Регулятор углов погасания

 

й1> "337610

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 22.12.69 (21) 1387930/24-7 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.03.75. Бюллетень ¹ 9 (51) М. Кл. Н 02р 13f16

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.314.57 (088.8) ло делам изобретений н открытий

Дата опубликования описания 04.07.75 (72) Авторы изобретения В. В. Левченко, Л. П. Носик, 1О. Н. Светличный, А. И. Ступель и Г. М. Цфасман (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР УГЛОВ ПОГАСАНИЯ

Известны регуляторы углов погасания вентилей многофазного преобразователя, содержащие для каждой фазы измеритель рассогласования по углу погасания, входы которого соединены с датчиками величин фазного тока и линейного напряжения и с общим датчиком величины постоянного тока, и преобразователь длительности импульсов в амплитуду.

Однако такие регуляторы не обеспечивают достаточной точности и быстродействия, вследствие чего не могут быть использованы в современных системах регулирования многофазных преобразователей, в частности для передачи постоянного тока.

Предлагаемый регулятор для повышения быстродействия и точности снабжен блоком логики, через который входы каждого преобразователя длительности импульсов в амплитуду соединены с выходами измерителей рассогласования по углу погасания всех фаз, а выходы преобразователей через последовательно соединенные формирователь закона регулирования и фазоимпульсный преобразователь включены на вход измерителя рассогласования соответствующей фазы.

Входы блока логики соединены с выходами датчика величины постоянного тока и датчиков линейных напряжений. .На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого регулятора; на фиг. 2 — функциональная схема измерительного устройства; на фиг. 3 — то же, логического блокирующего устройства; на фиг. 4 — то же, логического смесительного устройства; на фиг. 5 — 7 — ли5 нейные диаграммы работы измерительного устройства.

Регулятор (см. фиг. 1) состоит из трех (по числу фаз) идентичных каналов регулирования измерителями 1 — 3 рассогласования по

10 углу погасания, преобразующими устройствами 4 — 6 и усилителями-распределителями импульсов 7 — 9, каждый из которых направляет импульсы управления поочередно на два вентиля фазы. Кроме

15 того, регулятор содержит блок напряжения

10, сигнализирующий о резких изменениях напряжения в приемной системе переменного тока, и блок тока 11, выдающий логические сигналы на выходе 12 при малых токах в

20 пусковом режиме и на выходе 13 в переходных процессах при наличии значительных производных тока. Каждое из устройств 4 — б состоит из двух преобразователей 14 и 15 длительности импульса в амплитуду, форми25 рователя 16 закона регулирования и фазоимпульсного преобразователя 17, изменяющего фазу импульсов управления в зависимости от величины входного сигнала. На входе преобразующего устройства каждой фазы вклю30 чено логическое смесительное устройство 18

337070 для ввода сигналов рассогласования от измерителей других фаз, управляемое сигналами с выхода 13 блока тока 11 и с выхода 19 блока напряжения 10.

Измеритель рассогласования (см. фиг. 2) включает входные устройства 20 и 21 тока и напря>кения соответственно, на вход которых подаются сигнал 22 тока от обмотки 23 (см. фиг. 1) и сигнал 24 от трансформатора 25, основной триггер 26, устройство 27 задания импульса уставки, две схемы «И» 28 и 29, выделяющие импульсы, длительность которых равна рассогласованию между истинным (о„„) и заданным (б,с,) значениями угла погасания, причем импульс рассогласования появляется на выходе 30 при 6 ст(дуст и на выходе 31 при 6„. )бу „и логическое блокирующее устройство 32, контролирующее порядок следования импульсов со входных устройств тока и напряжения и с выхода фазоимпульсного преобразователя отстающей фазы. Подключение трансформаторов 25 (см. фиг. 1) показано условно, так как оно определяется реальной схемой преобразовательной подстанции. Сигналы рассогласования с выходов 30 и 31 вместе с сигналами рассогласования 30, 30п и 31, 31 от других фаз подаются на вход логического смесительного устройства.

