Устройство для управления @ -фазным вентильным преобразователем

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в статических преобразователях. Цель изобретения - повьпиение точности управления и помехоустойчивости. Устройство содержит блок 1 синхронизации , первый 2 и второй 3 компараторы , к которым подключены нуль-орган 5 и генератор 4 пилообразного напряжения. В устройстве осуществляется преобразование т-фазного напряжения питающей сети в гармоническое напряжение в высокочастотной системе координат, преобразование в этой системе напряжения управляющего входа устройства в угол зажигания вентилей , а затем обратное преобразование высокочастотных импульсов управления в управляющие импульсы вентилей в низкочастотной системе координат напряжения питающей сети. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 Н 02 М 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4032390/24-07 (22) 04.03.86 (46) 07.08.88. Бюл, № 29 (71) Истринское отделение Всесоюзного электротехнического института им. В.И.Ленина (72) В.В.Ревякин и Г.В.Рощин (53) 621.3 16.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 217740, кл. Н 02 М 7/12, 1968.

Авторское свидетельство СССР

¹ 930513, кл. H 02 М 7/12, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 997224, кл. Н 02 М 7/12, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ М-ФАЗНЪ|М BEHTHJIbHhlM ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано

„„SU„„415 56 А1 в статических преобразователях. Цель изобретения — повьпнение точности управления и помехоустойчивости.

Устройство содержит блок 1 синхронизации, первый 2 и второй 3 компараторы, к которым подключены нуль-орган 5 и генератор 4 пилообразного напряжения. В устройстве осуществляется преобразование m-ôàçíîãî напряжения питающей сети в гармоническое напряжение в высокочастотной системе координат, преобразование в этой системе напряжения управляющего входа устройства в угол зажигания вентилей, а затем обратное преобразование высокочастотных импульсов управления в управляющие импульсы вентилей в низкочастотной системе координат напряжения питающей сети. 2 ил.

1415356

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для импульсно-фазового управления многофазными вентильными преобраэователями, Цель изобретения — повышение точности управления и помехоустойчивости.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 временная диаграмма, поясняющая работу устройства на примере трехфазного вентильного преобразователя.

Устройство содержит блок 1 синхронизации, входы которого предназначены для подключения к фазам сетевого напряжения, первый 2 и второй 3 компараторы, первые входы которых подключены к выходу генератора 4 пилообразного напряжения, вход которого подключен к прямому выходу нуль-органа 5, вторые входы компараторов 2 и 3 предназначены для подключения к источнику напряжения управления, распределитель 6 импульсов, выходы которого предназначены для подключения их к управляющим электродам вентилей преобразователя.

Устройство дополнительно снабжено формирователем 7 трехфазной системы тактовых импульсов. Блок синхронизации выполнен в виде ключей 8-10 дискретной выборки, введенных по числу фаэ преобразователя, подключенных к полосовому фильтру 11. Распределитель 6 импульсов выполнен в каждом канале формирования управляющих импульсов в виде блоков 12 выборки и хранения. Входы ключей 8-10 дискретной выборки одновременно являются входами блока 1 синхронизации, выход которого подключен к входу полосового нуль-органа 5, прямой выход которого подключен к тактовому входу первого коипаратора 2, а инверсный — к тактовому входу второго компаратора 3.

Выход первого компаратора 2 подключен к информационным входам устройств 12 выборки и хранения каналов формирования импульсов управления анодной группы вентилей, выход второго компаратора 3 — к информационным входам устройств 12 выборки и хранения каналов формирования импульсов управления катодной группы вентилей. Фаэные выходы формирователя 7 трехфазной системы тактовых импульсов 7 пофаэно подключены к

U> U sin(g t + + 2 1/3))

U = U sin(y t + ц + 47/3).

25 При коммутации ключей 8-10 с тактовой частотой формирователя 7 (фиг. 2б, в, г) на выходе каждого ключа формируются прямоугольные импульсы (фиг. 2д) частотой с1„, сдвинутые друг относительно друга на угол 2 Т/3, которые после разложения в ряд Фурье можно представить следующими выражениями

U, = 4/7i U sin(t + су) р sinG)„t +

35 + 1/3 s» 3U + ° ° «j

+ 2u/3+

2 Т/3) +

+ 2 Т/3) + ° ° .)

+ 4к/3+

4Т /3) +

+ 4Т /3) + ...).

11 = 4/Г U sin(Q) t

+ Ц ) (sin(Q„t +

+ 1/3 sin 3(u„t

4/7 U sin(u t

+ Ц) j sin(CD„t +

+ 1/3 san 3(u„t

Выходные напряжения ключей сумми45 руются на входе фильтра 11, при этом суммарное напряжение записывается в виде

Uq - 2/3 (U, + U, + U,);

2/3 4 U/%(sin(g t + Cp) (sin CJ„t

+ 1/3 sin ЗЯ,t + ...) +

+ sin(u t + 2 к /3 +су ) (sin(g,t +

+ 2 ii /3) + 1/3 sin 3(u„t +

+ 2Т(/3) + ...) + sin(at +

+ 4Ъ /3 + q ) (sin(y,t + 4u/3) +

+ 1/3 sin 3(ы„е + 4 <> /3) + .. Jl.

