Способ управления выпрямителем с емкостным фильтром

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления стабилизированным выпрямителем с емкостньм фильтром на выходе. Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения. Для управления выпрямителем измеряют напряжение между анодом и катодом ти

СОЮЗ СОВЕТСНИХ социАлистичЕсних

РЕСПУБЛИН (51)4 Н 02 М 7/12

ГОсудАРстВенный Комитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4171514/24-07 (2) 04. 01 ; 87 (4о) 23.02.89. Бюл. К 7 (71) Новосибирский электротехнический институт (12) В.В.Иванцов, С.Г.Лажинцев и С.В.Брованов (53) 621.314.27(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 669187, кл. Н 02 M 7/12, 1977.

„„SU„1460761 А 1 (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ

С ЕМКОСТНЫМ ФИЛЬТРОМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления стабилизированным выпрямителем с емкостным фильтром на выходе. Цель изобретения — повышение качества выходного напряжения. Для управления выпрямителем измеряют напряжение между анодом и катодом ти"

1460761 ристора и формируют эталонный сигнал, интегрированием которого формируют опорный сигнал, с помощью источника 24 формируют управляющий сигнал на компараторе 23 сравнивают его с опорным сигналом и в моменты их равенства формируют импульсы управления, которые подают на управляющие электроды тиристоров 7,8,9 при положительном напряжении на тиристоре, а опорный сигнал ключом 22 уменьшают до нуля. С помощью источника 15 формируют эталонное напряжение, превышающее падение напряжения на проводящия тиристорах 8,7,9, и измеренного напряжения каждого тиристора 7,8, 9, с помощью диодов 16, 17, 18 формируют сигнал, пропорциональный поло1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления выпрямителем с емкостным фильтром при повышенных тре бованиях к качеству выходного напряжения.

У

Целью изобретения является повышение качества выходного напряжения выпрямителя.

На фиг. 1 изображено устройство, . реализующее способ; .на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его.

На фиг. 1 показаны первичный источник питания, представленный последовательным соединением фазных источников 1 — 3 синусоидальных напряжений и индуктивных внутренних сопротивлений 4 — б. Первичный источник питает управляемый выпрямитель, собранный по нулевой схеме на тиристорах 7 — 9, на выходе которого включены емкостный фильтр 10 и активная нагрузка 11. Аноды тиристоров 7 — 9 соединены с первыми входами компараторов 12 — 14, вторые входы которых соединены с источником 15 эталонного напряжения и через диоды 16 — 18— с входами сумматора 19. Выход сумматора 19 соединен с входом усилителя 20, который вместе с конденсатором 21 и управляемый ключом 22, включенными между входом и выходом усилителя 20, образует интегратор с установкой нуля.

Выход усилителя 20 соединен с первым входом компаратора 23, второй жительным значениям напряжения между его анодом и катодом и с помощью сумматора 19 формируют указанный эталонный сигнал суммированием сформированных положительных сигналов всех тиристоров, интегрированием которого на интервалах превышения напряжения анод — катод каждого тиристора 7,8,9 над эталонным напряжением источника 15 формируют указанный опорный сигнал. В паузах между интервалами превышения опорный сигнал ключом 22 уменьшают до нуля, а сформированный импульс управления подают на тот тиристор, напряжение анод — катод которого превышает сформированное источником 15 эталончое напряжение.

2 ил»

2 вход которого соединен с выходом источника 24 эталонного напряжения.

Выход компаратора 23 соединен с первыми входил элементов И 25 — 27, вторые входы которых соединены с выходами компараторов 12 — 14 соответственно.

Выходы элементов 25 — 27 соедине10 ны с входами формирователей 28 - 30 длительности импульсов соответственно. Выход каждого из формирователей 28 — 30 соединен с входом соответствующего выходного каскада 31

33, а выходы последних соединены с управляющими электродами тиристоров 7 - 9.

Выходы компараторов 12 — 14 соединены с входами элемента ИЛИ 34, выход которого соединен с управляющим входом ключа 22, разряжающего конденсатор 21.

Способ служит для управления вы" прямителем с емкостным фильтром s

25 устройствах стабилизированного электропитания постоянного тока. К таким устройствам предъявляются повьппенные требования к качеству формы выходного напряжения, а именно к коэффициЗ0 енту пульсаций и гармоническому составу выходного напряжения, минимальному содержанию неканонических гармоник. Эта задача решается за счет фор мирования одного опорного сигнала

1для всех вентилей выпрямителя с со35 хранением индивидуального влияния на.,пряжения сети на опорный сигнал.

61

4 отрицательной полярности, который подается на первый вход компаратора

23, на второй вход которого поступает управляющий сигнал с выхода источника 24.

