Многоканальноеустройство для управления вентильным -фазным преобразователем

 

(ii)549874

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сои|а Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.04.75 (21) 2122564, 07 (51) М.K,i. Н 02 Р 13||15 с присоединением заявки—

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.03.77. Бюллетень М 9 (45) Дата опубликования описания 9.05.77 (53) УДК 621.314.527 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. A. Дидковский, П. Л. Туровский, В. М. Хает и Н. А. Пархоменко (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ

m-ФАЗНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано при создании регулируемых статических вентильпых преобразователей постоянного тока, входящих в состав элсктроприводов постоянного тока.

Наибольшее распространение получили многоканальные системы управления вентильными преобразователями, которые несмотря на свою простоту имеют существенный недостаток, заключающийся в том, что вследствие разных причин возникает асимметрия выходных напряжений (1).

Известны устройства для компенсации асимметрии, вызванной асимметрией напряжения питающсй сети (2, 3). Наиболее близким по технической сущности являетвя устройство для управления выпрямителем (3), которое выбрано за прототип.

Оно содержит общий канал управления управлясмого выпрямителя, фазосдвигающие элементы, обмотки датчиков асимметрии питающей сети, силовой трансформатор, датчики асимметрии, регулирусмые элементы.

Фазосдвигающие элементы системы управления объединены по группам, на которые помимо основного сигнала управления поступают сигналы коррекции от датчиков асимметрии в фазах питающей сети. Последовательно с датчиками напряжений в цепи сигнала коррскции установлены регулируемые элементы, на которые подается сигнал, пропорциональный сигналу управления. При наличии асимметрии в какой-либо из фаз напряжение с доо полпительной обмотки силового трансформатора поступает на датчик асимметрии, откуда через регулируемый элемент сигнал коррек" ции поступает на фазосдвигающие элементы, изменяя угол Отк13ывапия вс||тплсй сООтвет10 ствующей фазы.

Недостаток такого устройства состоит в компенсации асимметрии, обусловленной только асимметрией фаз питающей сети, в то вре. мя как асимметрия, обусловленная другими причинами, не компенсируется, кроме того, при симметричном изменении напряжения фаз питающей сети устройство не стабилизирует заданную упуавляющим сигналом величину выходного напряжения выпрямителя.

20 Цель изобретения — подавление низкочастотных гармоник выпрямляющего тока н стабилизация заданного выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено датчиком тока нагрузки преобразователя, т пиковыми детекторами, сумматором, (m — 1) схемами сравнения, датчиком выходного напряжения преобразователя и функциональным преобразователем, причем выход датчика тока соединен со входами и пиковых детекторов, выходы которых при549874 соединены ко входам сумматора, (т — 1) выходов пиковых детекторов подсоединены к первым гходам соответствующих схем сравнения, ко вторым входам которых подключен выход сумматора, выходы (m — 1) схем сравнения подключены к первым входам регулируемых элементов, выхо,I, датчика выходного напряжения преобразователя подключен к первому входу функционального преобразователя, второй вход которого подключен к общему каналу управления, а выход функционального преобразователя подключен ко вторым входам регулируемых элементов.

Функциональная блок-схема предлагаемого устройства представлена на чертеже.

Устройство состоит из датчика 1 тока на грузки вентильного преобразователя, m пиковых детекторов 2, сумматора 3, (m — 1) схем сравнения 4, регулируемых элементов б, фазосдвигающих элементов 6, датчика 7 выходного напряжения преобразователя 7, функционального преобразователя 8 и общего канала управления 9.

Напряжение с выхода датчика 1 тока подается на входы пиковых детекторов 2, выходные напряжения которых пропорциональны току каждого из m вентилей преобразователя. Эти напряжения подаются на входы сумматора 8 с коэффициентом передачи 1/т.

Напряжения с выходов (т — 1) пиковых детекторов 2 подаются на первые входы (т — 1) схем 4 сравнения, на вторые входы которых поступает напряжение с выхода сумматора.

На выходе каждой схемы 4 сравнения напряжение равно разности между средним арифметическим значением напряжений с выходов

m пиковых детекторов, полученным на выходе сумматора 8. и каждым нз напряжений, полученным с выходов соответствующего пикового детектора. Это напряжение, которое является корректирующим, поступает на первые входы регулируемых элементов 5, выходы которых подключены ко входам своих фазосдвигающих элементов б.

