Способ регулирования тока нагрузки вентильного преобразователя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при управлении силовыми статическими вентильными преобразователями. Целью изобретения является повышение точности отработки сигнала задания тока нагрузки в переходных режимах при прерывистом токе нагрузки. Способ заключается в том, что опорный сигнал очередного вентиля на интервале бестоковой паузы уменьшают на величину четвертой составляющей, которую формируют в виде произведения двух сомножителей. Первый сомножитель представляет собой сумму второй составляющей опорного сигнала, сигнала, пропорционального интегралу, взятому с обратным знаком от сигнала напряжения фазы предыдущего вентиля на его интервале дискретности, причем в момент включения очередного вентиля результат интегрирования обнуляют, а также произведения сигналов, пропорциональных противоЭДС нагрузки и возможному приращению угла управления очередного вентиля относительно предыдущего. Второй сомножитель формируют как сумму сигналов, пропорциональных возможному приращению угла управления очередного вентиля относительно предыдущего и экспоненциальной функции сигнала, пропорционального длительности протекания тока предыдущего вентиля. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1495955 (5!) 4 Н 02 М 7/12

ВСЕСОЮЗНАЯ

ИХЬЛЮ

БИБЛй

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СНИДЕТЕВЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 1325642 (21) 4155436/24-07 (22) 04. 12.86 (46) 23.07.89. Бюл, К - 27 (7.1) Новосибирский электротехнический институт (72) А.Г.Грабовецкий (53) 621.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1325642, кл. Н 02 М 7/12, 1987. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА НАГРУЗКИ ВЕНТИЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ.(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при управлении силовыми статическими вентильными преобразователями. Целью изобретения является повышение точности отработки сигнала задания тока нагрузки в переходных режимах при прерывистом токе нагрузки. Способ заключается в том, что опорный сигнал очередного вентиля на интервале бесИзобретение относится к электротехнике, может быть использовано для управления силовыми статическими вентильными преобразователями и является усовершенствованием известного способа по св. У 1325642.

Цель изобретения — повьппение точности отработки сигнала задания тока в переходных режимах при прерывистом токе нагрузки.

На фиг.1 изображена функциональная .схема устройства; на фиг,2 — блок

4..=

2 токовой паузы уменьшают на величину четвертой составляющей, которую формируют в виде произведения двух сомножителей. Первый сомножитель представляет собой сумму второй составляющей опорного сигнала, сигнала, пропорционального интегралу, взятому с обратным знаком от сигнала напряжения фазы предыдущего вентиля на его интервале дискретности, причем в момент включения очередного вентиля результат интегрирования обнуляют, а также произведения сигналов, пропорциональных противоЭДС нагрузки и возможному приращению угла управления очередного вентиля относительно предыдущего. Второй сомножитель формируют как сумму сигналов, пропорциональных возможному приращению угла управления . очередного вентиля относительно предыдущегЬ и экспоненциальной функции

° сигнала, пропорционального длительности протекания тока предыдущего вентиля. 3 ил. ограничения углов управления, на фиг.3 — блок коррекции динамики.

Устройство для реализации способа управления содержит датчики 1-3 напряжения сети, подключенные к соответствующим входам сумматоров 4-6,Интеграторы 7-9 входами сброса соединены с выходами блока 1О управления сбросом интеграторов, выходами - c входами коммутатора 11. Коммутатор

12 соединен с первыми входами блока 13 ограничения углов управления.

1<омпаратор 14 с суммирующими входами подключен к источнику 15 задающего сигнала и датчику 16 протиноЭДС нагрузки. Датчик 17 состояния вентилей соединен с входами функциональных преобразователей 18 и 19, к ныходу функционального преобразователя 18 подключен блок 20 перемножения. Выход распределителя 21 импульсов соединен с входами коммутаторов 11 и 12.Выход блока 22 коррекции динамики соединен с входом сумматора 23 через ключ 24, Блок 13 (фиг.2) содержит коммутатор 25 аналоговых сигналов, подклю1 ченный к входам двух компараторов

26 и 27 и триггера Шмитта 28, выходы которых подключены к входам элементов

НЕ 29 и 30 и элементов И Зi и 32.Выходы элементов 26-28 соединены с вхо-Zp дами элементов 29-31 через ограничители 33-35 напряжения. Входы элемептов НГ 36 и 2-2-ЗИ/ЗИЛИ 37 объединены. Выход элемента 2-2-ЗИ/ЗИЛИ 37 подключен к входу формирователя 38 им-25 пульсов.

Блок 22 (фиг.3) содержит источник 39 постоянного сигнала смещения, выход которого подключен к входам интегратора 40 со сбросом и суммато- 30 ром 41 и 42 и через ключ 43 и RC-цепь

44 к входу сумматора 42. Выход сумматора 41 подключен к нходам усилителя 45 и блока 46 перемножения,выход которого подключен к одному из входов сумматора 47, к другому нходу которого подключен интегратор 48 со сбросом,а к выходу — блок 49 перемножения.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение фаз сети е, еbc» есс согласовывается с сигналами устройства датчиками 1-3. Выходные сигналы е, еg ес датчиков 1-3 поступают на нходы сумматоров 4-6 и блока 10 управления сбросом интеграторов.Сигналы с выхода сумматоров 4-6, пропорционалт.ные линейным напряжениям питающей сети интегрируются интегра»

50 торами 7-9 и через коммутатор 11 по,ступают на первый вход сумматора 23 как одна из (0 „) составляющих опорного сигнала. Блок 10 обеспечивает формирование начальных состояний интеграторов 7-9 по сигналам с датчиков 1-3, Выбор в качестве одной из составляющих опорного сигнала выходного сигнала одного из интеграторон

5 4

7-9 осуг : ствляется коммутатором 11 по соответстнующим сигналам распределителя 21, определяющего порядок работы вентилей преобразователя.Выходной опорный сигнал U „<„ с выхода сумматора 23 поступает на компаратор 14, где сравнивается с сигналом управления 0, представляющим собой сумму сигнала задания U с выхода блока 15 и сигнала протиноЭДС нагрузки с выхода датчика 16 (е ).

