Способ управления двухгрупповым преобразователем

 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для преобразования переменного тока в постоянный и наоборот. Цель изобретения - повышение энергетических показателей. Две группы 1 и 2 тиристоров подключены входом к обмоткам разных по величине напряжений трансформатора 3. Регулятор 6 воздействует на блоки 4 и 5 управления группами. Блоки 4 и 5 осуществляют нелинейное управление группами с использованием поочередного управления и шунтирования групп /мостов/ так, что при больших по модулю напряжениях группа 1 меньшего напряжения шунтирована, а при малых по модулю напряжениях шунтирована группа большего напряжения. Это снижает уровень реактивных токов, потребляемых преобразователем. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) 15Ц 4 Н 02 М 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4200696/24-07 (22) 25.02.87 (46) 30.04.89. Бюл.№- 16 (71) Московское отделение Научно-исследовательского института постоянного тока (72) Н,И,Джус (53) 621.316.727(088.8) (56) Маевский О,А,, Энергетические показатели вентильных преобразователей. N.: Энергия, 1978, с.99.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1370707, кл. Н 02 М 7/00, 1986. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХГРУППОВЫМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к элект ротехнике и может использоваться.для преобразования переменного тока

1 в постоянный и наоборот. Цель изобретения — повышение энергетических показателей. Две группы 1 и 2 тиристоров подключены входом к обмоткам разных по величине напряжений трансформатора 3. Регулятор 6 воздействует на блоки 4 и 5 управления группами.

Блоки 4 и 5 осуществляют нелинейное управление группами с использованием поочередного управления и шунтирования групп (мостов) так,что при больших по модулю напряжениях группа 1 меньшего напряжения шунтирована, а при малых по модулю напряжениях шунтирована группа большего напряжения. Это сни- Q жает уровень реактивных токов, потребляемых преобразователем. 5 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в преобразователях переменного тока в постоянный и наоборот.

Целью изобретения является повышение энергетических показателей.

На фиг.1 приведена схема устройства для осуществления описываемого способа; на фиг.2 — диаграмма потреб- 10 ления мощности; на фиг ° 3 " диаграмма изменения углов управления; на фиг.4 и 5 — примеры выполнения блоков управления.

Преобразователь состоит из двух вентильных групп 1 и 2, преимущественно мостов, питаемых от разных обмоток трансформатора 3. Принято, что напряжение у группы 1 ниже, чем у группы 2. Каждая группа имеет 2О отдельный блок управления 4 и 5 соответственно, который подключен вхо .. дом к регулятору 6.

Каждый блок управления (4, 5) содержит блок 7 нелинейности и двух- 25 пороговые компараторы 8, которые соединяются с выходом регулятора 6 (фиг.1). Выход блока 7 нелинейности соединен с блоком 9 фазоимпульсного управления (БФИУ), соединенного выходом с последовательной цепью элемен30 тов И 10 и ИЛИ 11 °

Блок 12 сигнала шунтирования через второй элемент И 13 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 11, К второму входу элемента И 13 подключен выход 35 элемента НЕ 14, который связан с вы— ходом компаратора 8 (дискриминатора уровня "l") через элемент ИЛИ-НЕ 15, Схемы фиг.4 и 5 соответствуют блокам 4 и 5 на фиг,1, На фиг. 2 дана 0 диаграмма потребления мощности: зависимость относительного значения реак" тивной мощности q от относительной величины выходного напряжения U. Под диаграммой для каждого этапа управле 45 ния указаны значения или пределы изменения углов регулирования <;там же буква Ш означает, что мост находится в режиме шунтирования; о „, о(ц— максимальное (Ы = 170 ) и мини-. мальное (Ыц = О ) значения углов.

На фиг.3 приведены примерные зависимости углов регулирования групп

1 и 2 в функции величины управляющего

55 сигнала Y при соотношении напряжений групп 1:4, Здесь приняты аналогичные обозначения, с целью упрощения индексы 1 и 2 в обозначениях углов опущены, Рассмотрим очередность управления по этапам, переходя по диаграмме от точки 1." = О (U О) вправо. При уменьшении напряжения (в инверторном режиме — влево от О) этапы управления симметрично повторяются.

На первом этапе группа 2 находитЪ ся в режиме шунтирования, изменяется (уменьшается от 90 pooL ) угол моста 1. По достижении минимального значения М„ выходное напряжение преобразователя равно U -= -U cos oL где значение выпрямленного напряжения эквивалентного диодного выпрямителя. Дальнейшее увеличение напряжения достигается одновременным скачком угла 1-й группы с oLÄ gooL„ (то есть переход с предельного выпрямительного на предельный инверторный режим) и переводом группы 2 из режима шунтирования в выпрямительный режим, при котором угол управления определяется из соотношения

П сов с = П (cosoLe cosoLw) э где U — выпрямленное напряжение

2-й группы при e4 = О, . °

Дальнейшее увеличение выходного напряжения достигается уменьшением угла второй группы до значения Ын при неизменномуглеы„ I-й групйы.После этого уменьшают угол первой группы с м„до eLp, ° В точке Д выполняются соотношения:

