Способ управления статическим преобразователем

 

Изобретение относится к преобразовательной технике. Целью изобретения является уменьшение искажения питающего напряжения путем расширения области взаимокомпенсации коммутационных колебаний. Для подавления резонансных колебаний устанавливают равенство периода коммутационных колебаний и угла коммутации вентилей в номинальном режиме работы преобразователя путем изменения паразитной емкости силового оборудования до величины C<SB POS="POST">доп</SB>=γ<SB POS="POST">ном</SB>-T<SB POS="POST">к</SB>/3L @ , где γ<SB POS="POST">ном</SB> - угол коммутации вентилей преобразователя в номинальном режиме

T<SB POS="POST">к</SB> - период коммутационных колебаний

L @ -индуктивность контура коммутации, и в дальнейшем поддерживают их равенство в режиме технологического регулирования преобразователя путем изменения индуктивности регулируемого реактора. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (58 g Н 02 М 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4070781/24-07 .(22) 18. 04. 86 (46) 30.08,89 ° Бюл. № 32 (71) Криворожский горнорудный институт и Уральский государственнь|й институт по проектированию предприятий горнорудной промышленности (72) В М. Волошин, Д.И. Родькин и Э.С. Гоштейн (53) 621.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1099376, кл. Н 02 M 7/12, 1984.

Поссе А.В. Схемы и режимы электропередач постоянного тока. Л.:Энергия, 1973, с. 111 †1. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике. Целью изобретения является уменьшение искажения

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательj ной технике, и может быть использова- но в мощных преобразовательных установках, питаемых от источника электроэнергии через регулируемый реактор.

Цель изобретения — уменьшение искажений питающего напряжения путем расширения области взаимокомпенсации коммутационных колебаний.

На фиг. 1изображена структурная схема преобразователя, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя.

„„SU„„1504?5? А 1 питающего напряжения путем расширения области взаимокомпенсации коммутационных колебаний. Для подавления резонансных колебаний устанавливают равенство периода коммутационных ко— лебаний и угла коммутации вентилей в номинальном режиме работы преобразователя путем изменения паразитной емкости силового оборудования до

Р

f ЭнОь Т а

) 0

31. угол коммутации вентилей преобразователя в номинальном режиме; Т „ период комутационных колебаний;1. — индуктивность контура коммутации, и в дальнейшем поддерживают их равенство в режиме технологического ре гулирования преобразователя путем из менения индуктивности регулируемого реактора. 2 ил .

Преобразователь содержит тиристорный мост 1, соединенный с питающей се- ф1 тью через управляемый реактор 2 и М преобразовательный трансформатор 3 образующие посредством сосредоточенных и распределеных. емкостных элементов 4 паразитный колебательный контур, 5лок 5 импульсно-фазового управления, подключенный выходами к управляющим входам тиристорного моста 1, к силовым выходам которого подключена нагрузка 6, датчик 7 периода Тц ком— мутационных колебаний, вх< д которого соединен через трансформатор 8 напряжения со стороной высокого напряжения питающей сети, датчик 9 фазного

1 504757

К = периодически выполняться при равенстве временного интервала между наинен чалами двух колебаний (угла коммутаатции) целому числу периодов затухаюкоэфщих колебаний:

«=КТ,, (2) тк где U

Т» напряжения U с коэффициентом

16 передачи, вход которого соед, со стороной низкого напряжения, д

;чик 10 выпрямленного тока I с фициентом К = 2 йередачи9 датчик 11 угла ,o(управления преобразователем, вход которого соединен с выходом блока ,5 импульсно-фазового управления, а ,выход — с вторым входом блока 12 сум10 мирования и с входом первого блока

cos 3, первый вход блока 12 суммирования соединен с выходом датчика 7 периода Т коммутационных колебак !5 ний, а выход — с входом второго бло— ка cos 14, выход которого соединен с первым входом первого блока 15 вычитания, второй вход которого соединен с выходом первого блока cos 13, а выход — с вторым входом блока 16 умножения первый вход которого соеди— нен с выходом датчика 9 фазного напряжения U,,а выход — со вторым вхоф 9 дом блока 17 деления, первый вход ко — 25 торого соединен с выходом датчика 10 выпрямленного тока I а выход — с первым входом второго блока 18 вычи, тания, второй вход которого соединен р9, с выходом блока 19 установки Х, а, выход через блок 20 регулирования—, с управляющим входом регулируемого реактора 2.

Реализация способа заключается во взаимокомпенсации коммутационных

35, колебаний за счет создания для них ус,ловий противоположной фазировки на послекоммутационном интервале BC (фиг. 2). На интервале АВ коммутации коммутационные колебания возникают дважды. Сущность их возникновения заключается в ударном возбуждении паразитного колебательного LCконтура в момент ступенчатого (ударного) уменьшения напряжения U (точ45 ка А на фиг ° 2) и в момент ступенча того возрастания напряжения (точка В на фиг. 2), соответствующий окончанию процесса коммутации. Таким обpasoM9 на послекоммутационном интервале ВС присутствует сумма двух свободных затухающих колебаний, являющихся функцией времени. Характерной особенностью свободных колебаний является противоположность начальных фаз переходных процессов в точках

А и В. Следовательно, условия вэаимокомпенсации высокочастотных свободных коммутационных колебаний могут где К = 0,),2...

