Устройство для управления последовательно включенными преобразователями

 

1

ОП Ич;:-АНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

«i> 48830I

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.07.73 (21) 1940153, 24-7 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.75. Бюллетень ч 38

Дата опубликования описания 12.03.76 (51) М. Кл. Н 02р 13/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.727 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Д. Латышко и М. Э. Гольденталь (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО ВКЛЮЧЕННЫМИ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ

Изобретение может быть использовано в схемах вентильных преобразователей, состоящих из двух управляемых преобразователей, выходы которых включены последовательно на общую нагрузку с поочередным регулированием углов отпирания вентилей каждого преобразователя.

При управлении вентилями посредством узких отпирающих импульсов возникают трудности начального включения преобразовательной установки в работу, повторного приема нагрузки после паузы в протекании тока и при работе в режиме прерывистых токов.

Отпирание вентилей одного из преобразователей при запертом состоянии вентилей другого преобразователя приводит к повышению напряжения, прикладываемого к вентилям второго преобразователя. В некоторых режимах работы преобразовательной установки повышение напряжения может вызвать необходимость повышения класса вентилей.

Известно устройство для управления последовательно включенными преобразователями, в котором неодновременность отпирания вентилей исключается благодаря тому, что на вентили преобразователя, управляемого вторым (т. е. работающего с меньшими значениями углов отпирания вентилей), подают также управляющие импульсы преобразователя, управляемого первым (т, е. работающего с большими значениями углов отпирания вентилей), а в режиме прерывистого тока управление всеми вентилями осуществляют только импульсами преобразователя, управ5 ляемого первым. Переход на управление всеми вентилями от импульсов системы управления одного преобразователя производится путем отключения импульсов в системе управления другого преобразователя прп сниже10 нии выпрямленного тока до уровня, при котором возникает прерывистый режим. Поскольку такое отключение IIpHBoä!1T к резкому пзмененшо величины выпрямленного напряжения, для уменьшения возмущения в систе15 ме автоматического регулирования преобразовательной установкои необходимо одновременно с отключением импульсов осуществлять переключение на входе системы управления первого преобразователя для сохранения не20 изменности выпрямленного напряжения и коэффициента усиления системы регулирования.

Необходимость осуществления переключений является недостатком известного устройства: схема системы управления усложняется, точ25 ность поддержания заданного уровня выпрямленного напряжения в процессе перехода на управление всеми вентилями от импульсов одного преобразователя снижается.

Для упрощения схемы управления и повы30 шения точности регулирования выпрямленно488301

ro напряжения в процессе перехода на управление всеми вентилями от импульсов одного преобразователя в предлагаемом устройстве ко входам каналов управления вентилями обоих преобразователей, кроме источника основного сигнала .управления, подключен выход операционного усилителя, на вход которого включены выход нелинейного элемента, связанного с датчиком тока, и блок ограничения результирующих напряжений на входах систем управления вентилями. При этом выход операционного усилителя включен на вход одной системы управления вентилями непосредственно, а на вход другой системы через инвертирующий элемент.

1-1а фиг. 1 дана схема описываемого устройства при аркспнусной фазовой характеристике систем управления вентилями; на фиг. 2— то же для случая, когда фазовая характеристика систем управления вентилями отличается от арксинусной.

Выходы вентильных преобразователей 1 и

2 (см. фиг. 1) включены последовательно на общую нагрузку. Выход системы 3 управле20

25 ния вентилями преобразователя 1 подключен также и к вентилям преобразователя 2, а выход системы 4 управления — только к вентилям преобразователя 2. Ко входам систем управления вентилями, кроме источника ос

Прп выпрямленном токе, значительно превышающем его значение на границе прерывистого режима работы преобразователей, напряжение на входе операционного усилителя

5 велико и поэтому величина напряжения AU,определяется из условия ограничения сигналов на входах систем управления. Регулиро60