В момент сравнения указанных сигналов происходит переключение компаратора. Выходной сигнал компаратора 14, пройдя через блок 13, преобразуется н импульс управления очередным вентилем преобразователя, углом, ограниченным в блоке 13.Выходной сигнал Ы блока 13 распределяется распределителем 21 на необходимый вентиль преобразователя (V,×,Ч ).Одна из других составляющих опорного напряжения U,„ „формируется с помощью функционального преобразователя 19 из напряжения соответствующей фазы сети (е<„,), выбираемой с помощью коммутатора 12 по сигналам распределителя 21 (S,Sb, Sc), функциональный преобразователь: 19 управления сигналами импульсов управления Ы датчика 17 состояния вентилей. Третья составляющая опорного сигнала V „Aop" мируется путем перемножения сигнаяа датчика 16 и функционального преобразователя 18„ формирующего сигнал

U rr,по сигналам блока 13 и датчика 17.

В блоке 13 ограничения углов управления (фиг.2) сигнал Sg с помощью элементов HH 36 и 2-2-3/ЗИЛИ 37 ограничивается по времени существования. Область углов, в которых разрешено формировать импульс управления очередным вентилем, задается компараторами 26 и 27, триггером 28,элементами НЕ 29 и 30,и элементами И Çt и 32 из сигналов датчика напряжения сети, причем коммутатор 25 выбирает текущую фазу сети, коммутатор 12 предыдущую. Согласование сигналов компараторон 26 и 27 и триггера 28 осуществляется с помощью ограничителей

33-35. Выходной сигнал Ч » управления. с выхода элемента 2-2-3/ЗИЛИ 37 формируется н короткий импульс формирователем 38.

Отличительные признаки предлагаемого устройства реализуются с помощью блока 22, ключа 24 и четвертого

1495955

45 входа сумматора 23, на который подают четвертую составляющую опорного сигнала U4 Выходной сигнал блока 22 U>z> воздействует на работу

5 преобразователя только при наличии бестоковых пауз, для чего на управляющий вход ключа 24 подается сигнал с выхода датчика 17 состояния вентилей, при этом ключ 24 включен только 10 во время бестоковой.паузы. Для формирования сигнала коррекции динамики во время бестоковой паузы интегратором 48 интегрируется напряжение предыдущей фазы питающей сети. Каждый 15 раз в момент формирования импульса управления интегратор 48 обнуляется сигналом .о .

С помощью источника 39 формируются: интегратором 40 — линейно-изменяю-20 щееся напряжение, а RC-цепью 44— экспоненциально-меняющийся сигнал (сброс в "0" осуществляется сигналами управления Ы с помощью ключа), Разность сигналов интегратора 40 и 25 источника 39 перемножается блоком 46 с сигналом противоЭДС нагрузки е и поступает на сумматор 47, где из него вычитается сигнал интегратора 48 и добавляется сигнал второй составляю-30 щей опорного сигнала U „. Сумматор 42 суммирует сигнал источника 39 и усиленный усилителем 45 сигнал сумматора 41 и вычитает сигнал RC-цепи и результат перемножается в блоке 49 с выходным сигналом сумматора 47. Вычисленный сигнал используется для динамической коррекции регулятора.

Добавление предлагаемого корректирующего сигнала не меняет моменты вре- 40 мени формирования импульсов управления в стационарном режиме работы,т.е. статическая точность регулирования сохраняется.

Введение динамической коррекции повышает точность отработки задания тока в переходных режимах при прерывистых режимах прерывистого тока.

Возрастание динамического коэффициента передачи вентильного преобразователя тока повышает быстродействие регулирования.

Формула и э о б р е т е н и я

Способ регулирования тока нагрузки вентильного преобразователя по авт.св, N- 1325642, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности отработки сигнала задания тока в переходных режимах при прерывистом токе нагрузки, формируют четвертую составляющую опорного сигнала и уменьшают опорный сигнал на интервале.бестоковой паузы на вели- чину четвертой составляющей опорного сигнала, причем четвертую составляющую опорного сигнала формируют в виде произведения двух сомножителей, первый из которых формируют в виде суммы второй составляющей опорного сигнала, сигнала, пропорционального интегралу, взятому с обратным знаком от сигнала напряжения фазы предыдущего работавшего вентиля на его интервале дискретности, причем в момент формирования импульса управления очередного вентиля результат интегрирования обнуляют, а также произведения сигналов, пропорциональных противоЭДС нагрузки и возможному приращению угла управления очередного вентиля относительно предыдущего, который формируют в виде разности сигнала,пропорционального интервалу времени, прошедшему от момента включения предыдущего вентиля, и сигнала, пропорционального длительности интервала дискретности преобразователя в стационарном режиме работы, второй сомножитель формируют в виде суммы сигналов, пропорциональных возможному при-, ращению угла управления очередного вентиля относительно предыдущего и экспоненциальной функции сигнала,пропорционального длительности протекания тока предыдущего вентиля.

1495955

1495955

Составитель С.Лузанов

Техред М.Ходанич Корректор M.Максимишинец

Редактор M.Бланар

Заказ 4283/54 Тираж 646 Подписное

BHHHIIH 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