Групповой преобразователь частоты

 

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и предназ - начено для питания нагрузки повьшенной частоты на базе параллельно работающих тиристорных преобразователей г частоты. Цель изобретения - повышение функциональной надежности. Сумматор 22 одним входом и выходом подключается между выходом узла 6 сравнения и входом узла 4 управления регулятором.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А2 (51)4 Н 02 М 7 48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13,, В

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 1) 1267563 (2 1) 42002 3 7/2 4-0 7 (22) 24.02.87 (46) 23.10. 88. Бюп. У 39 (71) Саратовский политехнический институт (72) И, И. Артюхов, Ю. Б. Томашевский, В. A. Серветни к, М. В. Анисимов и О.В.Цесаренкова (53) 621. 316. 72. 7 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 =- 1267563, кл. H 02 M 7/48, 1986. (54) ГРУППОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАС-

T0Tb1 (57) .Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и предназ начено для питания нагрузки повышенной частоты на базе параллельно ра6отающих тиристорных преобразователей. частоты. Цель изобретения — повыпение функциональной надежности. Сумматор

22 одним входом и выходом подключается между выходом узла 6 сравнения и входом узла 4 управления регулятором, ф

1432698 другой вход сумматора 22 через нелинейный элемент 21 соединен с выходом дополнительного узла 20 сравненИя, один вход которого подключен к выходу датчика 5 тока соответствующего блока, а другой вход соединен!

Изобретение относится к силовой п еобразовательной технике, может б ть использовано в системах централ зованного электроснабжения предп иятий на базе параллельно .работаюх тиристорных преобразователей част оты и является усовершенствованием изобретения по авт. св. Р 1267563.

Целью изобретения является повыше- 10 н е функциональной надежности путем у странення перегрузок в динамических р,ежимах.

На чертеже показана схема предложенного преобразователя. 15

Групповой преобразователь состоRT из N блоков каждый иэ KOTopblx содержит инвертор 1, регулятор 2 входного напряжения, фильтр 3 узел Ф управления регулятором, датчик 5 тока, 20 узел 6, сравнения, сумматор 7, первый

8 и второй 9 делители напряжения, первый 10 и второй 11 компаратора, источник 12 опорного напряжения, реверсивный счетчик 13, дешифратор 14, М-2 элементов ИЛИ 15, в каждый из Ы блоков входят два силовых ключа 16 .и 17, элемент И 18, управляемый ключ

19, а также второй узел 20 сравнения, нелинейный элемент 21 и сумматор 22. Зц

Переключение ступеней деления в делителях 8 и 9 осуществляется управляемым ключом 19.

Устройство р аботает следующим образом 35

Мощности, потребляемые инверторами, равны: д Id {j 1Ф

З; а1 где Ug — напряжение питания j-го ин-40 вертора, снимаемое с емкости фильтра 3;

I . — среднее значение тока, nod требяемое j-и инвертором. с источником 12 опорного напряжения1 общим для всех блоков- преобразователя. Предлагаемое устройство позволяет исключить токовые перегрузки, могущие привести к перерыву в электроснабжении потребителя. 1 ил.

Величина Ig зависит от эквива1 лентного активного сопротивления К ° о1 цепи постоянного тока соответствующего инвертора. Учитывая, что напряжения П.1 мало отличаются друг от дру-! га ввиду малости К,1, то, используя

) 1 их как регулирующий параметр, можно добиться заданных значений токов Ig

J которые должны потребляться при требуемом распределении нагрузки, Сигналы Ig пропорциональные величинам потребляемых токов 1 с выдj ходов датчиков 5, которые могут быть выполнены в виде шунтов, поступают на входы сумматора 7, на выходе котоГ рого получается сигнал Ig к, I . Этот сигнал является вход)=, А1 ным для первого 8 и второго 9 делителей, выполненных по схеме инвертирующего масштабного усилителя. На выходе первого делителя 8 получается л 1 к сигнал I "-- I . которай являД» ется опорным в сйстеме равномерного распределения мощности нагрузки между включенными в текущий момент времени инверторами. Узел 6 сравнения j"ãî преобразователя формирует сигнал рассогласования » = 1 i — I nponopFj о1 циональный отклонений текущего значения тока, потребляемого 1-м мостом

1 от средне-арифметического значеdj ния токов, потребляемых работающими в данный момент инверторами.

На выходе второго узла 20 сравнения j-ro преобразователя имеет мес( то сигнал g » = ? 1 1 Где I сигнал, соответствующий значению тока, потребляемого отдельным инвертором в номинальном режиме. Он задается источником 2 и является общим

1432698 для всех N блоков. Через нелинейный элемент 21 сигнал h(II поступает на

3 один из входов сумматора 22, на другой вход которого приходит сигнал о

5 рассогласования р . На выходе сум3 матора 22 формируется сигнал

1, Т, Т

J о, Т IJ, о

НЭ

1 о

0 л л

bI1J,= hP, + К„, Ь ; = (I . — I,) +

+ К„, (Z, — I.>1), где К нз - коэффициент передачи нелинейного элемента.

В частности, при использовании в качестве последнего диода, подключенного катодом к выходу узла 20 сравнения, имеет место следующее равенство:

Тогда в номинальном и близком к нему режиме кнэ = О, и. на выходе сумматора 22 будет сформирован сигнал рассогласования Ь 1ц = Т,1 ° — I

1.) 6(п который поступает на вход бло1 Ф ка 4 управления регулятором 2 постоянного налряжения. Регулятор может быть выполнен на основе широтноимпульсного преобразователя постоянного напряжения с .питанием от сети переменного тока через неуправляемый выпрямитель, а также на базе управляемого выпрямителя.