55

После несложных триг онометрических преобразований н выделения первой управляющему входу ключей 8-10 дискретной выборки, а также к тактовым входам устройств выборки и хранения каналов формирователей импульсов управления анодной и катодной групп вентилей соответствующей фазы.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении на входы ключей

8-10 дискретной выборки сетевого напряжения последние выполняют функцию преобразования векторов сетевого напряжения в гармонический сигнал, параметры которого определяются следующим образом.

Пусть вектор U задан в m-фазной системе координат (m=3) составляюЬ с

20 П = U sin(yt +ср), 1415356

4 гармонической составляющей на фильт- Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я ре 11 имеем

2/3 4U/ (2/3 cos(Qt -u„t +

t

+с ) = 4/ и U cos(g„ t +cp )

40

Устройства 12 выборки и хранения каналов формирования импульсов управления преобразуют выходные высокочастотные импульсы (фиг. 2и, к) компараторов 2 и 3 в импульсы такой же формы (фиг. 2л, м, н, о, п, р), но с частотой, равной частоте питающей сети, сдвинутые относительно друг друга на угол 2 Т /3 рад.

Использование изобретения позволяет с большей точностью управлять вентильными ш-фазными преобразователями, а также осуществлять управление при неполнофазных режимах питающей сети, что повышает помехоустойчивость работы устройства.

55 г4e 43 ()

Выходное напряжение фильтра 11 имеет вид гармонической функции (фиг. 2е) частотой, равной разности частот сетевого напряжения и частоты формирователя 7, которая сохраняет неизменным аргумент(, обуславливающий жесткую фазовую связь с сетевым напряжением.

Сигнал с выхода фильтра 11 посту- ° пает на вход нуль-органа 5, образуя на его выходе прямоугольные импульсы высокой частоты (фиг. 2ж), которые запускают генератор 4 опорного пилообразного напряжения. Выходной сигнал генератора 4 пилообразного напряжения (фиг. Зз) поступает на первые входы компараторов 2 и 3 и на их вы- 25 ходах образуются противофазные импульсы (фиг. 2и, к), передний фронт которых формируется в момент равенства нулю суммы опорного пилообразного напряжения (фиг. 2з) и управляюще- З0

ro напряжения, поступающего на вторые входы компараторов 2 и 3. Сигналы с выходом компараторов 2 и 3 поступают на входы устройств 12 выборки и хранения соответствующих каналов формирования управляющих импульсов, а на их тактовые входы поступают соответствующие импульсы от формирователя 7.

Устройство для управления m-фаэным вентильным преобраэователем,содержащее блок синхронизации,входыкоторого предназначены для подключения к фазам сетевого напряжения, первый и второй компараторы, первые входы которых подключены к выходу генератора пилообразного напряжения, управляющий вход которого подключен к прямому выходу нуль-органа, вторые входы компараторов предназначены для подключения к источнику напряжения управления, распределитель импульсов, выходы которого предназначены для подключения к управляющим электродам вентилей преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления и помехоустойчивости, оно снабжено формирователем m-фазной системы тактовых импульсов, блоком синхрониэации, выполненным в виде ключей дискретной выборки по числу фаз преобразователя и полосового фильтра, а распределитель импульсов выполнен в каждом канале формирования управляющих импульсов в виде блоков выборки и хранения, причем входы ключей дискретной выборки одновременно являются входами блока синхронизации, выходы ключей объединены и подключены к входу полосового фильтра, выход которого подключен к входу нуль-органь, прямой выход которого подключен к тактовому входу первого компаратора, а инверсный — к тактовому входу второго компаратора, выход первого компаратора подключен к информационным входам устройства выборки и хранения каналов формирования импульсов управления анодной группы вентилей, выход второго компаратора подключен к информационным входам формирователей управляющих импульсов катодной группы вентилей, фаэные выходы формирователя ш-фаэной системы тактовых импульсов пофаэно подключены к управляющим входам ключей дискретной выборки блока синхронизации, а также к тактовым входам формирователей управляющих импульсов анодной и катодной групп вентилей соответствующей фазы.

14 1 ) 3 5Ь фЯГ

Составитель С.Станкевич

Техред Л.Олийнык Корректор В.Бутяга

Редактор П.Гереши Заказ 3881/52

Тираж b65 Подписное

В11ИИПИ Государственн го к митета СССР но делам изобретений и ткрытии

l!3035, 11осква, Ж-35, Раушскан наб., д, 4/5

lip и н дственн — н лиграфичгское Hpåäïp ÿ Tèf, г. Ужгород, ул. .lр ктная, 4