G5 новного сигнала управления U-, подсоединен выход операционного усилителя 5, причем ко входу системы 4 выход усилителя подключен . непосредственно, à ко входу системы 3 через устройство, пнвсртнрующее полярность 35 сигнала AU Ко входу операционного усилителя подсоед|шены через промежуточный усилитель б выход датчика 7 выпрямленного тока и блок 8 ограничения результирующих напряжений на входах систем управления вентилями. Характеристика усилителя б имеет ограничение и зону нечувствительности шириной, несколько превышающей соответствующую ширину зоны прерывистых токов преобразователей (в масштабе выходного сигна- 45 ла датчика тока), в пределах которой выходное напряжение усилителя равно нулю. Выходное напряжение операционного усилителя ограничивается при помощи блока 8 так, чтобы результирующее напряжение на входе си- 50 стемы 4 управления не превышало максимального значения, соответствующего углу отпирания а „„„-0 вентилей преобразователя 2, а результирующее напряжение на входе системы 3 не снижалось ниже минимально- 55 го значения, соответствующего предельному инверторному режиму при угле а мОес.

4 ванне выпрямленного напряжения в этом случае происходит при максимально возможной разности углов а1 — а отпирания вентилей обоих преобразователей, т. е. в полном соответствии с принципом поочередного регулирования последовательно включенных преобразователей.

При снижении выпрямленного тока ниже некоторого уровня вблизи границы прерывистого режима напряжение на выходе промежуточного усилителя 6 начинает уменьшаться. Вследствие этого максимальное значение сигнала ЛУ- на выходе операционного усилителя 5, определяющего разность углов а — а, уменьшается и»а некотором участке регулирования напряжения разность выпрямленных э.д.с. становится ниже максимально возможного значения.

При дальнейшем снижении выпрямленного тока напряжение на выходе промежуточного усилителя б становится равным нулю (при токе несколько большем, чем на границе прерывистого режима) и сохраняет это значение в режиме прерывистого тока. Поэтому выходное напряжение операционного усилителя, а следовательно, и разность углов а1 — а> равны нулю, и выпрямленные э.д.с. преобразователей при регулировании напряжения во всем диапазоне одинаковы. Если начальные значения углов а1 (т. е. значения углов а1 при нулевом сигнале на входе системы управления вентилями) установить меньше начальных значений углов а> на величину, большую возмо>кной несимметрии (разброса) фаз управляющих импульсов систем управления вентилями, то отпирание вентилей обоих преобразователей происходит одновременно от импульсов системы управления первого преобразователя.

При арксинусной фазовой характеристике систем управления вентилями процесс перехода на управление всеми вентилями от импульсов первого преобразователя не оказывает влияния на величину выпрямленного напряжения, так как изменение сигнала ЛЬу вызывает одинаковые по величине и противоположные по знаку изменения выпрямленных э.д.с. преобразователей. Коэффициент усиления системы регулирования также не меняется.

Если же фазовые характеристики систем управления вентилями не обеспечивают линейной зависимости между выпрямленной э.д.с. и сигналом на выходе системы управления, то устранить влияния сигнала ЛУ на величину выпрямленного напряжения можно путем охвата каждого из преобразователей обратной связью по выпрямленному напряжению (см, фпг. 2) и суммированием сигнала ЛУ, с основным сигналом управления U„íå на входах систем управления вентилями, а на входах регуляторов 9 н 10 напряжения.

488301

Предмет изобретения

Устройство для управления последовательно включенными преобразователями с поочередным регулированием фазы управляющих импульсов каждого из преобразователей, содержащее два канала управления вентилями, выходы одного из которых подключены к вентилям обоих преобразователей, а выходы другого подключены к вентилям преобразователя, регулируемого вторым, датчик тока и источник сигнала управления, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения и повышения точности регулирования, оио снабжено блоком ограничения, нелинейным элементом, имеющим зону нечувствительности, операционным усилителем и инвертирующим элемен5 том, причем ко входам каналов управления, кроме источника сигнала управления, подключен выход операционного усилителя — непосредственно на вход одной системы управления и через инвертирующий элемент íà ВхоТ

10 другой системы упр:-1 аления. » и» вход операционного усилителя подключены блок ограничения и выход нелинейного элемента, связанного с датчиком тока.