В момент равенства этих сигналов компаратором формируются импульсы Uqq (фиг. 2м). Импульс компаратора 23 поступает на вход элементов 25 — 27, на другие входы которых поступают импульсы .комнараторов

12 — 14. Элементы 25 — 27 выполняют распределение импульсов компаратора

23, которые проходят на выходе только одного элемента в канале управления того тиристора, на котором действует положительное напряжение, большее

IIpRMoI o падения напряжения (Б,У и 0<7, фиг.2н,о,п). Импульс с выхода запускает соответствующий формирователь 28-30 (фиг,2р,с.т), выходные импульсы У э ф U+9 и U 3o которых ус или ваются выходными каскадами 31 — 33.

Импульс управления включает тот тиристор, к которому приложено положительное напряжение. После включения тиристора напряжение на нем уменьшается до прямого падения напряжения. 3а счет этого уменьшается сигнал на выходе сумматора 19 и срабатывает соответствующий компаратор

t2-14, отменяя разрешение на формирование опорного сигнала, В этот момент (например, tz) исчезает сигнал на выходе элемента 34 и замыкается ключ 22, разряжая конденсатор интегратора. В результате опорный сигнал уменьшается да нуля (фиг.2л).

14607

Далее процессы формирования опорного сигнала повторяются для следующего тиристора после появления на нем положительного напряжения, большего по величине прямого падения напряжения. За счет одного для всех тиристоров канала формирования опорного сигнала повышается симметрия импульсов управления и повышается качество управления выпрямителем.

Способ управления выпрямителем с емкостным фильтром, заключающийся в том, что- измеряют напряжение между анодом и катодом каждого тиристора выпрямителя, формируют эталонный сигСпособ реализуют следующим образом.

При работе выпрямителя на противоЭДС, создаваемую конденсатором 10 фильтра, напряжение на каждом .тирис" торе имеет вид, показанный -на фиг.2б.

В зависимости от величины и знака напряжения на тиристоре можно выделить три интервала времени. Первый интер.вал (t -t.) соответствует положительному напряжению на тиристоре от момента его перехода, через ноль до момента включения тиристора . На этом интерьале напряжение равно pas- 15 ности фазного напряжения сети е и напряжения U o конденсатора 10 .(фиг.2а). На следующем интервале (—

t ) тиристор включен, напряжение нг нем положительно и равно прямому 20 падению напряжения. В момент спадания к нулю тока через тиристор к нему скачком прикладывается отрицательное напряжение, которое сохраняет отрицательный знак до начала первого 25 подынтервала на следующем периоде питающей сети (t>-t ). С помощью компараторов 12 — 14 выделяют интервалы времени, на которых напряжение

Бак,тиристора превышает эталонное 30 напряжение U источника 15 (фиг.2б, в,г) .

Поскольку эти интервалы соответствуют непродолжительному времени по ,сравнению с периодом сети, то для различных тиристоров они не перекры-. ваются (фиг ° 2д,е,ж). С помощью диодов 16 — 18 выделяют участки с положительными напряжениями на тиристорах и суммируют эти напряжения суммато- . ром 19, формируют эталонный сигнал Ug> (фиг. 2к), интегрированием которого формируют опорный сигнал U (фиг. 2л). Интегрирование выполняют интегратором, состоящим из усилителя 20 и конденсатора 21, на интервалах превышения напряжения Б „ каждого тиристора над напряжением U 1

Для выделения этих интервалов с по» мощью элемента 34 суммируют импуль,сы U, U,) и U)g компараторов 12 14 (фиг. 2и) иподьют их наключ22,.- Формула из обре т е ни я подключенный параз.лельно конденсато ру 21. Во время действия любого им- пульса на выходе компараторов 1214 ключ 22 разомкнут и выполняется

1 интегрирование выходного сигнала сумматора 19. При этом на выходе .уси- лителя 20 формируется опорный сигнал .нал интегрируют его и получают опор5 1460761 ный сигнал, формируют управляющий сигнал, сравнивают его с опорным сигналом и в моменты их равенства формируют импульс управления, после чего уменьшают опорный сигнал до нуля, отличающийся тем, что, с целью повышения качества вы" ходного напряжения выпрямителя, формируют эталонное напряжение, превышающее падение напряжения на включенном тиристоре, выделяют положительные значения каждого измеренного напряжения между анодом и катодом тиристора, формирование эталоного сигнала проводят путем суммирования всех выделенных положительных значений, сравнивают .измеренные напряже- ния с эталонным напряжением, а сформированный импульс управления подают на управляющий электрод тиристора, напряжение на котором больше, чем эталонное напряжение.

Составитель В.Ииронов

Техред Л.Сердюкова Корректор В.Бутяга

«Ь

Редактор А.Ворович

Заказ 547/58 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101