Способ управления @ -пульсным выпрямителем

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для использования в цифровых системах управления выпрямителями, в том числе в микропроцессорных системах. Целью изобретения является упрощение цифровой реализации способа управления. В способе управления выпрямителем фиксируют моменты естественной коммутации и в эти моменты начинают формирование развертывающего сигнала, формируют управляющий сигнал и разность управляющего и развертывающего сигналов, формируют сигнал обратной связи, сравнивают разность управляющего и развертывающею сигналов с сигналом обратной связи и при их равенстве формируют управляющий импульс на силовой вентиль. Измеряют значения выходного параметра в момент выработки управляющего импульса, указанное значение вычитают из управляющего сигнала и запоминают. Запускают задержку на интервал лУм, по окончании которой вновь измеряют значение выходного параметра , вычитают его из управляющего сигнала и запоминают указанную разность, полученные разности суммируют, умножают на постоянный коэффициент и используют в качестве сигнала обратной связи. 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э Н 02 М 3/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4690162/07 (22) 10,05,89 (46) 07.09,91. Бюл. hh 33 (71) Московский энергетический институт (72) Е.Е.Чаплыгин (53) 621.316.727 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 851733, кл. Н 02 М 7/12, 1981.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 537431, кл, Н 02 M 3/10, 1976, (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ m-ПУЛЬСНЫМ

ВЫПРЯМИТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для использования в цифровых системах управления выпрямителями, в том числе в микропроцессорных системах. Целью изобретения является упрощение цифровойреализации способа управления. В способе управления выпрямителем фиксируют моИзобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для использования в цифровых системах управления выпрямителями, в том числе в микропроцессорных системах.

Целью изобретения является упрощение цифровой реализации способа управления.

На фиг.1 представлена схема устройства для реализации способа; на фиг.2 — временные диаграммы.

Для определенности диаграммы построены для однофазного выпрямителя с

Й1=нагрузкой, в качестве выходного параметра используется ток нагрузки, т.е. речь идет о стабилизации выходного тока.

„„SU„„1676025 А1 менты естественной коммутации и в эти t4oменты начинают формирование развертывающего сигнала, формируют управляющий сигнал и разность управляющего и развертывающего сигналов, формируют сигнал обратной связи, сравнивают разность управляющего и развертывающего сигналов с сигналом обратной связи и при их равенстве формируют управляющий импульс на силовой вентиль. Измеряют значения выходного параметра в момент выработки управляющего и .пульса, указанное значение вычитают из управляющего сигнала и запоминают. Запускают задержку на интервал Г/м, по окончании которой вновь измеряют значение выходного параметра, вычитают его иэ управляющего сигнала и запоминают указанную разность, полученнь е разности суммируют, умножают на постоянный коэффициент и используют в качестве сигнала обратной связи, 2 ил.

Позициями обозначены сихронизирующие импульсы 1, которые вырабатываются в моменты естественной коммутации вентилей, развертывающие сигналы 2 линейной формы (дискретизация цифровых кодов не показана), управляющий сигнал 3, сигнал 4 обратной связи, выходное напряжение выпрямителя 5, выходной ток выпрямителя 6, разность 7 выходного параметра и управля. ющего сигнала, управляющие импульсы 8 на силовые вентили. Узел 9 синхронизации связан со счетчиком 10, подключенным к входу микроЭВМ 11, к входу которой подключен также источник 12 управляющего

Сигнала и датчик 13 тока через аналого-цифровой преобразователь 14. С выхода микро1676025

ЭВМ 11 снимают управляющие импульсы, запускающие также таймер 15, осуществляющий задержку на интервал л /m.

Способ управления m-пульсным выпрямителем.

В моменты естественной коммутации вентилей формируют начальное значение сигнала 2 развеотки, для этого импульсы 1 с выхода узла 9 синхронизации подают на установочный вход счетчика 10, на выходе которого формируется код сигнала 2 развертки. Управляющий сигнал 3 на выходе источника 12 управляющего сигнала поступает на вход микроЭВМ 11, которая вычисляет текущие значения разности управляющего и развертыва ощего сигналов.

При нулевом сигнале обратной связи (t < тв при равенстве управляющего 3 и развертывающего 2 сигналов вырабатываются управляющие импульсы на силовые вентили выпрямителя. Равенство разности сигналов

3 и 2 нулю также фиксирует микроЭВМ 11.

Выходное напряжение выпрямителя при этом имеет форму 5, а выходной ток 6.

Рассмотрим формирование сигнала обратной связи.

