Устройство для фазового управления @ -фазным вентильным преобразователем
Устройство для фазового управления т- Фазным вентильным преобразователем, где m 1; 3, состоит из двухвходового Суммирующего интегратора, первый вход которого подключен к источнику управляющего напряжения , а второй вход - к выходу датчика регулируемого параметра и идентичных каналов управления по числу вентилей преобразователя , содержащих формирователь импульсов в момент перехода напряжения соответствующей фазы через нуль, выход которого подключен к входу генератора развертки , компаратор, вход которого соединен с выходом сумматора, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам генератора развертки и интегратора , и формирователь импульсов запуска вентилей преобразователя, вход которого соединен с выходом компаратора причем генератор развертки снабжен управляющим входом, соединенным с выводом для подключения источника управляющего ,напряжения, и выполнен в соответствии с зависимостью . № шг 2т cosfa-jr --) УР rV л trt я. TmclgTm 1 Uz. WT Ј-ln р.приО «Р яг-jjp- 1+COS7T-m 1 т т + + л2 л 1 4- COS# т - 1л .-„..- П - ciy 2т2 т-1 при т сл С где Up - напряжение развертки; Uy - управляющее напряжение; а - угловая частота сетевого напряжения; гпостоянная интегратора; m - количество фаз схемы преобразователя; р - электрический угол, отсчитываемый от момента перехода соответствующей фазы сетевого напряжения через нуль. 4 ил. 00 S ю XI
СОЮЭ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 M 7/155
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕ HT СССР) 1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;-";: —., "
К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
fff — 1
Ь + Гв г 2п1 щ — 1 COS (p — л — 2- — ) у- Ctg — 1 Р при 0 < PC7t,п ИИр р„1+ccmm (и + й) T fTI 1 + COSР эm 1 л 1 + — p+ë- — — -erg - при 2е П1 — 1 л <р<л Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления силовыми статическими вентильными преобразователями. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устрой(21) 4947753/07 (22) 16.05.91 (46) 23.07.93. Бюл. M 27 (71) Производственное обьединение "Курский завод тракторных запчастей им. 50-летия СССР" (72) Г.Н.Эпштейн (56) .1. Авторское свидетельство СССР N 1365301, кл. Н 02 M 7/155. 1988. 2. Писарев А,Л. и Деткин Л.П. Управление тиристорными преобразователями.— М,: Энергия, 1975, с. 108, рис. 3-7. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ m-ФАЗНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Устройство для фазового управления mфазным вентильным преобразователем, где m -- 1; 3, состоит из двухвходового суммирующего интегратора. первый вход которого подключен к источнику управляющего напряжения. а второй вход — к выходудатчика регулируемого параметра и идентичных камалов управления по числу вентилей преобразователя, содержащих формирователь импульсов в момент перехода напряжения соответствующей фазы через нуль, выход которого подключен к входу генератора развертки, компаратор. вход которого соединен с выходом сумматора, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам генератора развертки и интег„„ЯЦ„„1829097 А1 ратора, и формирователь импульсов запуска вентилей преобразователя, вход которого соединен с выходом компаратора, причем генератор развертки снабжен управляющим входом, соединенным с выводом для подключения источника управляющего,напряжения, и выполнен в соответствии с зависимостью где Up —; 0y — управляющее напряжение; в — угловая частота сетевого напряжения; т- постоянная интегратора: m — количество фаз схемы преобраэователя; rp — электрический угол, отсчитываемый от момента перехода соответствующей фазы сетевого напряжения через нуль. 4 ил. ства nри регулировании параметров, не связанных пропорциональной зависимостью с амплитудой сетевого напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве применено напряжение развертки, форма которой получена на основа1829097 нии анализа устойчивости системы управления, приведенного ниже. На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; фиг,2 поясняет некоторые математические обозначения; на фиг;3 представлена форма развертки; на фиг.4 — временные диаграммы работы устройства. Устройство состоит из суммирующего интегратора 1 с инверсным выходом, первый вход которого подключен к выходу источнйка управляющего напряжения, а второй — к выходу датчика регулируемого параметра 2 и идентичных каналов управления по числу вентилей преобразователя, содержащих генератор развертки 4, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам источника управляющего напряжения и формирователя импульсов 3 в момент перехода напряжения соответствующей фазы через нуль, компаратор 5, вход которого подключен к точке суммирования 0к, соединенной резисторами В с выходами генератора развертки 4 и интегратора 1, и формирователь импульсов 6 запуска вентилей преобразователя, вход которого соединен с выходом компаратора 5. Устройство работает следующим образом. На первый вход суммирующего интегратора 1 подается управляющее напряжение 0у отрицательной полярности, на второй вход- напряжение Ud с выхода дат. чика регулируемого параметра положительной полярности. Выходное напряжение интегратора U> e каждом канале управления суммируется с помощью