B преобразователях, включенных на параллельную работу, исходное назначение блока 4 управления может состоять в регулировании величины выходных напряжений регуляторов 2 с целью стабилизации выходного напряжения каждого преобразователя. В этом случае сигналы рассогласования h pl,ïoдаваемые с выходов сумматора 22, складываются в блоках 4 управления с сигналом рассогласования 11 основного контура регулирования (т.е. с сигналом обратной связи системы стабилизации выходного напряжения).

При использовании в качестве регулятора 2 постоянного напряжения управляемых выпрямителей угол регулирования вентилей j-го выпрямителя равен где Мо — составляющая величины угла регулирования, определяемая стабилизацией выходного напряжения, причем эта составляющая общая для всех преобразователей; о — величина дополнительного

1 угла регулирования, определяемая рассогласованием °

h 1 °

Блок 4 управления работает таким образом, что для тех преобразовате)p лей, для которых текущее значение потребляемого тока превышает II (т.е. 10 О) величина о 1 ъ 0 и, следовательно, напряжение, подаваемое на вход соответствующего инвертора Т1,1, .

Д В

1Б уменьшается, что приводит к уменьшению тока Т1 и уменьшению абсолютной

3 величины рассогласования h 1п„;. Наоборот, при Т,1 c I имеем 51п с О, и величина дополнительного угла К (О,что

2р ведет к увеличению тока Т и умень) шению абсолютной величины рассогласования.

Таким образом, выполняется условие равномерного распределения мощности

25 нагрузки между параллельно работающими в данный момент преобразовательными агрегатами.

В устройстве осуществляется авто" матическое в зависимости от величины

ЗО и характера нагрузки подключение (otключение) силовых бл око в.

Из всей совокупности первый блок является ведущим, остальные (Б-1)— ведомыми. Включение группового преобразователя производится подачей управляющего сигнала V который непосредственно подключает ключи 16 и 17 ведущего блока.

На входах первого 8 и второго 9

40 управляемых делителей формируются сОк ответственно сигналы I = — — I . и к ), к

I = — — — I . Сравнение I u I

К-1 — dj

1ъ ) с I осуществляется соответственно первым 10 и вторым 11 компараторами.

По мере роста нагрузки выполняется неравенство I<, I + hI,, и на выхо де первого компаратора 10 формирует; ся сигнал единичнОгО урОвня, с пОявлением которого реализуется алгоритм включения очередного агрегата на параллельную работу, По мере уменьшения нагрузки выполняется неравенство

Т То — ЬТ и на выходе второго компаратора ll появляется сигнал единичного уровня, который приводит.к отключению одного иэ груйпы параллельно работающих блоков. Здесь h I hIq

32698

Формул а изобретения

Со ставитель И. Амельч енко

Редактор Г. Волкова Техред М.Пидык Корректор С Шекмар

Заказ 5458/51 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ .Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

5 14 величины, расширяющие диапазон постоянства структуры силовой части преобразователя. Они задаются напряжением смещения U ù, подаваемым на прямой вход первого компаратора 10 и инверсный вход второго компаратора 11.

Введение их вызвано тем, что IÄ п Т, обладают некоторой погрешностью, определяемой,датчиками 5, сумматорами

7 и,делителями 8 и 9.

Алгоритм включения (отключения) ,отдельного преобразовательного агре; гата реализуется следующим образом.

Сигнал единичного уровня с выхода первого 1О (второго 11) компаратора

: поступает на суммирующий (вычитающий) вход реверсивного счетчика 13, разрядность которого равна 1 — ближайшему целому для 1оя (1 1-1) . Новое двоичное слово, значение которого определяет число блоков, включаемых на параллельную работу, с выхода счетчика 13 поступает на вход дешифратора

14. Единичный сигнал на его соответствукщем выходе через логические элементы 15 обеспечивает разрешение уровня на ключах 16 и 17 и элементах

l8 соответствующего числа параллельно работающих блоков. Этими уровнями обеспечиваются необходимые коэффициенты деления управляемых делителей 8 и 9 путем замыкания соответствующих ключей 19. В начальный момент пуска

i-й секции преобразователя величины о рассогласования а р;, а 0. будут сравнимы с р, так как ?,1 = О. Однако при достижении 1,1, величины I, начинает . работать нелинейный элемент 21 (К 1). Тогда величина рассогласования равна 5 1п; = I I . Пуск продолжается при соблюдении условия (gp )

Таким образом, введение в схему каждого блока группового преобразователя частоты нелинейного элемента, а также дополнительного узла сравнения и сумматора позволяет повысить функциональную надежность при включении отдельного преобразовательного агрегата путем исключения токовых перегрузок, могущих привести к перерыву в электроснабжении потребителя.

?g Групповой преобразователь частоты по авт. св. М 1267563, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения функциональной надежности путем устранения перегрузок в динамиЗр ческих режимах, каждый блок снабжен дополнительным узлом сравнения, нелинейным элементом и сумматором, выход узла сравнения соединен с входом узла управления регулятором через первый вход сумматора, второй вход сумматора через нелинейный элемент соединен с выходом дополнительного узла сравнения, один вход которого подключен к выходу датчика тока соответствующего блока, а второй вход соединен с источником опорного напряжения.