Способ совместного управления двухгрупповым вентильным преобразователем

 

оесоюзиате чо те ьн "eскeее био

< 657567 Совхоз COIPTCKHX

Социалистические

Республнн

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22} 3asвлеио 04.08. 76 (21} 2392198/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

Опубликовано 15.04. 79.Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 19.04.79

2 (5l) М. Кл, Н 02 Р 13/16

Государственный комитет

СССР оо делам изооретений и открытий (53) У Д К 6 2 1. 3 14.. 5 (088. 8 ) (72) Автор изобретения

E. M. Гроссман (71) Заявитель (54) СПОСОБ СОВМЕСТНОГО УПРЛВЛЕНИЯ ДВУХГРУППОВЫМ

ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРЛЗОВЛТЕЛЕМ

Изобретение относится к статическим вентильным преобразователям и может быть испопьзовано дпя регулирования напряжгния ревгрсивного преобразователя с одноканальной асинхронной системой фазового управления и совместным согпасованным управпением его группами выпрямитепей.

Известен способ асинхронного фазового управления, состоящий в том, что производят отсчгт угла подачи импульса управпе- 10 ния от момента Ъодачи предыдущего импульса и не синхронизировано с сетью питания (1) . Однако такой способ управпения устраняет гармоническую неустойчивость, но имеет интегральный характер изменения фазы импупьсов управления под действием сигнапа управления.

Известен также способ синхронного фазового управления, состоящий в том, что

20 производят отсчет угла подачи импупьса управления от определенной фазы напряже ния сети (21 . Этот способ управпения не вносит запаздывания по сравнению с

2 асинхронным, но при питании преобразоватгпя от источника соизмеримой мощности искажается форма напряжения и возникает явпение гармонической неустойчивости.

Наибопег близким к изобретению техническим решением явпягтся способ совместного управления двухгрупповым вентипьным преобразователем с одноканапьными синхронными системами управлении каждой вентипьной группой, состоящий в том, что формуют опорные напряжения в каждой системе управпения, подают управпяюшие сигналы в противофазах в . каждую систему управления, сравнивают опорные напряжения в каждой системе управпения с сигнапами управления и фор мируют отпирающие импульсы дпя вентилей обеих групп (31 . Однако этот способ нг обеспечивает высокого качества регупирования

Бепью изобретения является улучшение качества регулирования путем устранения гармочической неустойчивости и обеспечения согласования вгнтипьных групп. Это

657567 достигается тем, что по предлагаемому способу фиксируют знак нагрузки пре образоватепя, управляют от асинхронной системы управления вентильной группой, направление проводимости вентилей кото- 5 рой совпадает с направлением тока нагрузки, измеряют выпрямленное напряжение этой группы, управпяют от синхронной системы управления вантипьной группой, направпение проводимости вентилей которой противопопожно направлению тока нагрузки, и формируют отпираюшие импульсы в моменты равенства сигнала управления, опорного напряжения и выпрямленного напряжения противоположной вентипьной груп- 15 пы.

На фиг. 1 представлены диаграммы, поясняющие работу асинхронной системы фазового управпения; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие работу синхронной систе- 20 мы; на фиг. 3 - блок-схизма устройства, реализующего предпагаемый способ.

Устройство (cM. фиг. 3 ) содержит блок

1 синхронизации, генератор 2 пилообразного напряжения, синхронизированный с сетью, погический блок 3 первой работающей группы вентипей, направление проводимости которых совпадает с направлением тока нагрузки, логический блок 4 второй работающей группы вентипей, блок 5 ограниче30 ния максимального угла управления, нульорганы 6 и 7 асинхронного режима первой и второй работающих групп вентилей, соответственно, нуль-органы 8 и 9 синхронного режима первой и второй работа35 ющих групп вентилей, соответственно, геíBpGTopbI 10 и ll пилообразного напряжения регулируемой частоты первой и второй работающих групп вентилей, соответствен40 но, усилитель 12, преобразователи 13 и .

14 числа в напряжение первой и второй групп вентилей, соответственно, формирователи 15 и 16 импульсов первой и вто- рой групп вентилей, соответственно, триг- 4

45 гер 17 с раздельными входами и датчик

18 тока репейноготипа (с двумя состояниями, которые соответствуют направлению тока нагрузки).

