Устройство для одноканального фазового управления вентильным преобразователем
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ () 660I88
Сон)з Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.05.77 (21) 2489835/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень М 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.79 (51) М. К..
Н 02Р 13/16
Государственный комитет (53) УДК 621.316 727 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
А. Н, Абрамов и О. Г. Куклин
Новосибирский электротехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОКАНАЛЪНОГО ФАЗОВОГО
УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЪНЪ|М ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ
Изобретение относится к электротехнике, а именно к вентильной преобразовательной технике, и может быть использовано для управления вентильным преобразователем со слежением за током при работе на двигатель как постоянного, так и переменного тока.
Известно устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее последовательно соединенные блок зада- 10 ния, пропорциональный регулятор тока, схему сравнения, распределитель, причем токовый выход нагрузки соединен со вторым входом регулятора тока (11.
Недостатком известного устройства яв- 15 ляется неточное слежение за средним значением тока нагрузки за счет пульсаций тока нагрузки.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для управления вентильным преобразователем, которое содержит блок выделения ЭДС двигателя, блок моделирования падения напряжения от гладкой составляющей тока двигателя 25 на элементах силовой цепи и сумматор, а также последовательно соединенные блок задания, пропорционально-интегральный регулятор тока, схему сравнения, распределитель импульсов управления, преобразо- 30 ватель частоты и асинхронный двигатель, причем токовый выход двигателя соединен со вторым входом регулятора тока и с первым входом блока выделения ЭДС, второй вход которого соединен с выходом по напряжению преобразователя частоты, а выход этого блока соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с управляющим входом распределителя, второй вход сумматора соединен с выходом блока моделирования, вход которого соединен с выходом блока задания (2).
Недостатком известного устройства является To, ITo lrplr псременных углах управления, когда изменяются пульсации тока двигателя, возникает ошибка слежения, обусловленная rrocтоянной интегрирования регулятора тока, соизмеримой с периодом изменения углов управления в преобразователе частоты на срсдниx и высокиx частотах формирования выходного тока двигателя.
Повышение быстродействия рсгулятора тока ограничено областью устой швости системы.
Целью изобретения является повышение точности слежения при переменных углах управления.
Для этого известное устройство фазового управления вентильным преобразователем, содержащее блок выделения ЭДС нагруз() () 0 l 8 8
1.!1, блок мОДС lit f)013»И:!5i Пiiд(ii!f51 II»!Ij)51?к(-! (! 5! О Г Г, 1 Я ДНО и C O ("1 ?(«, f H 10 «1 <. I i O K (i : 1 Г Р .. iки па эл<.мс?пах силовой цсп«, иодкл!Очс«пыс к Входам сумматора, последоватсльпо сосдинс;шыс блок задания, пропорциопаль—
i:î-r«iтеграль1<ый регул)3 Гор тока, блок сря:— непия, распр(дел«гель «мпульсов у«рявлспи51> при lсlil ВХОД блока tlo,l(л«ров»1! «)t
«ОДКЛIО !Cll к ()ЫХОД) 6
О л 0 к Я В ы Дс л си и 51 3 Д (. И» (P 3»3 K, f «О Д к . 1 к ) I (-! (Ы К БЫВОД?IМ <(,. 5! ПОДИ, 110 1(.1(И H I Б(!1 1 И;(t>ПОМ<У ПРСООРЯЗОВЯТСЛIО И ПЯГP CÇÊC, 1)ЫХОД
СУ: P»CIIPCД(Л Итсля, второй вход «ропорциональ«о-;!НтсгP2
)-)а фиг. 1 приведено ) стройство о ц(ок»пяль«ого фазового управлсш я Бс!Ггильпым
«рссбр»çîèàòñëñì; фиг. 2 — — э«юры папряжс((ий и тОКОБ, 1!05lсня lо(ци(> сГО рябо (у.