Напряжение из общего канала 9 управления подается на первый вход функционального преобразователя, на второй вход которого подается напряжение с выхода датчика 7 выходного напряжения преобразователя.

Если в результате асимметрии импульсов устройства импульсно-фазового управления ток нагрузки вентильного преобразователя стал асимметричным, то напряжения на выходах пиковых детекторов 2 станут различными по величине. Напряжение на выходе сумматора 8 примет какую-то величину, и напряжения- с выходов схем 4 сравнения через регулируемые элементы подаются на входы фазосдвигающих элементов 6, изменяя угол открывания вентилей, При этом ток в нагрузке снова станет симметричным. Однако среднее значение его может отличаться от первоначального, имеюще. гося до появления асимметрии. В этом случае датчик выходного напряжения вентильного

45

Формула изобретения

Многоканальное устройство для управления вентильным m-фазным преобразователем, содержащее общий канал управления, фазосдвигающие элементы, входы которых присоединены к общему каналу управления и к выходам соответствующих регулируемых элементов, отл ич а ю щеес я тем, что, с целью подавления низкочастотных гармоник выпрямленного тока и стабилизации заданного выходного напряжения, оно дополнительно снабжено датчиком тока нагрузки преобразователя, т пиковыми детекторами, сумматором, (m — 1) схемами сравнения, датчиком выходного напряжения преобразователя и функциональным преобразователем, причем выход датчика тока соединен со входами т пиковых детекторов, выходы которых присоединены ко входам сумматора, (т — 1) выходов пиковых детекторов подсоединены к первым входам преобразователя выдает напряжение, отличное от первоначального. Это напряжение подается на первый вход функционального преобразователя 8 и сравнивается в нем с величиной управляющего напряжения из общего канала управления 9. Напряжение с выхода функционального преобразователя 8 поступает на вторые входы регулируемых элементов

5. В результате угол отпирания вентилей изменяется еще на некоторую величину.

В результате выше указанных процессов ток нагрузки становится равным первоначальному (до возникновения асимметрии).

В качестве датчика тока нагрузки может быть применен низкоомный резистор, включенный в цепь нагрузки преобразователя. Пиковый детектор может быть выполнен на основе ключей и операционного усилителя.

В качестве схем сравнения могут быть применены операционные усилители. В качестве сумматора — сумматор на резисторах.

В качестве датчика напряжения может быть использован делитель на резисторах, установленный на выходе преобразователя. В качестве регулируемого элемента может быть использован МОП-транзистор. Фазосдвигающие элементы могут быть выполнены на основе операционных усилителей. В качестве функционального преобразователя может быть использовано устройство, имеющее статическую характеристику, аналогичную статической характеристике преобразователя.

Предлагаемое устройство позволяет устранить асимметрию тока нагрузки вентильного преобразователя, способствуя тем самым равномерной загрузке вентилей преобразовател. . по току, подавить низкочастотные гармоники выпрямленного тока и стабилизировать величину выходного напряжения преобразователя, улучшив тем самым режим работы нагрузки и самого преобразователя. В результате выше указанного повышается надежность преобразователя и электропривода в целом.

549874

Составитель В. Бунаков

Техред М. Семенов

Корректор И. Симкина

Редактор В. Фельдман

Заказ 204 520 Изд. Ма 445 Тираж 899 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» соответствующих схем сравнения, ко вторым входам которых подключен выход сумматора, выходы (m — 1) схем сравнения подключены к первым входам регулируемых элементов. выход датчика выходного напряжения преобразователя подключен к первому входу функционального преобразователя, второй вход которого подключен к общему каналу управления, а выход функционального преобразователя подключен ко вторым входам регулируемых элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1 Писарев А. Л., Деткин Л. П. «Управле5 ни тиристорными преобразователями», М., с<Знергия», 1975, стр. 22 — 46.

2. Авторское свидетельство СССР Мю 230269, М. Кл. Н 02 М 1/14, 1969 г.

3. Авторское свидетельство СССР Ма 318138, М. Кл. Н 02 P 13/16, 1970 (прототип).