В одноканальной асинхронной системе

50 фазового управления развертывающее пило образное напряжение U,,не синхронизированное с сетью, сравнивают с напряжением, состоящим из двух спагающих: неиз55 менного по вепичиие напряжения U и уп« равляюшего напряжения U (см. фиг. 1).

В момент их равенства формируется управлякчпий импульс, поступающий на очэредной управпяемый вентиль. При этом заканчивается рабочий ход пилообразного напряжения и начинается его спедующий период.- Вепичина напряжения 0 такова, что при U< =0 управляющие импульсы следуют с частотой, кратной частоте сети.

При работе асинхронной системы фазового управпения текущее значение угла

О управления, если его величина меньше 60, в любой момент времени, например в момент t. определяется напряже{ нием И„(см. фиг. 1),.

В свою очередь напряжение

2 9 р4

Следовательно, Uïñ 9 Ра о

При углах управления более 60

1 РС Р< Н

Напряжение U çàâèñèò от числа и вентилей, дпя которых наступил момент естественного отпирания, но которые еще не включены. Здесь принято, что минимальное значение угла управпения равно нулю.

Если же его значение отлично от нуля, то под Ъследует понимать число вентилей, для которых угол, отсчитываемый от момента их естественного отпирания, достиг минимального значения угла управления и которые еще не вкпючены. При этом в указанные формулы должно быть введено соответствующее напряжение смещения.

При и = 0 и и=1 Ц, =0, при и =2 U„=U„ при л =3 U =2UÉ™ì

Таким образом, текущее значение угла управпения является функцией напряжения управления, напряжения пилообразного генератора, синхронизированного с сетью, числа вентилей, для которых угол, отсчитываемый от момента их естественного отпирания, достиг минимального значения угла управления и которые еще не включены, и напряжения пилообразного генератора регулируемой частоты.

Напря кение работающей группы вентилей регулируют при помощи системы фазового управления в асинхронном режиме.

Для этой группы определяют указанным образом угол ck управления. Напряжение неработающей группы вентилей (направпенне проводимости вентилей которой не совпадает с направлением тока нагрузки) регулируют при помощй системы фазового управления в синхронном режиме путем

657567

Перев Од системы фазового управления из одного режима в другой осу цествляют после изменения направления тока нагрузки. Блок 1 синхронизации (см. фиг. 3) вырабатывает импульсы, совпадающие во времени с моментами естественного отпи-1О рания вентилей преобразователя или соот ветствуюшие минимальному углу управления (в случае ограничения el.o по минимуму). Эти импульсы проходят по шести каналам и поступают на вход генератора 2 пилообразного напряжения и первые входы логических блоков 3 и 4,. Импульсами блька 1 синхронизации осуществляется синхронизация генератора 2 с сетью. Блок 5 ограничения максимального угла управления вырабатывает импульсы, соответствук щие максимальному углу управления. Зти импульсы проходят по шести каналам и поступают на ворые входы логических блоков 3 и 4. На третьи входы логических блоков 3 и 4 поступают сигнал "- Выхо-дов соответственно нуль-органов- 6 и 7 В асинхронном режиме системы фазового уп:равления или нуль-Органов 8 и 9 в синхронном режиме. На входы нуль-органа 6 одной группы (нуль-органа 7 другой груп=. пы) поступают, сигна:II,I с выхода генера= тора 10 пилообразного напряжения,. не синхронизированного с сетью, (генератора 5 1) и управляющее напряжение с прямого выхода усилителя 12 (с инверсного выхода усилителя 12). На входы нуль-органа

8 одной группы (нуль-органа 9 другой группы) поступают сигналы с генератора

11 (генератора 10) и с инверсного выхода усилителя 12 (с его прямого выхода). Кроме того, на входы нуль-органов

8 и 9 поступают сигналы с выхода генератора 2 и преобразователей 13 и 14 числа в напряжение. С первых выходов логических блоков 3 и 4 сигналы поступают на входы преобразователей 13 и

