостов, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы в зоне больших углов управления, фиксируют момент достижения фазой импульсов управления одного моста значения, при котором еще гарантируется устойчивость преобразователя при снижениях

25 напряжения питающей сети, меняют фазу импульсов управления обоих мостов синхронно.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю3о шийся тем, что после фиксации указанного момента изменяют фазы импульсов управления обоих мостов до равного значения, соответствующего неизменному выходному напряжению преобразователя, после чего меняют фазу импульсов управления обоих мостов синхронно.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что после фиксации указанного момента фиксируют на достигнутом значении фазу импульсов управления первого моста, изменяют фазу импульсов управления второго .моста, после достижения фазой импульсов управления второго моста фазы импульсов первого дальнейшее увеличение фазы импульсов производят синхронно.

1363407

Улрадление

Р— — поа чередное лредложеиное

© — — одиобреиеннае

Составитель С.Лузанов

Техред JI.Сердюкова Корректор В.Бутяга

Редактор И.Сегляник

Заказ 6375/50

Тираж 659 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