В моменты выработкиуправляющихимпульсов11, t, тв и тт измеряют и запоминают разность выходного параметра 6 и управляющего сигнала 3, эти разности п редста вл я ют собой решетчатую функцию и представлены на диаграмме 7 (отрицательные импульсы). В указанные моменты времени опрос портов ввода и запоминание вычисленной разности производит микрсЭВМ 11. Сигнал датчика 13 тока преобразуется в цифровую форму аналого-цифровым преобразователем 14, тогда же выравниваются масштабы сигналов 3 и 6. В укаэанные моменты времени командой с микроЭВМ происходит запуск талмера 15, который осуществляет задержку на интервал 7г /m, По истечении времени задержки таймер 15 подает сигнал на прерывание работы микроЭВМ 11, которая перейдет к выполнению подпрограммы формироеания сигнала обратной связи. Вновь будет введен сигнал 6 и вычислена разность си:.налов 6 и 3, Указанные разности представляют собой решетчатую функцию и ггэиведены на диаграмме 7 (положительные импульсы в моменты t2, Q, t6 и ta), Сигнал обратной связи пропорционален сумме разностей в четные и нечетные моменты времени. Коэффициент пропорциональности определяет глубину обратной связи, Сигнал обратной связи вырабатывает микроЭВМ 11.

Иа интервале t < to óñòðîéñòâî работает в согласованном режиме, и сигнал обратной

1

55 связи равняется нулю, так как сигнал 7 состоит из равновеликих положительных и отрицательных значений. В момент сз скачком уменьшилось сопротивление нагрузки, например, подключился новый потребитель.

Начинается переходный процесс. В момент

tt; разность 7 увеличивается, поэтому возрастает сигнал 4 обратной связи. Появление сигнала обратной связи вызывает изменение угла управления: микроЭВМ 11 вырабатывает управляющий импульс 8 при выполнении равенства разности сигналов 3 и 2 (отштрихованэ на фиг.1) сигналу 4 обратной связи. После завершения переходного процесса установится такое значение сигнала обратной связи, при котором среднее значение выходного тока выпрямителя будет стабилиэировано на тот же уровень, что и в течение t < тв.

Сигнал 4 обратной связи представляет собой рассогласование между средним за межкоммутационный интервал значением выходного тока выпрямителя и управляющим сигналом. Последнее утверждение тем точнее, чем меньше в переменной составляющей сигнала 6 четных гармоний. Это условие выполняется достаточно точно при работе на В1:нагрузку, так как высшие гармоники. тока подавляются пропорционально росту их частоты. Еще точнее зто условие выполняется для напряжения на выходе.LCфильтра, подавление гаромник на выходе пропорционально квадрату частоты, Таким образом, сигнал обратной связи дает информацию о величине среднего тока выпрямителя, т.е. полезной составляющей, причем для нахождения сигнала обратной связи достаточно интервала л/m. В переходных режимах точность работы контура обратной связи уменьшается, однако это характерно и для известной схемы, и для выпрямителей с П- и ПИ-регуляторами (" ошибка по скорости"). По динамическим показателям предлагаемый способ близок к известному (раэличаются значения фактора пульсаций), Таким образом, предлагаемый способ управления позволяет в одном микропроцессорном устройстве совместить функции быстродействующей системы управления вертикального типа и регулятора, эа счет этого упрощается аппаратурная реализация. Реализация замкнутого контура управления предлагаемым способом позволяет до минимума уменьшить время затрачиваемое микропроцессором на расчет сигнала обратной связи при сохранении высокой точности и высоких динамических показателей, присущих лучшим устройствам фазового управления замкнутого типа.

1676025

Формула изобретения

Способ управления в-пульсным выпрямителем, заключающийся в том, что фиксируют моменты естественной коммутации и в эти моменты осуществляют формирование развертывающего сигнала, формируют управляющий сигнал и разность управляющего и развертывающего сигналов, формируют сигнал обратной связи и сравнивают разность управляющего и раэвертывающего сигналов с сигналом обратной связи и при их равенстве формируют сигнал управ. ления выпрямителем. отличающийся тем, что, с целью упрощения цифровой реализации способа управления в момент формирования сигнала управления выпрямителем, измеряют значение выходного параметра вы5 прямителя, вычитают его из сигнала управления выпрямителем и запоминают эту разность, через интервал времени л /m вновь измеряют значение выходного параметра выпрямителя, вычитают его иэ управ30 ления сигнала выпрямителем и запоминают, эту разность, суммируют укаэанные последние разности и сигнал, пропорциональный этой сумме, используют в качестве сигнала обратной связи.

1676025

Составитель О.Парфенова

Техред M. Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор О.Хрипта

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

Заказ 3010 i Тираж 373 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5