U cos okö+ U coseL> = U cos оЕд

U sino „+ U sine >, = U sin of*

В указанной точке мост 1 переводится в режим шунтирования, а угол М. изменяется от минимального значения до значения Ы. . Дальнейший рост напряжения обеспечивается снижением угла второй группы от величины с(до минимальной Ы„, после чего поддерживается ь = Ы . Группа 1 выводится из

Н режима шунтирования в режим нулевого напряжения (ec, = 90 ). Повышение напряжения обеспечивается снижением о, до нуля, На первом, втором и последнем этапах управления может использоваться и режим управления с шунтирующим

Оентилем, При этом значения начальных углов этапа, соответствующих нулево1476578

U cos <4 )U ) U cos<

40 и

Где оС и обад определяют из соотноЛ3 и шений

U сояо = U cosk + U сояо 1»

Uf $1ПЫБ 02$1погн + Ui sille

U c о я < A 1 = Ц с о я 0(. < + U < c о я 0Cд

П, Я1пЫ д = U sin ol <+ U„sing>, ) изменяют угол регулирования второй группы, а на первую группу подают импульсы управления, переводящие ее

50 в режим шунтирования нагрузки, а при напряжениях

П сояо(,д ) П ) У соя о „ + П,сояо(55 устанавливают угол управления второй группы, равный максимальному, изме— няют угол управления первой группы и при

U (Цсояо му выходному напряжению группы, будут о отличными от величины 90

Реализация предложенного закона управления может быть обеспечена за счет выполнения блоков 4 и 5 в виде функциональной схемы, представлен— ной на фиг.4 и 5.

Сигнал управления Y регулятора 6 поступает на блок 7 нелинейности. 10

Так как БФИУ 9 выполнен по схеме с линейным пилообразным напряжением, то зависимости фиг.3 и представляют собой характеристики блоков 7 нелинейности. После преобразования сигнала 15 в БФИУ 9 производится формирование импульсного сигнала, который через элементы И 10 и ИЛИ 11 проходит на блоки управления тиристорами групп

) и 2 (фиг.l).

Предполагается, что элемент ИЛИ !

1 или тиристоры групп 1 и 2 (фиг.1) обеспечивает необходимую гальвано— развязку и усиление сигналов . Возможно также включение на выходе элемен- 25 та ИЛИ 11 усилителя. На большей части регулировочного диапазона проходят импульсы с выхода БФИУ 9, так как на выходе компараторов 8 имеются нулевые сигналы, При этом на вход И 13 30 поступает нулевой сигнал, импульсы блока 12 не поступают. На тех участках, где группа вентилей должна находиться в режиме шунтирования, один из компараторов 8 находится в состоянии, когда на его выходе имеется единичный сигнал (предполагается, что в состав компараторов входят узлы задания уставок срабатывания).

Этим сигналом закрывается прохождение сигналов через элемент И 10 и разрешается прохождение сигналов через элемент И 13. Схема содержит элемент И 10 по числу тиристоров в группах 1, 2 (фиг.l), а элементов

ИЛИ 11 и И 13 — по числу тиристоров, используемых в режиме шунтирования. а

Как изв ес тно, шунтирование при выполнении групп 1 и 2 по мостовой схеме может выполняться двояко: подачей непрерывных импульсов на тирис торы одной фазы; подачей импульсов двух- кратного включения (о(,= 120,cL о

= -60 ) на все тиристоры.

Предложенный способ, как следует из фиг. 2, обеспечивает минимальное потребление реактивной мощности из сети, что ведет к снижению потерь энергии в ней.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ управления двухгрупповым преобразователем переменно-постоянного тока, содержащий каскадно соединенные группы тиристоров подключенные к трансформаторам, с меньшим полным выпрямленным напряжением U< одной группы и большим U< другой, заключа— ющийся в формировании и подаче на тиристоры обеих групп управляющих импульсов, с фазой, изменяемой от минимального угла управления М полного открытия до максимального угла управления о „ предельного инвертирования и поочередного управления так, что при требуемом выходном напряжении U > U соя Ы„изменяют угол управления первой группы, а угол управления в торой группы ус танавлив ают равным минимальному, а при U (Посоя о „ измеряют угол управления второй группы, а угол управления первой груПпы устанавливают равным максимальному, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетических показателей, при требуемых выходных напряжениях, находящихся в пределах

U cosa(q (U c U cos oC на вторую

1 группу подают импульсы управления, переводящие ее в режим шунтирования нагрузки, а угол управления первой изменяют, а при напряжениях, определяемых из соотношений

U сояо (U < U соя оС z

1476578 устанавливают угол управления второй группы, равный максимальному, а иэменяют угол управления первой группы от ) /2 до „.

1476578

Составитель С.Лузанов

Техред И. Ходанич Корректор М.Максимишииец

Редактор А.Маковская

Тираж 647.Заказ 2166/55

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