) сTp01:стБО содср>КНT;Iок БЯДЯ((пя 1, пропорциопально-«птсгряльный рсг). r)i Гор тока 2, блок сравнения 3, распрсдс. Итсл >
4, Бс!(тильпый преобразов»тел. 5, яси (хроп— пый д(3«гятел< (), блок выделения ЗДС и»-! руз!(и 7, c ) t><(»Top 8, 6.1ОК 9 .>10>il(л „(-!
i!! H пядсп«51 и япр5!ж(иия 0Т Гладкой составляющей тока нагрузки на элс)(ситах силовой цепи, функциоп»Пыль Устройство работает следую«(пм o<)p»â€” зом. >-(я два входа регулятор» 2 пос-упают с» см. рпс. 26). Распределителем 4 импульсы управления распределяются на Бептили преобразователя 5. Б качссгге распределителя используют фазосдв«гяюп;се устройство (ФСУ) вертикального т(!«а с синусоидальным опорпь<м папряжеписм. Ш?!рокие, lio нс псрскры!32(ОН(исс5! « till>гльсы с распределителя 4 используют, кяк сслектирующие для распределения и 5(пульсов управления по ьентилям. Опп имеют Врсменпое рясположсние для кяждОГО Бсптиля соотгстствующее формируемому напряжению на выходе вентильного преооразовятеля и поэтому не ограничивают момент Включения соотвстствукпцего Г>еп.(.и„.!5! импульсом управления, который Вырабатывают по принципу слежения за током. ((Ля согласования работы со следящей системой необходимо подавать па вход распределителя 4 управляющсс напряжение (((<5.), про«орциональпое гладкой составляющей Быходиого напряжс(шя вснтпл)п!ого прсобр»)ОБ;1 ".Сл 51 КО(<) р",!О 13 и< p130 i(C13 «1! мо ?:;io !<1)е, 10 i!3:i i < )с "<)51!!ictt из:),!<. Iii)(3Itic!i I i« !<3 « i 2 . ;>". I) I i !i or первой гарма««ки гока нагрузки (гладI:oé сост»()ляющсй) 1(а элементах силовой LiC!iliС,0C Г;?В (HtoiHX lo < 1.1)2 3,(яlОщ(.!.О 112пряжcii«;!,:!po»oрц;и«t».»ь«у(о Э(краше((«я ДБИГ» (C„!51 <))О)»,11:!3 1() Г (3 ОЛОК(> 7 !12 ОС?!ОИЯИ ii!i i j) Я 31!(1(i!5I э. 1< к i fi!i 1(ГKO! 0 I! (I f311<)i3(С(<Я С«,»()I,<1<"I !(PI и: где U,„- — пагряжен«с на дв«гатслс; Е„„— 3,. (С ()ра!?(С(:.i»i дв«1 »толя; 3,, — «пдуктиВн<)стl> p»ccc51!l«H дВиГЯT (. Ë Я; ,((„„ — активное эквивалентное сопротивление фазы двигателя и подают на вход блока 8. Сос(авля(ощу!о управляющего иаи Р Я:К (! 1 И 51, !! P O П 0 Р Ц П 0 Н 2. 11>11 i 10 11 2 ДС П И 10 И ЯПР и;К(("tl!51 0 T,!(P HOIE T»P: З 1 (t<.„). Работа следя«(ей системы и поло>к«тельный эффект От Ввсдсп«я (,.„?(05(сияете?1 эшорям«(фиг. 2). Б(!х.одной ток регулятора 2 (!?)„<))«Г. 26) со icp)K«ò пропорцио;(Я !t>П) Ю И ИПТЕГРЯ,<;>?1> 10 СОСТ»131H!01(lliC П)и рявепствс сред«его зн(чения тока нагру:3ки (ii» фиг. 2«) (3 каждом интервале дискретности ток, зяд»пия,i,) «птеграль..2H сост»(3,",яющ»я Б момспты Бкл(о<(ения O С t) C<(EI O I Б С и Т И Л и О С Т Я С 1 С и П 0 С Т О 51 Н Н О и И ? 1 ра fBHO?i I!i:Л 10, СС, 1 « t3 Э! И <(0>(CП. Ь(I! polropЦИОНЯ:IЬ!: Ч>5! COCT22,15 IOП(2 H P ЯВПЯ ТОКУ СМЕ((сипя (<, „, (I)l« . 26, Ц этом с.ló(ас отработка тока н»грузки по среднему значению t:.j)o».::() ;; т бс 3 у«2(T!:я li;1(< гряльпой со.- .> СТЯ(3Л51101Ц< й! И> C !(Äi!Á»ÒÑH! Iio, ПР2КТИЧЕСКИ бсзынсрц.«);(но. (ля рассч(атриваемor.î процесса изъ(сп5!(Отея уг !bi прав ipEi!!H il, слсдова-.ел(,«0, «змсttHIOT csi и)) лье ации ток» ПЯГP) ЗК«, ПР(ЧС>>1 Зl(» (С«1(С 11PΫOP«!tot<(2 11>60 «ой сос гя Бл)ll