Логическое блокирующее устройство 32 (см. фиг. 3) состоит из вспомогательного триггера 33, схемы «ИЛИ вЂ” НЕ» 34, двух схем «И» 35 и 36 и схемы «ИЛИ» 37. На вход

38 блокирующего устройства подаются импульсы от входного устройства напряжения, на вход 39 — от входного устройства тока, на вход 40 — импульсы с выхода фазоимпульсного преобразователя, следующие дважды за период для управления двумя вентилями данной фазы, на вход 12 — сигнал пускового режима с блока тока 11.

Логическое смесительное устройство 18 (см. фиг. 4) состоит из двух схем «И» 41 и

42, четырех схем «ИЛИ» 43 — 46 и одной схемы «НЕ» 47, Сигнал с выходов 48 и 49, представляющие собой последовательность импульсов положительного или отрицательного рассогласования одной или всех трех фаз в зависимости от значения сигналов с выходов

13 и 19 блоков тока и напряжения, поступают на преобразователи 14 и 15 соответственно.

В нормальном установившемся режиме регулятор, например, фазы С работает следующим образом.

В исходном состоянии ток проводит вентиль 50 (см. фиг. 1) . В момент tI подается импульс на включение вентиля 51 (см. фиг. 5) и начинается коммутация тока с вентиля 51 на вентиль 50. В момент 4 вентиль

50 гаснет и на нем появляется отрицательное напряжение, которое в момент 1 переходит через ноль и становится положительным. Интервал времени между моментами 4 и 4 является углом погасания вентиля 50. В момент

l5

4

t< на вход 40 поступает сигнал, запускающий триггер 33, и сигнал на его выходе 52 принимает значение «1». При значениях тока моста, превышающих чувствительность входного устройства по току, сигнал па выходе 12 блока тока также равен «1», импульс па входе 39 от входного устройства тока в момент

4 проходит через схемы «И» 36 и «ИЛИ» 37 на выход 53 блокирующего устройства и поступает на вход триггера 26 и устройства 27 задания уставки. Последнее формирует импульс на выходе 54, равный по длительности заданному углу погасания бу,у. Величина уставки может задаваться либо постоянной, либо изменяющейся при воздействии регулятора минимального тока. В момент 1з импульс с выхода входного устройства 21 напряжения перебрасывает триггеры 26 и 33 в исходное состояние, и схема готова к повторному измерению. Импульсы с выхода 55 триггера 26 (см. фиг. 5 — 7) и с выхода 54 устройства 27 в прямой и инверсной форме подаются на схемы «И» 28 и 29, на которых формируется импульс Лб, длительность которого равна разности между истинным и заданным значениями угла погасания. При 6,.„,(бу„импульс рассогласования (— Лд) формируется на выходе 30, а при б„ у)ау у (+Лб) — на выходе 31. Импульсы рассогласования смесительного устройства проходят соответственно на выходы 48 и 49. В рассматриваемом статическом режиме производная тока моста равна нулю и сигнал на выходе 13 блока тока 11 равен нулю. При этом импульсы рассогласования других фаз, поступающие на входы 30I 30" или 31, 31", не проходят через схемы «И» 41 и 42, и угол погасания регулируется в каждой фазе отдельно. Преобразователи 14 и 15 формируют сигнал, пропорциональный длительности последнего импульса рассогласования, независимо от того больше или меньше эта длительность по сравнению с предыдущим импульсом. Таким образом достигается одинаковое быстродействие регулятора при увеличении или уменьшении углов погасания. Напряжения с выходов преобразователей 14 и 15 вводятся в формирователь 16 закона регулирования с различными значками, благодаря чему оба преобразователя совершенно одинаковы, Формирователь 16 реализует пропорциональный или пропорционально-интегральный закон регулирования с заданными коэффициентами и ограничение сигналов на заданных уровнях сверху и снизу, Фазоимпульсный преобразователь 17 отрабатывает сигнал регулятора, изменяя угол опережения импульсов управления, которые проходят через усилитель 9 и распределяются поочередно на вентили 51 и 56 фазы Л. Изменение угла опережения зажигания вентилей фазы С приводит к изменению угла погасания вентилей этой фазы, в результате чего рассогласование Лб сводится к минимуму.

