Способ управления вентильным преобразователем

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

1 (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 01 02,78 (2! ) 2578416/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет..Гасударственный камнтет

СССР ао делам нзабретеннй н атнрытнй

Опубликовано 05.06.80. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 05 06.80

В. Д. Латышко и В, А, Соловьев (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им, В. И, Ульяттова (Ленина) (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛ)ЬНЫМ

П РЕОБPA ЗОВАТЕЛ EM

Изобретение относится к области управления преобразователями и предназначено для использования в вентильных преобразователях электрической энергии, таких как управляемые выпрямители, инверторы, ведомые сетью, преобразователи частоты с непосредственной связью, содержащие две или несколько групп вентилей, углы регулирования которых при регулировании выпрямленного напряжения изменяют поочередно для получения благоприятных энергетических показателей.

Известен способ управления преобразователем, содержащий две или более вентильные группы, состоящий в том, что изменяют углы регулирования неод- новременно, переключая в первый такт с одним, а во второй такт с другим углом регулирования (1.) .

Недостатком этого способа управления является ухудшение быстродействия по сравнению с обычным.

Известен способ управления преобра зователем,, содержащий две и более.вентильные группы, состоящий в том, что изменяют углы регулирования поочередно и рдновременно каждой вентильной группы E2)

Недостатком данного способа является

5 ухудшение быстродействия преобразователя, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ управления вентильным преобразователем, содержащим т1 вентильных групп, состоящий в том, что изменяют углы регулирования поочередно и одновременно каждой вентильной ! 5 группы (3)

Недостаток способа управления преобразователем — пониженное быстродействие, Бель изобретения — повышение быетродействия, Поставпенная цель достигается тем, что в известном способе управления вентильным преобразователем, содержащем вентильных групп, состоящем в том, 3 73 что изменяют углы регулирования nooseредно и одновременно каждой вентильной группы, ограничивают скорость увеличения углов регулирования каждой вентильной группы значением угловой частоты питающей сети, изменяют одновременно в одном направлении углы регулирования нескольких вентильных групп при быстрых изменениях сигнала управления, когда требуемая скорость изменения выпрямлен- ного напряжения не может быть обеспечена за счет скорости изменения углов регулирования одной вентильной группы, изменяют одновременно в разных направлениях углы регулирования после достижения выпрямленного напряжения заданного уровня, На фиг. 1 изображен один из возможных вариантов устройства, »а фиг. 2— процесс изменения углов регулирования

4 1,d>,А,<< выпРЯмленных 3QC Ед„Ед Eg Ц четырех групп вентилей и полйой Р .3 4выщзямленной ЭДС преобразователя Ед для случая бесконечно большого числа фаз в каждой группе вентилей, на фиг. 3 показан процесс изменения напряжений на входах систем импульсно-фазового управления (3 у,, Оу О, О, и кривых выпрямленных ЭДС четырех групп вентилей

С д Вд c p также полной выпрямйт д ду d4 ленной ЭДС е при 6-фазных группах вентилей (вентильный преобразователь состоит из 4-х последовательно включенных групп вентилей), Блок-схема устройства. содержит каналов управления по числу групп вентилей, входяших в состав преобразователя. Каждый канал содержит систему

1 импульсно-фазового управления, с помощью которой изменяется угол регулирования Д„„соответствующей -ой группы вентилей, блок 2 ограничения максимального и минимального значений напряжения, поступающего на, вход данного канала управления и источник напряжения смещения (см "о @лю ченный ко входу блока 2 вместе с общим для всех каналов источником входного напряжения 0>< Выход блока 2 подключен ко входу блока 3 нелинейности, выход которого соединен со входом устройства 4 типа задатчика интенсивности.

Выход устройства 4 подключен ко входам .системы 1 импульсно-фазового управле ния и блока 5 нелинейности. Вход блока

3 и выход блока 5 подключены к сумматоРу 6. Выход сумматора 6 каждого

9700 .

-rh канала соединен со входом блока

3 (1+1)-rо канала управления, 5

Благодаря наличию источников смещения при изменении входного напря-, жения (3 g напряжения на выходе блоков

2 изменяются поочередно: при 4и ч Цсм„- "В„"1 о н; Осм„, где ц .. и Ц - минимальное и мака1н„ аХ„ симальное значения напряжения, ограничиваемые блоком 2

i --го канала изменяются только напряжения на выходе блока 2 1-го канала управления. Строгая поочередность обеспечивается при усло+О =1 +Ц

- юп сю т О (is) с (;<- . . Устройства тина задатчика 4 интенсив ности ограничивают скорость уменьшения напрйжения 0у. на входах систем 1

1 импульсно-фазового управления на уровне, равном отношению угловой частоты питающей сети к передаточному коэффициенту систем импульсно-фазового управления. Благодаря этому скорость увеличения углов регулирования всех групп вентилей ограничивается значением угловой частоты питающей сети. Передаточный коэффициент блока 5 пропорционален, а блока 3 — обратно пропорционален суммарному передаточному коэффициенту системы импульсно-фазового управления и соответствующей группы вентилей, Поэтому напряжения на входе блока 3 и на выходе блока 5 при медленных процессах управления, когда скорость изменения напряжений не ограничивается блоком 4, будут пропорциональны выпрямленному напряжению соответствующей группы вентилей. На вход сумматора 6 ати. напряжения поступают с противоположными знаками, поэтому при медленных процессах управления никакой передачи сигнала с т -го на т+1 канал не будет происходит ь д процесс регулирования будет осуществляться с поочередным изменением углов веитильных групп;

