Устройство для управления -фазным вентильным преобразователем постоянного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмк

Соцмалмстмчесимк

Рес ублмм

<,736345

®, (SI ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 03. 10.77 (2) ) 2529554/24-0

Н 02 P 13/18

Геаудеретеенний квинтет

СССР с присоединением заявки Ж (23) Приоритет м лелея нзееретеннй в еткрытнй

Опубликовано 25.05.80. Бюллетень .% 19

Дата опубликования описания 28.05.80 (53) УДК 621.316, .727(088.8) (72) Автори изобретения

В, Ю. Розов, С. B. Петров и Д. М. Титов (7)) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ т -ФАЗНЫМ

ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО TOKA

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для управления статическими нреобраэователямн на управляемых вентилях и может найти применение h различных электротехнических установках, например, в стабилизированных источниках постоянного тока, samoaпенных на базе вентильных преобразователей.

Известны устройства для импульснофаэового управления вентильным преобра о зователем постоянного тока, предназначенные для управления вентилями преобразователя и обеспечивающие подавление неканонических гармоник выпрямленного тока, вызванных несимметрией напряжений питающей сети, которые содержат фаэосдвигающие элементы, датчики асимметрии фазовых направлений и регулируемые элементы N .

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство, которое содержит в каждом канале генератор пило2 образного напряжения, выход которого соединен со входом фосыироватепя управляющих импульсов, к двум другим входам которого подключены нсто*пппс управляющм о напряжения и выход датчика амплитудного значения напряжения, состомцмо из выпрямителя, подключенного через трансформатор к одному из выводов для подключения к источнику питания и емкостного фильтра на выходе 12).

Однако эти устройства работают со значительной погрешностью как в ста-. тических, так и в динамических режимах, что не позволяет осуществить эффективное подавление неканонических гармоник выпрямленного тока преобразователя, вызванных несимметрией напряжений питающей сети.

Бель изобретения - повышение эффективности подавления неканонических гармоник выпрямленного тока преобразователя, вызванных несямметриеЙ напряжений питающей сети.

736345 веется в компараторе 12 с постоянным напряжением (0 „„) источника 14.

В момент равенства мгновенных значений этих напряжений комператор 12 ttepetttt.очается (фиг. 2д). Амплитуда напряжения

U выбирается такой, чтобы переКОИС тт3 ключение компаратора 12 происходило в мог»ленты времени, соответствующие амплитуде сетевого напряжения (фиг. 2B}t

10 Ключевой элемент i 1 на время, определяемое дифференцируюшей цепью, (фиг. 2е) шунтирует емкостный фильтр 9 датчика 4. При низком выходном активном сопротивлении датчика 4 и малом т5 ВРЕМЕНИ ШУНтИРОВакня НаПРЯжЕИИЕ На выхоце датчика 4 (фиг. 26) при стабильном напряжении. питающей сети практически не изменяется,. Это напрлжекие поступает на вход формирователя управ—: 13 Л ПОШИХ ИМПУЛЬСОВ 2т ГдЕ МаСШтабИруотся и суммируется с управляюш3ж напряжением О3, (фиг. 2 г), поступающим от источника правляющж О напряжения 3, .ОР ч напряжением, пьопо13циональным номи .5 палъной амплжуде сетевого напряжения„

BtpBt3ать1ваемом в ф рмирователе 2. При

Э РОМ т у;,Лмарит) < 1т3133аВЛЯЗОЩЕЕ КацряжЕНИЕ 1 :уде г равно 3 =13»т3 Ф т- Ц

Л,t

% (1 с3

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления tt3 — фезным вентильным преобразователем Itoстоянного тока снабжено компаратором, ключевь1м элементом, дифференцируюшей цепьIО ц источником пОстояннОго напряжения, причем выход генератора пилооб разного напряжения подключен ко входу

КомлаРаТОРа т К ДРУГОМУ ВХОДУ KO IOPOIG подк3почен источник постоянного напрлкения, а выход компаратора через дифференцирующую цепь подключен к управ

1цей цепи ключевого элемента, основные цепи которого включены параллельно ем

1»»3стпому фильтру датчика.

НB фиг. 1 приведена схема одного

Ка1тана уСтрО1ЛСтВа дЛя уПраВЛЕНИя

1п:.:м вентилъньгм преобразователем посто1пгного тока; на фиг. 2 — временные диаграммь1 работь. одного канала устро1 ства.

Устройство для управления 33 -фазнь вснтильным преобразователем постояько тока содержит в каждом канале генерат пилообразного напряжения 1, выход коm рого подключен ко входу формирователя уцраВ!1ято1ДИХ И»ЛПуЛЬСОВ 2. 3», д13;тм друt 3";"-л входам форм3лроват»tttt а ttottttttt»3

MitÒe3I3t HB ДИОДаХ»i .:.t ЕМКОСТНОГО ультра 9. Вьгпрямитель HQ диодах 5 — 8 получает питание от двухобмоточного трансформатора 10, первичная обмотка которого НОдключена к ОднОму из Бапрл жен1лй питающей седу. Параллельно емКОСТНОМст фИЛЬтру 9 I3B Т КВ 4. ВКЛЮЧЕН-, 1 основные пеги ключевого элемента 13 через щлффере1цлрттюцтую цепь 13. (:3днн из вхОдов компаратора 1 2 п»3Д1»лЛочек к вьт— ходу генератора пилообразного напряжения 1, а другой к 31сточнику постоянного напряжения 14.