резисторов R c выходным напряжением генератора развертки Up и подается на вход компаратора 5. В момент равенства суммы выходных напряжений интегратора U и генератора развертки нулю происходит срабатывание компаратора 5 и по его сигналу формирователь импульсов 6 вырабатывает импульс запуска вентиля соответствующего канала. Работа генератора напря1кения развертки 4 синхрониэируется выходным сигналом формирователя импульсов 3 в момент перехода напряжения фазы соответствующего канала через нуль. Выходное напряжение интегратора 1 описывается уравнением где р I = а ti — электрический угол управления вентилем на i-том шаге работы устройства; р i-1 — то же на шаге 1-1; в- угловая частота напряжения сети; — постоянная генератора, V (p t-1) — напряжение на выходе интеграторз в момент времени ti-1, Ux(p I) — то же а момент времени tlat 0d(p) — напряжение на выходе датчика регулируемого параметра. Если в результате воздействия какихлибо случайных факторов угол управления вентилем на шаге 1-1 изменится на Ь ф -1 "5 относительно угла p -1 в Стационарном режиме, то на следующем шаге регулирования отклонение от стац ионарного режима будет Афти которое связано с Ьу -1 соотношением 20 д0,, -1 Uy Us, + -у д0,1 Ь р 45 ЬР— 1 (3) что достигается при у 0 U Ud i1+ШГ О (4) 8P — 1 Далее построение развертки производится на частном примере однофазной системы. Напряжение на выходе датчика 55 регулируемого параметра для этого случая представляет собой участки синусоиды (см. Фиг.2); Ud(p) = 02э1п ф, (5) где m — число фаз схемы преобразователя. 25 где Udц-1 = Ud(pi-1) — напряжение на выходе датчика регулируемого параметра в момент после включения вентиля на l-1 шаге регулирования; 0а - = Vd(p i) — то же в момент перед включением вентиля на! шаге; Up,I-"«; Up,i — напряжение развертки в мОменты времени 1 -1 и ti, д Ор,l — 1/дpl — 1 — частная проиэвод35 ная напряжения развертки по электрическому углу s момент времени ti-1; д Q, /д р — то же в момент времени ц, Соотношение (2) является следствием (1) для малых отклонений от стационарного 40 режима работы устройства, Возмущение будет отрабатываться системой за один шаг регулирования, если 1829097 где 0 — амплитуда напряжения.на выходе датчика регулируемого параметра. Среднее эа период регулирования значение Ug(p) составит Ud = — Uo(1 + cos p i-1). л ния развертки для однофазной системы Поскольку, согласно конструкции системы, 10 „ IU I 2 Uu=Uу, (7) . c0f (1+соз р >( из (5), (6) и (7) имеем stn p — q ud, =ЛЦ 1+соз р — > (8) Обозначив F(p) =вг + U . Rp — 1 иэ (4) получаем з " pl -1 F(p) =L4ö — < =au„ . (10) 1 +соз р — > Смысл функции F(p) состоит в том, что для любого угла управления в стационарном m — 1 — — In + — сЩ г — — 1 p) при л —,— о<л U л 2гп л, л m — 1, m — 1 cos (p — л — 2 ) (13) u„= m — 1 l 1+ COSK — In р+л2 ctg — 1 при л <р<л, с0х п1 1 + cosp ние в стабилизаторах тока активной нагрузки, например в источниках тока сварки, гальванотехнике, электролизе, зарядных ус тройствах и т.п. Поскольку диапазон электрических yrm — 1 лов управления 0 < р .л не используется при регулировании, эона больших напряжений может быть расширена: 0 < m — 1 5 Вид функции F(p) представлен на фиг.2. Из (9) и (10) получается форма напряжегде I Uy I — модуль управляющего напряжения. 15 Поскольку в рассматриваемой конструкции 0у имеет отрицательную полярность, (11) можно записать иначе для m фазной системы различаются зоны m — 1 П1 — 1 больших л — <р<л и малых 25 m — 1 гс <р -л напряжений. Соответственm но этому расчетная форма напряжения развертки состоит из двух участков. Формула изобретения Устройство для фазового управления mфазным вентильным преобразователем, где и; — 1; 3, состоящее из двухвходового 50 суммирующего интегратора, первый вход которого подключен к источнику управляющего напряжения, а второй вход — к выходу датчика регулируемого параметра и идентичных каналов управления по числу вентилей 55 .преобразователя, содержащих формирователь импульсов в момент перехода напряжения соответствующей фазы через нуль, выход которого подключен к входу генератора развертки, компаратор, вход которого 1829097 fll — 1 — lA + ctg — 1 р при О. р<л щт 2"и созОР щ-1) и в 1+сбзи— ol — 1 m 1+cosp — IA р+гР ctg 1 прил "<усл, соединен с выходом сумматора, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам генератора развертки и интегратора, и формирователь импульсов запуска вентилей преобразователя, вход которого соединен с выходом компаратора,отличающееся тем,что, с целью расширения функциональных возгде Up — напряжение развертки; Uy — управляющее напряжение, . в — угловая частота сетевого напряжения, t- постоянная интегратора; можностей устройства при регулировании параметров, не связанных пропорциональной зависимостью с амплитудой сетевого напряжения, генератор развертки снабжен управляющим входом, соединенным с выводам для подключения источника управляющего напряжения, и выполнен в соответствии с зависимостью В гп — количество фаз схемы преобразовано теля; р- электрический угол, отсчитываемый от момента перехода соответствующей фазы сетевого напряжения через нуль. ать 1829097 ,Р02. 4 Редактор Закаэ 2479 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Ур è Составитель Г. Эпштейн Техред М.Моргентал Корректор Л. Ливринц