При быстром уменьшении входного напряжения, когда скорость изменения напряжения U - на входе системы импульс1 но-фазового управления 1- ro канала, по которому шло управление на данном участке диапазона регулирования, ограничивается устройством 4, вьптрямленное напряжение j -ой группы вентилей будет уменьшаться с определенной скоростью, В атом случае напряжение на входе блока 3 атого канала будет пропорционально заданному, а на выходе блока 5 — про09

5 7397 ! порционально истинному значениям выпрямленного напряжения этой группы вентилей. С выхода сумматора 6 1-го канала на вход блока 3 (i+1)-го канала будет поступать напряжеййе, пропорциональное разности заданного и истинного значений выпрямленного напряжения 1-ой группы, Это вызовет уменьшение выпрямленного напряжения (+1),:-ой группы вентилей, Если скорость изменения углов (1+1)-ой группы тоже будет ограничена устройством 4, то аналогичный сигнал поступит с (4 +1)-го на ((+2)-й канал, и т.д. Таким образом, будут изменяться в одном направлении углы регулирования нескольких групп вентилей. Когда заданное изменение суммарного выпрямленного напряжения будет отработано, сигнал с выхода сумматора 6 (1+K)-го канала начнет уменьшаться и углы регулирования (1+К+1)-й группы вентилей начнут изменяться в обратном направлении, 1

Процесс будет происходить при постоянстве полного выпрямленного напряжения

25 и завершится к моменту, когда сигнал есумматора 61-ro канала станет равным нулю, т.е. когда угол достигнет установившегося значения, а углы остальных групп примут крайние значения, опреде30 ляемые соответствующими блоками ограничений, Как видно из фиг. 2, 3 скачкообразное уменьшение сигнала управления, происшедшее в момент времени вызывает одновременное изменение напряже35 ний (О „ 0 2,0 .,g>„- Фиг. 3) на входах систем ймйульсйо-фазового управления всех четырех каналов с максимально во можной скоростью, определяемой блоком

4 ограничения и равной скорости изменения опорного напряжения ) оп, Изменение углов регулирования на выходе соответствующих каналов управления будет происходить также с максимально возможной скоростью (для преобразователя с бесконечно большим числом фаз групп вентилей изменение углов регулирования будет носить непрерывный характер — сК., 42 Ъ>С 4 $Hr ° 2), Изменен,,е выпрям 5О ленного. напряжения преобразователя

Сд вызванное одновременным измейением углов регулирования групп вентилей в одном направлении, будет происходить с предельной скоростью. В мо мент Ь выпрямленное напряжение дос2 тигнет требуемого значения, соответствующего установившемуся значению входного напряжения управления, поэтому напряжения на входах систем импульсно— фазового управления, а следовательно, и углы регулирования на выходах соответствующих каналов управления начнут изменяться в разных направлениях, При этом изменение напряжений и углов регулирования первых трех групп вентилей будет происходить в прежнем направлении с той же максимально возможной скоростью, а изменение напряжений и угла регулирова,ния четвертой группы вентилей — в противоположном направлении с такой скоростью, что значение выпрямленногого напряжения преобразователя будет оставаться неизменным, В момент напряжение на входе системы импульсно-фаэовогоуправления 0 достигает значения, равного уровню ограничения максимального значения входного напряжения, ауголрегулирования с 4 своейминимальной величины, поэтому на участке =Ф; будут изменяться напряжения и углы регулирования только первых трех групп вентилей, причем угол регулирования и напряжение третьей группы, изменив направление, будут изменяться с такой скоростью, что выпрямленное напряжение преобразователя будет попрежнему неизменным. В момент преобразователь перейдет в статический режим работы с соотношением углов регулирования, соответствующим поочередному управлению. На фиг. 3 заштрихованная площадь соответствует разности выпрямленных напряжений одного и того же преобразователя при обычном поочередном способе управления и при управлении по предлагаемому способу и наглядно показывает повышение быстродействия преобразователя, Формула изобретения

Способ управления вентильным преобразователем, содержащим И вентильных групп, cocãoÿùèR в том, что изменяют углы регулирования поочередно и одновременно каждой вентильной группы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повыше ния быстроде йствия, ограничивают скорость увеличения углов регулирования каждой вентильной группы значением угловой частоты питающей сети изменяют одУ новременно в одном направлении углы регулирования нескольких вентильных групп при быстрых изменениях сигнала управления, когда требуемая скорость изменения выпрямленного напряжения не может быть

739709 обеспечена за счет скорости изменения углов регулирования одной вентильной группы, изменяют одновременно в разных направлениях углы регулирования qocae достижения выпрямленного напряжения заданного уровня.

Источ ники и Н рМ а ции

BpHBBTbIe во внимание при экспертизе

1. Долбня В. Т, Несимметричное сеточное управление ионными выпрямителями, Электричество „1959, № 4.

2, Маевский О. А. Поочередное управление несимметричными вентильными группами — эффективное средство повышения коэффициента мошности глубокорегулируемых преобразователей. Известия ВУЗов, "Энергетика", 196Д, ¹ 3.

3, Акцептованная заявка Японии № 47-51126, кл, Н 02 М 7/12, 1972. (прототип),