Верхний предел К ограничивается параметром затухания коммутационного колебания в случае его затухания до начала очередного процесса коммутации,или параметром пульсности силовой схемы — в случае их незатухания.

Условие у = 0 (К = О) является идеальным íà п р едме т аб солю тной взаимокомпенсации, однако при номинальной токовой нагрузке оно практически неосуществимо из-за конечного значения величины индуктивиости контура коммутации, равной Х .

Эффективность условий « Ф 0 (К =

1,2,...) уменьшается с увеличением порядка К по причине затухающего экспоненциального характера колебаний. Поэтому оптимальным является условие «= Т»(К = 1),которое и использовано для достижения поставленной цели. Поддержание целочисленной кратности отношения угла коммутации преобразователя к периоду коммутационных колебаний осуществляется путем слежения углом коммутации за периодом коммутационных колебаний за счет целенаправленного изменения индуктивности регулируемого реактора, согласно функциональной зависимости

«Гб UcpIcos Ы вЂ” cos (e(+Т,.)1

P 2I ()) которая получена совместным решением уравнения коммутации преобразователя и условием взаимокомпенсации коммутационных колебаний соответственно

easel — coo(g+y) = 4 гТ Х, 16Пср напряжение питания преобразователя; выпрямленный ток преобразователя, угол управления вентилями, угол коммутации; период коммутационных колебаний;

5 150

X ) — полное индуктивное сопротивление контура коммутации, равное

4757 6 го напряжения и расширить область вэаимокомпенсации коммутационных колебаний.

Формула изобретения

Способ управления статическим преобразователем, включающий управляемый вентильный выпрямитель,подключенный через регулируемый реактор и трансформатор к питающей сети, заключающийся в том,что измеряют период коммутационных колебаний питающего напряжения, возникающих при работе выпрямнтеля в контуре, образованного индуктивными и паразитными емкостями силового электрооборудования, формируют импульсы управления выпрямителем и осуществляют задержку подачи импульса управления вступающим в работу вентилем на половину периода коммутационного колебания относительно его начала, изменяют величину ин дуктивного сопротивления регулируектора, обеспечивая поддержаивоположности фазы колебаний и в конце процесса комму-. нтилей выпрямителя и равениода коммутационных колебала коммутации вентилей, о тю шийся тем, что, с цежения питающего напряжения сширения области взаимокомкоммутационных колебаний, ивают равенство периода комных колебаний и угла коммутаилей в номинальном режиме пагрузки путем изменения nat емкости С,„силового оборудо величины

У»ом Т» зь мого реа где L — индуктивность контура комУ ние прот мутации, в начале добиваются равенства периода коммутации ве тационных колебаний углу коммутации ство пе р обеспечивая при этом взаимокомпенса- 30 ний и уг цию коммутационных колебаний. В рел и ч а жиме технологических нагрузок функлью иска циональные блоки 12-19 при поступлении путем ра сигналов Т„, Ьф, I и c(при помощи пенсации соответствующих датчиков 7,9, 10 и

35 устанавл

11 отрабатывают функциональную замутацион висимость (1), обеспечивая изменеции вент ние индуктивности регулируемого ретоковой актора так, что выполняется равенство разитной угла у коммутации вентилей периоду, 4р дования

Т коммутационных колебаний и обес»

I печивается взаимокомпенсация комму- Сдon тационных колебаний, возникающих в начале и по окончанию процесса коммугде ъ тации. Таким образом, для поддержания оптимального режима работы преобразователя необходимо измерять период параэитных колебаний в контуре ударного возбуждения и изменять индуктивность регулируемого реактора согласно функциональной зависимости (1). Подпержание оптимального режима работы преобразователя с параэитным контуром ударного возбуждения при выполнении технологического регулирования в заданном диапазоне нагрузки при использовании предложенного способа управления позволяет о уменьшить снижение качества питающеи обеспечивают поддержание равенства угла коммутации вентилей периоду коммутационных колебаний в режиме технологического регулирования путем изменения индуктивного сопротивления

Х регулируемого реактора согласно функциональной зависимости

Х g Х т + Xp ф где Х - индуктивное сопротивление реактора, ) Р Р мин а ное сопротивление контура коммутации, равное сумме индуктивных сопротивлений преобразовательного трансформатора, минимальной величины регулируемого реактора и анодных реактбров соответственно.

Преобразователь работает следую-" щим образом.

В режиме номинальных нагрузок путем подключения параллельно паразитным емкостям дополнительной емкости

T но — Тк

* Зь

У угол коммутации вентилей преобразователя и номинальном режиме работы период коммутационных колебаний; индуктивность контура коммутации, 150ч757

Х

P где Б

Я Uy(cos J — cos(o(+ тк)2 Х

22, "à — фазное напряжение пита5 ния преобразователя; — выпрямленный ток преобразователя; угол управления вентилямиу

Х = Х + Х „„ + Х вЂ” индуктивтр ное сопротивление контура коммутации, равное сумме индуктивных сопротивлений преобразовательного трансформатора, минимальной величины сопротивления реактора и анодных реакторов вентилей .

)504757

Составитель С. Станкевич

Техред М. Ходанич Корректор В. Кабаций

Редактор А. Ренин

Подписное

Тираж 647

Заказ 5263/54

ВНИИПИ Государственного комитета ао иэобретениям и открытиям при I KHjt СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101