14 числа в напряжение, а на их вторых выходах формируются управляющие импульсы, поступающие на входы reHepa торов 10 и 11 и на вентили работаюших групп через формирователи 15 и 16 импульсов. Все нуль-органы 6 — 9 имеют на выходе ячейки совпадения, управляемые триггером 17. С одного выхода триггера

17 сигнал поступает на входьl нуль-органов 7 и 8, а с другого — на входы нульорганов 6 и 9. Сигналы на оба входа

Способ совместного управления цвух-групповым Вечтильным преобразователем с одноканальными синхронными системами управления ка кдой Вентильной группой, ссстояший в том, что формируют опорные напряжения в каждой системе управц ния, подают упра B.-.-àlo; IHo сигналы в противофцзах В каждую систему управления, сравнввают опорные напря кения в каждой сис еме 5 правления с сигналами 5 правл -нмя и формируют Отпирающие импульсы для вентилей Обеих групп, о т л н ч а юш и и с я тем, что, с целью улучцения качества регулирования путем устране)гл . гармонической неустойчивости и обеспечо изменения угла с 2управления так чтобы соблюдалось условие ф. с =180 или с(О О 1.80 ). триггера 1 7 поступа от с выходов датчика 1 8 тока нагрузки. При одном направлении тока нагрузки сигна". Имеется на одном выходе датчика 18 тока, а при изменении направления тока нагрузки сигнал возникает на другом eI o выходе.

Логический блок 3 (4-) выполняет две функции: распределяет управляли"= импульсы по вентилями фиксирует количество в нтилей работающей группы, для которых угол, Отсчитываемый от момента естест венного Отпирания, достиг минимального значения угл"-. управления и которые еще

Не включеж (ОлаГОдаря сВязи с блОком 1 синхронизации и внутренней обратной связи с вторыми выходами).

При пуске триггер 17 в зависимости от полярности управляю|цего напряжения устанавливается в одно пз положений.

П5 сть это бу"дет YRKoe положение, IlpII K тором открыты Выходные e.:. хи совпадения нутп=органов 6 и 9. При этом система фазового улравления первой группы

Вентц л =Й pëìçòeeT В асинхр HHGM режиме . а Второ::; — руц, I — сннхрон Io n. Г,сли В

Д- 1 т . I, - ы " . И .1М \Н45НИИ П/.;ЯРЧОС TH У т

;:;и яю«цегс напряжения ток нагрузки из ме:и-,." с Ое ц"..В до у "0 . Поле ;- еы1е и пои этОм Откр твают

СЯ ВЫХО !пя — R 1 =- .: -:OÐHÖÖ ;:l и НУ ЛЬ-ООГанов 7 и . -. Вследствие этого с..стема фазовог О управления второй группы вентиле ; работает в асин .роннсм pieõ, .ме, .а первой групш.l — в синхцс цпо.л, Таким Образом, использование прецлагаемогО способа управленщ позволяет улучшить качество регулирования, формула изобретения

657567

Vnm ния согласования вентильных групп, фиксируют знак нагрузки преобразователя, управляют от асинхронной системы управления вентильной группок, направление проводимости вентилей- которой совпадает с направлением тока нагрузки, измеряют выпрямленное напряжение этой группы, управляют от синхронной системы управления вентильной группой, направление проводимости вентилей которой противоположно направлению тока нагрузки, и формируют отпирающие импульсы в моменты равенства сигнала управления, опорного напряжения и выпрямленного напряжения противоположной вентильной группы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции % 1312680, кл. Н О2 P 13/16, 26.12.61.

2. Лабунцов В. A., Нопираковский И.

"Магнитно-полупроводниковая система управления вентильными преобразователями".

Журнал "Электричество", 1965, N- 2, с. 29-35.

3. Шипилло В. П., Булатов О. Г.

Электромагнитные процессы в быстродействующем реверсивном ионном преобразователе. ГЭИ, 1963, с. 32-38

657567

Составитель О. I-{аказная

Редактор A. Пейсоченко Техред O. Андрейко Корректор 9. Куприянов

Эаказ 1820/55 Тираж 856 Подписное

LII IHI lfl I I Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Рау д ская наб., д. 4/5

Филиал IIIIII Патент", r. Ужгород, ул. Гlроектная, 4