Способ формирования опорных напряжений для управления вентильным преобразователем

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах управления вентильными преобразователями. Цель изобретения состоит в повышении перегрузочной способности преобразователей и достигается путем суммирования развертывающего напряжения (U<SB POS="POST">раз</SB>) и сформированных экспоненциальных импульсов с нулевой фазой относительно точек естественного включения вентилей с частотой, равной частоте развертывающего напряжения, и длительностью импульсов, равной временному сдвигу максимума развертывающего напряжения относительно точек естественного включения вентилей, и амплитудой, пропорциональной этому временному сдвигу. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s/)s Н 02 M 7/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Овых при Овх ) 0

-1

0вых при 0вх<0

Овых = (21) 4683468/07 (22) 26.04.89 (46) 30.08.91. Бюл; М 32 (75) С.А,Харитонов, В.Ф,Лучкин, И.В.Нежданов и М.M.Юхнин (53) 621,316 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 540338, кл, Н 02 Н 7/48, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Я 197739, кл. Н 02 М 7/48, 1967. (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ОПОРНЫХ

НАПРЯЖЕНИЙ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах управления вентильными преобразователями, входящими в состав систем электропитания. электропривода.

Целью изобретения является увеличение перегрузочной способности вентильных преобразователей в режимах слежения .за выходным током вентильного преобразователя.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства для осуществления способа; на фиг. 2 а-д — диаграммы, поясняющие способ.

Устройство содержит в каждой фазе блок 1 формирования косинусной составляющей развертывающего напряжения, блок

2 формирования синусной „составляющей развертывающего напряжения, на входы которых подаются фазные напряжения источника питания, а входы соединены с входами сумматора 3, третий вход которого

„„5U„„1674335 А1 устройствах управления вентильными преобразователями, Цель изобретения состоит в повышении перегрузочной способности .преобразователей и достигается путем суммирования развертывающего напряжения

0Рв И СфОРМИРОВаННЫХ ЭКСПОНЕНЦИаЛЬНЫХ импульсов с нулевой фазой относительно точек естественного включения вентилей с частотой, равной частоте развертывающего напряжения, и длительностью импульсов равной временному сдвигу максимума развертывающего напряжения относительно точек естественного включения вентилей, и амплитудой, пропорциональной этому временному сдвигу. 2 ил.. через дифференцирующий блок 4 подключен к выходу компаратора 5, на вход которо- Я го поступает выходное напряжение блока формирования синусной составляющей развертывающего напряжения. Блоки формирования косинусной и синусной состав- (, ляющих представляют собой суммирующие усилители. Сумматор 3 может быть выпол- ф нен на операционном усилителе, охваченном резистивной обратной связью и с весовыми входными резисторами. Дифференцирующий блок 4 представляет собой обычную RC-цепь либо операционный усилитель с резистивной обратной связью и с емкостным входным сопротивлением, Ком- а паратор 5, реализующий функцию

1674335

РаЗБЕРТЫВд)аЩЕГа НаП2ЭЯЖЕНИЯ ЗРаз И Да палнительнага напряжения в виде экспо- 45

55 может быть выполнен на базе стандартного операционного усилителя.

Способ осуществляется следующим образом. В блоке 1 формирования косинуснай составляющей раэвертыва ощега напряжения вырабатывается иэ фаэных напряжений источника питания (фиг, 2а) переменное напряжения (фиг. 26, Ucos), таким образам, чтобы максимум ега находился в точках, соответствующих моментам естественного включения вентилей, Р блоке 2 формирования синуснай составляющей развертывающего напряжения формируется переменное напряжение (фиг. 26, Usta) c частотой питающей сети и нулевой фазой относительно точек естественного включения и амплитудой, пропорциональной среднему значению пульсаций выходного тока преобразователя при нулевой модуляции.

Сумма этих сформированных составляющих образует развертывающее напряжение (фиг. 26, Upg3), при слежении эа выходным током преобразователя.

На выходе кампараropa 5 формируется из выходного напряжения блока 2 синуснай составляющей раэвертывак2щега (фиг. 2в) напряжения прямоугольный меандр, Полученный прямоугольный сигнал дифференцируется, при этом параметры (пастаянна дифференцирование и ега коэффициент передачи) дифференцирующега блока 4 выбирается таким образом, чтобы на участке опорного напряжения, саответству ащега зоне работы вентиля, для которого формируется опорное напряжение, знак производной опорного наг|ряжения не менял свое значение. Таким образом, с помощью кампаратора 5 и дифференцирующега блока 4 формируются раэнапалярные импульсы экспаненциальной формы с требуемыми параметрами и нулевой фазой относительна точек естественного вкл)ачения вентилеи (фиг, 2г, 0л, ). В результате суммирования ненциальных импульсов (Бд«, фиг, 2г) на выходе сумматора 3 образуется требуемое опорное напряжение (U«p, фиг. 2д).

В режимах перегр2экк или короткого

38Mыкания 0 нагрузке сигнал управления

Uy

40 ными углами включения вентилей (например, для преобразователей частоты с целью повышения нагрузачнай способности ведется управление по прямоугольному закону). При этом для обеспечения максимальной нагрузочной способности указанные фиксированные углы управления должны быть близки к предельным, т,е. к точкам естественного зажигания.

Достижение минимальных углов управления, равных ау,р = О, в описываемом способе осуществляется за счет расположения максимума опорного напряжения в точке естественного вкл очения (фиг. 2д). В то же время расположение максимума опорного напряжения в точке естественного включения путем суммирования узких импульсов в точке естественного включения вентилей при слежении за выходным током может приводить к скачкообразному изменению углов управления от угла управления, соответствующему моменту равенства управляющего напряжения максимуму развертывающего напряжения, до угла, соответствующего точке естественного зажигания. Это происходит за счет изменения знака производной сформированного опорного напряжения на участке от максимума развертывающего напряжения до максимума сформированного опорного напряжения (наличие в опорном напряжении глобального и локального максимумов).

При необходимости выполнения специфических требований к качеству выходной энергии преобразователя в режимах перегрузки, например, в системах электроснабжения переменного тока, отсутствие постоянной составляющей и субгармоник, указанное обстоятельство не позволяетувеличить перегрузочную способность преобразователя, так как в этом диапазоне углов отсутствует управление преобразователем.

Выбор параметров сформированных экспоненциальных импульсов обеспечивает в предлагаемом способе постоянство знака производной опорного сигнала в зоне управления соответствующего вентиля и тем самым обеспечивает монотонное управление преобразователем ва всем возможном диапазоне.

Таким образом, способ формирования опорного напряжения для вентильного преобразователя позволяет повысить перегрузочную способность вентильного преобразователя в режиме слежения за выходным током, Формула изобретения

Способ формирования опорных напряжений для управления вентильным преоб1674335 разователем, заключающийся. в том, что опорное напряжение для каждой фазы формируют как сумму развертывающего напряжения и дополнительного, имеющего форму узких импульсов, отличающийся тем, 4то, с целью повышения перегрузочной способности преобразователя, работающего s режиме слежения за выходным током, дополнительное напряжение формируют в виде разнополярных экспоненциальных импульсов с частотой, равной частоте развертывающего напряжения, с нулевой фазой относительно соответствующих точек естественного включения вентилей, дли5 тельностью импульсов, равной временному сдвигу максимума развертывающего напряжения относительно точек естественного включения вентилей, и амплитудой, пропорциональной этому времен10 ному сдвигу.

, Составитель Е.Калинкин

Редактор Т.Рыбалова Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Заказ 2933 Тираж 380 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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