С выхода формирователя 2 ущзавлЛДОццле импульсы поступают на управ3ля3ошие переходы силовых вентилей одной из фаз преобразователя.

Работа устройства состоит в следующем ° В исходном состоянии не1гряжееБле питающей сети, подключенное к рассматриваемому каналу предлагаемого устрой-ства (фиг.2а) равно номинальному значению (О„от., ) . г3а выходе датчика 4 формируется постоял»5е напряжение (фиг. 263, амплитуда которого прог.орциоиаль3ла амплитуде сетевого напряжния (фиг. 2а). Выходное пилообразное напряжение генсра opB 1 (фиг. 2г) сравни где Ц "- с умма3э1лое управ3пгюшее

VK

1ЛаПРЯ31т,ЕНИЕ

U„,-- выходное напряжение датчикО 4 (фиг. О); г3 .- маси табный коэффнкиент;

1 3 — напряжение, пропорциональси. ное номинальной амплитуде сетевОго напряжен3лл

Напряжение О„. ь формирова геле 2 .равкивается. с выход3льйл нещзяжениеьл геке второе 1 (фиг.2 г) и в момент их равенства формируют»:л управляющие км . пу3тьс1-,1 (1:,1кг. 22ж) „В рассматр3лваемо-.;1 случае, Ф ф О СЗЛ, Поэтому, в соответствии -:: (1) И фаЗОЕОЕ ПСЛОжЕНИЕ УП»3аВЛ ПО1ЦИХ tati пульсов определяется в этом случае только величиной управляющего сигнала чтО соответств ет (pH t5 = Got153 ) /Глу уггравления !л, 3, фиг. 2 ж, .

При изменек3цл сетевого напряжения (фиг 2а) до значения Ьд (J на выходе датчика 4- за счет быстрого разряда емкостного фильтра 9 через клювой элемент 11, за короткий Отрезок времени устанавливается напряжение, .величш а которого пропорциональна новому значению сетевого напряжения (фиг. 2б1, В этом случае суммарное управляющее напряжение (0„> уменьшается

5 (фиг. 2 г), что вызывает изменение угла управления на величину hd =A - ca и

2 обеспечивает необходимую фазовую коррекцию управляюших импульсов. управляющего напряжения и выход датчика

<0 амплитудного значения напряжения, состояшего из выпрямителя, подключенного через трансформатор к одному из выводов для подключения к источнику питания и емкостного фильтра на выходе, о т л и— ч а ю ilL е е с я тем что, с целью повышеши эффективности подавления неканонических гармоник выпрямленного тока преобразэвателя, выззанных несимметрией напряжений питающей сети, оно снабжено компаратором, ключевыл1 элементом, источником постоянного напряжения и дифференцируюшей цепью, причем выход генератора пилообразного папряжения подключен ко входу компаратора, к другому входу которого подключен источ пп постоянного напряжения, а выход компаратора через дифференцируюшую цепь подключен к управляюшей цепи ключевого элемента, основные цепи которого BKJxQчены параллельно емкостному фильтру датчика .

Источники информации, принятые во в цц 1анне при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ло 318138, кл. Н 02 P 13/16, 1970.

2. Лоскутов E. Q. и др. Улучшение ка ества энергии ча выходе управляемых вьптряльителей B условиях несимметричной питающей сети. — В сб. Современные задачи преобразовательной техники, ч.4-, Киев 1975, с. 68, рис. 1,2. т

Время реакции устройства на скачкоо бразное изменение амплитуды сетевого напряжения не превышает периода этого напряжения и практически не зависит от постоянной врелени датчика 4-. При этом постоянная времени датчика 4 может быть значительно увеличина по сравненио с прототипом, что обеспечивает снижение пульсаций его выходного напряжения и, как следствие этого, уменьшение погреш- 20 ности, что обеспечивает повышение эффективности подавления неканонических гармоник выпрямленного тока преобразоваТОЛИ.

Количество каналов предлагаемого устройства соответствует фазности вентильного преобразователя. Каждый из каналов устройства выполняется в соответствии со схемой, приведеной на фиг. l. Зо

Таким образом, введение в устройство компаратора, подключенного через дифферен— цируюшую цепь к управляюшей цепи ключевого элемента, обеспечивает шунтирование, выхода датчика амплитудного значения напряжения в моменты времени, соответствуюшие амплитудному значению напряжения питаюшей сети, и позволяет повысить эффективность подавления неканонических гармоник выпрямленного тока преобразователя.

736345 6 лула изобр тенпя

УстройстГо для управления real -фязным вентильш,м преобразователем постоянного тока, содержашео в каждом канале генератор пилообразного напряжения, выход которого соединен со входом формирователя управляюших импульсов, к двум другим входам которого подключены источник

73 345

Фиг.1

ФгаГ

Составитель О. Накаэнаа

Редактор Т. Зубкова Техред М. Петко Корректор М. Ложо

Захаэ 2444/46 Тираж 783 Подписное

UHNHr{H Государственного комитета CCCP по делам иэобретений и открытий

113038, Москва, Ж-3S Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4