При возникновении переходных процессов, например при шунтировании одного из IIpe337070

5 образовательных мостов передачи, срабатывает датчик производных в блоке тока 11, сигнал 13 на выходе этого блока становится равным нулю, и импульсы рассогласования других фаз, поступающие на входы 30, 30 - или 31, 31п, проходят на выход 48 или 49 логического смесительного устройства и поступают на преобразователь 14 или 15. Таким образом, съем информации в импульсной части системы регулирования ускоряется в три раза, что позволяет повысить ее быстродействие в переходных процессах. Однако, если переходной процесс вызван изменением напряжения в системе переменного тока, то обмен информацией между каналами регулирования разных фаз может оказаться вредным, так как в большинстве случаев такие изменения вызываются несимметричными короткими замыканиями в приемной энергосистеме. Чтобы избежать этого, на вход логического смесительного устройства 18 подается сигнал с выхода 19 блока 10, принимающий значение «1» при резких понижениях напряжения. При этом сигнал на выходе 57 элемента «НЕ» 47 принимает значение «О» и импульсы рассогласования «чужих» фаз не проходят на выход смесительного устройства через схемы «И» 41 и 42.

В пусковом режиме передачи, когда ток в схемных обмотках настолько мал, что не обеспечивает нормального срабатывания входных устройств тока, регулятор теряет входную информацию и углы погасания могут оказаться недоступно малыми, Вследствие того, что в таком режиме угол погасания

6 практически равен углу опережения $ (так как угол коммутации пренебрежимо мал), целесообразно в этом случае перенести регулятор в режим поддержания угла опереже»ия, равного уставке угла погасания б „.

Для этого на вход 12 логического устройства подается сигнал с блока тока 11, принимающий значение «О» при малых токах. При этом запирается схема «И» 36, сигналом «1» на выходе элемента «НЕ» 34 открывается схема

«g» 35, и на выход 53 проходят импульсы с выхода 40 фазоимпульсного преобразователя, в результате чего измерительное устройство работает устойчиво, »змеряя угол опережения Р. Режим поддержания р=б;„, кроме

5 пуска передачи, очень удобен для настройки регулятора, когда ток в схемных обмотках преобразовательного трансформатора отсутствует. При пробое одного из вентилей моста импульс на выходе входного устройства тока

10 20 появляется раньше импульса управления на входе триггера 33. Сигнал, поступающий на вход 31, при этом равен нулю» импульс с устройства 20 не проходит на выход. Таким образом, измеритель пропускает один цикл

15 измерения, и случайное одиночное увеличение угла погасания не вызывает изменения сигнала регулятора и не приводит к опрокидыванию инвертора.

Предмет изобретения

1. Регулятор углов погасапия вентилей многофазного преобразователя, содержащий

25 для каждой фазы измеритель рассогласования по углу погасания, входы которого соединены с датчиками величин фазного тока и линейного напряжения и с общим датчиком величины постоянного тока, и преобразова30 тель длительности импульсов в амплитуду, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, он снабжен блоком логики, через который входы каждого преобразователя длительности им35 пульсов в амплитуду соединены с выходами измерителей рассогласования по углу погасания всех фаз, а выходы преобразователей через последовательно соединенные формирователь закона регулирования и фазоимпульс40 ный преобразователь включены на вход измерителя рассогласования соответствующей фазы.

2. Регулятор по п. 1, отлич а ю щийся тем, что входы блока логики соединены с вы45 ходами датчика величины постоянного тока и датчиков линейных напряжений.

Вход ()rod

Вха

Вхо

Вью

Boer oo 5

Вход И дыхоо5+ доиоФ 55

Brod 50

Входа

Фиг 6

Bbuod 53

Вход ЗИ

Oblrod 59. доход 55

Вход Л

Фиг.7