ЭГ!!X !1 ) ЛЬСЯЦИЙ ЗЯ ИПТЕРБЯ,! ДllCE(PCT!IOCTH для даш;:ого с(ля упрявлен«я в установив>6 шсмся рс (I»(c (при постоя?п!Ох(угле i правлснпя). Таким образом, ii;< нсобходимо форм«рова Гь пропорционально среднему зня>(сни!О 11у;Iъсацliit ток2 ИЯГр" "зки, которос зависит от угла вкл!Очс<.ия вентиля. 60 Бходпой сигнал с(, для хо7ocTQI 0 хода двигателя и средпих зпа ten!t!! глуб!(н мод),ляции углов управлспия приведен на фиг. 2в. При рея 1«заци« Б()зможпо пскоторос ()) ряс 01;I Ico« ililic между (, „«средним уров660188 Рс г 7 нем пульсаций тока нагрузки. Это рассогласование компенсируется интегральной составляющей регулятора 2 с задержкой, определяемой постоянной интегрирования. Поскольку значительная часть ошибки компенсируется введением с„„то ошибка, обусловленная инерционностью интегральной составляющей, мала, что в целом повышает точность слежения при переменных углах управления. Таким образом, введение функционального преобразователя повышает точность слежения при переменных углах управления. Формула изобретения Устройство для одноканального фазового управления вентильным преобразователем, содержащее блок выделения ЭДС нагрузки и блок моделирования падения напряжения от гладкой составляющей тока нагрузки на элементах силовой цепи и сумматор, два входа которого соединены с выходами вышеупомянутых блоков, а также последовательно соединенные блок задания, пропорционально-интегральный регулятор тока, блок сравнения и распределитель импульсов управления, причем вход блока моделирования подключен к выходу блока задания, входы блока выделения ЭДС нагрузки подключены к выводам для подключения к вентнльному преобразователю и нагрузке, выход сумматора подключен к входу распределителя, второй в од пропорционально-пнтсгр ального регулятора тока подключен к выводам для подключения к нагрузке, отл ич а ющесс я тем, что, с целью повышения точности слежения при переменных углах управления, оно дополнительно снабжено функциональным преобразователем, имеющим эллиптическую зависимость выходного сигнала от 15 входного, входом подключенного к выходу сумматора, а выходом — ко второму входу блока сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 20 1. А. Л, Писарев, Л. П. Деткин, Управление тиристорными преобразователями, М., «Энергия», 1975, с. 172 — 184. 2. А. Н. Абрамов, В. Я, Денисов, О. Г. Куклин, Б. A. Станишин, Частотно-то25 ковос слежение в преобразователях частоты с естественной коммутацией, сб. «Преобразовательная техника», НЭТИ, Новосибирск, 1975, с. 20 — 24.
