Способ импульсно-фазового управления вентильным преобразователем
ОП ИСАЙ ИЕ
Сонэ Советских
Социалистических
Республик (61) Допо"íèòåëüíîå к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.06.71 (21) 1669225 24-7 (51) М. Кл. Н 02р 13j16 с присоединением заявки—
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений
ы открытий (23) Приоритет—
Оп,бликовано 05.09.75, Ь!оллетень ¹ 33 (53) УДК 621.316.727 (088.8) Дата опубликования описания 05.04.76 (72) Авторы изобретения
Ю. Б. Соколовский и A, H. Мелихов
Украинский государственный проектный институт
«Тяжпромэлектропроект» (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ
ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ
Изобретение относится к оолас-.и силовой преобразозательной техники и мо:кст I!el",o;Ibзэваться для систем управле! пя ве: тпльными преобразователям н.
Известен. способ импульсно-фазового управлепия г>ентильных! преобразователем, состоящий в непэерывном интегрировании напряжения управлен:?я и периодическом ш;тегрт?1зован !i! напря rceH!i!! синхронизации с начала каждого полупериода до момента формирования управляющего импульса, сравнении интеграла суммы этих с п?алов с опорным напряжением, и прп пх равенстве, ооеспечивяющий сброс результата ннтегрирозагн?я до пуля и выделетгие сигнала запрета на формирование выходного импульса до конца полупсриода сетевого напряжения.
Недостаток известного способа заключается в том, что в нем не решается одновремени?о задача линеар;?зации характеристики
«вход — выход» вентильного преобразователя, ликвидации влияния колебаний напряжения сети при высоком оыстродействии и регулировании угла фазового сдвига во всем рабочем диапазоне.
Цель изобретения — линеаризация характеристики «вход — выход» вентильного преобразователя, повышение его быстродействия и устранение влияния низкочастотных колебаний сети на выходное напряжение преобразовaòeëÿ. ЭTo достигается тем, что в кач:.стве напряжения синхроннзац;ш нспользусся выпрямленное сете==oc напряжение соотвсгствующей фазы, опорное ?напряжение выб:рается пропорциональным текущему зна .. -!iiIo амплитуды сетевого напряжен?!я сооТВе ствующей фазы, а упомянутый запрет формирования выходного импульса осуществляется путе.>! рaa! ûÂa цс?!и упряг>лeнi?я нуль-01 .10 ганя
На фиг. 1 представлена структурная сх .мя системы управления; ня фиг. 2 а, б — эпюрь. напряжешгй при по — — 180, на фиг.
3 c. о — э 1! о р> ы н я и р я ж е! и 1 д л я с л >>> ч . я активной (ао — †1 эл. град) и пндуктив?-о (ссо = 90 эл. град) нагрузок в од?1офязно:! вeеH Ti! льпо>! и?>собр!! зовяте> "e
После отраоотки о: ередно:o п...пульса у:— равления интегрируют сигнал управления, с начала следующего полупернода к нем .r приоавляется интеграл напряжения синхронизации. Когда сумма этих вольт-секундных интегралов достигает опорного напряжения
U... проис. одит формирование управля?ощего импульса. Beëè !Híà S соответствует вольтсекундному интегралу напряжет?ия синхрон??зации с начала полупериода до начального значения фазового сдвига ао. С учетом вышеизложенного
483756
Из (1) и (2) вытекает, что
20 (3) и при n3 — — 180 эл. град (U > = О) получаем
У— 211 12 = >22, >13 = 23>
К вЂ” U>ni >
Р с . оп = К1 » !
К откуда К! = — — .
R, После подстановки (6) в (5) получаем
R.ÊU i
U,. = (1 -1- cosa);
1С с (7) U
1 + cosa—
Рф К»г (8) U R, а arccos к . — У . — — — 1 у KUmi (9) (KU„„sin â Ий— Уу R, 55 а, — а ) — — (4) U, 2 i R у К вЂ” — Um;(1 — cosa2)+ (с + с ои 01 S i I — $02 + S12 = ЯОЗ + S13 (1) В связи с тем, что после формирования управляющего импульса и сброса интегратора накладывается запрет только на интегрирование напряжения синхронизации U, до конца текущего полупериода (плошадки S», S», 51з не интегрируют), управляющее папряжепие у интегрируется непрерывно (площадки S2i, S22 23) ° Сумма интегралов от управляющего и синхронизирующего сигналов достигает величины У,„при угле фазового сдвига (а ni > n2> аз), отличном от аО (для случая аО = 180 эл. град, см. фиг. 2 а, б, 3 а) 15 (1ои S31+ S21 = S32 + S22 23 + S33 (2) где Sii, S12, S13 — вольт-секундные интегралы напряжения синхронизации, пропорциональные вольт-секундным интегралам напряжения на нагрузке в соответствующие полупериоды сетевого напряжения. Отличие предлагаемого способа от известны х интегральных с точки зрения быстродей30 ствия и расширения раоочего диапазона углов заключается в том, что интегрирование управляющего сигнала производится сразу же сле ю после сброса интегратора и уже к начал -"У 35 . едующего полупериода вольт-секундный ннтеграл управляющего сигнала имеет определенное значение (см. на фиг. 3 а, б — уровг ни n, n, п ) . Причем, если этот интеграл к моменту начала следующего полупериода 40 достигнет U,„, то, начиная с а=О, цепь управления нуль-органа подсоединяется к выходу интегратора и таким образом формируется управляющий импульс при о.=Î, (см. фиг. Зб), т. е. как и в «вертикальном» способе фазового управления в предлатаемом интегральном способе возможно регулирование фазового сдвига с а=О. В предлагаемом способе реализуются следующие соотношения: где и1, n2 — фаза последнего и предпоследнего управляющих пм- 50 пульсов; К,(7,„= U„ — опорное напряжение нульоргана, пропорциональное амплитуде сетевого напряжения в данный момент; : — амплитуда сетевого напряжения в данный момент; К вЂ” коэффициент пропорциональности источника напряжения синхронизации; — входное сопротивление ин° тегратора по цепи синхронизации; R,. — входное сопротивление интепратора по цепи управляющего сигнала; U,=KUm,sir!3it — напРЯжение синхРонизации. При некотором фиксированном значении U,, в установившемся режиме получаем из (4) при n! = n2 = К U U,„= — Um;(1 — cosa) + —. < - (5) с У Для однофазного преобразователя с активной нагрузкой среднее значение выходного напряжения с учетом (8) Umi, Rc U„„— (1+ cosa) = U — - —>> Rh" Соотношение, полученное в (10), подтверждает, что характеристика «вход — выход» вентильного преобразователя в предложенном способе фазового управления не зависит от тЕКущЕГО ЗНаЧЕНИя Umi (13 ИЗВЕСТНЫХ ПрЕдЕ. лах изменения а и Um;) и линейна. Таким образом, предлагаемый способ импульсно-фазового управления вентильным преобразователем обеспечивает линеаризацию его характеристики «вход †вых», устраняет влияние колебаний напряжения сети на выходное напряжение преобразователя, расширяет рабочий диапазон регулирования угла фазового сдвига. Предмет изобретения Способ импульсно-фазового управления вентильным преобразователем, состоящий в том, что !непрерывно интегрируют напряже483756 ние управления и периодически интегрируют напряжение синхронизации с начала каждого полупериода до момента формирования управляющего импульса, сравнивают интеграл суммы этих сигналов с опорным напряжением и при их равенстве сбрасывают результат интегрирования до нуля и выделяют сигнал запрета на формирование выходного импульса до конца полупериода сетевого напряжения, отличающийся тем, что, с целью линеаризации характеристики «вход — выход» вентильного преобр азователя, повышения его быстродействия и устранения влияния колебаний сети на выходное напряжение преобразователя, в качестве напряжения синхронизации используют выпрямленное спнусоидальное напряжение соответствующей фазы сетевого напряжения, опорное напряжение выбирают пропорциональным текущему значению амплитуды сетевого напряжения соответствующей фазы, а упомянутый запрет фор10 миравания выходного импульса осуществляют путем разрыва цепи управления нульоргана. 483756 »» (» О аг Ы Д:»;р г у ае ап a =- -, c:„4пыг.да Редактор В. Фельдман Заказ !74/336 Изд. № 4 Тираж 782 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» (аы аг;,о жЮ gPgPggn8) Составитель В. Цишевский Техред Т. Миронова Корректор И. Симкииа
