Способ управления -фазным вентильным преобразователем

 

к...".. ir y

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистические

Республик (ii)743157 (61) Дополнительное w авт. свид-ву —. (22) Заявлено 02,02.77 (р1) 2450062/24-07 (5 I ) М. Кл.

Н 02 P 13/16 с присоединением заявки М—

Государственный комитет (23) Приоритет

80 делам изобретений н открытий (53) УДК 621.316. . 727(088.8) Опубликовано 25.06,80. 6ктллетень %23

Дата опубликования описания 28.06.80 (72) Авторы изобретения

E. И. Беркович, A. П. Мотыль и Б. Б. Новик (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ll1 -ФАЗНЫМ

BE НТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к електротех»

4ике и может быть использовано в системах управления вентильными преобразова телями, ведомыми сетью.

Известен способ импульсно-фазового

S управления вентильными преобразователями (1), основанный на сравнении напряжения синхронизации (опорного напряжения) с постоянным напряжением. Изменение момента включения вентилей преобразователя обеспечивается изменением величины постоянного напряжения, явля» ющегося напряжением управления.

В качестве опорного напряжения ис» пользуется напряжение, пропорциональное в каждый момент времени вольтсекундному интегралу (заряду) напряже-. ния питающей сети.

Недостаток способа заключается в

roM, что инвариантность по питающему напряжению не обеспечивается при его использовании в случае неполностью уп» равляемой мостовой схемы или при применении нулевого вентиля.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является способ управ ления ) тт-фазным вентильным преобразователем с естественной коммутацией вентилей (2), состоящий в том, что выделяют р -моментов синхронизации, по которым с помощью поочередного интегрирования синхронизирующего напряже ния получают напряжение развертки, при сравнении которого с напряжением управления формируют очередной импульс от пирания вентилей преобразователя.

Недостатком данного способа является нелинейность регулировочной характе« ристики преобразователя и чувствительность к искажениям сети.

Целью изобретения является обеспечение линейной регулировочной характеристики преобразователя и нечувствительность к величине и искажениям сети.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе управления тт1-фаэным вентильным преобразователем

7431

30

3 с естественной коммутацией вентилей первый участок напряжения развертки получают интегрированием анодного напряжения между соседними моментами естественной коммутации, второй участок напряжения развертки получают .последующим интегрированием линейного напряжения, нуль которого совпадает со ,вторым моментом естественной коммутации, от этого момента до момента сравнения, Способ управления М -фазным вентильным преобразователем поясняется фиг. 1, на которой показаны диаграммы сетевого напряжения и вольтсекундных 15 интегралов на первом и втором шагах интегрирования и напряжение управление для 1й- фазного преобразователя (vn =2); фиг. 2а, б, на которой представлены воз можные блок-схемы устройства для реа- 20 лизации указанного способа (М =2 и1п=б), Опорное напряжение для управления .каждым каналом (т(-вентильного преобразователя получают из двух участков (фиг. 1), На первом участке - 1 шаг 25 интегрирования - опорное напряжение получают в результате подачи на вход интегратора первой половины питающего напряжения (с некоторым коэффициентом трансформации). Этот шаг совпадает с интервалом между двумя соседними моментами естественной коммутации. На втором участке опорного напряжения

П шаг интегрирования - опорное напряжение является.результатом интегрирова ния второй половины питающего напряжения, причем начало этого шага совпадает с окончанием первого шага, а конецс моментом формирования импульса, т. е. с моментом -равенства опорного íà- 40 пряжения с напряжением управления (фиг. 1).

Следовательно, на первом шаге опорное напряжение в каждый момент време- ни пропорционально вольтсекундному интегралу напряжения питающей сети, а на 45 втором шаге пропорционально (с другим, в общем случае, коэффициентом пропорциональности) взятому с обратным знаком вольтсекундному интервалу другой полуволны питающе(о напряжения.

В рассматриваемом случае III "-2 опережение входного напряжения интегратора на И шаге на угол 2%/1п по сравнению с BKo(IH&IM напряжением на 1 шаге неяьно. Но при большем числе фаз этот факт имеет явно выраженный характер.

Таким образом, момент формирования импульса определяется моментом равенст57

4 (ва напряжения управления и напряжения, пропорционального разности вольтсекунд-( ных интегралов (зарядов) на первом и втором участках опорного напряжения.

Напряжение управления для двух ша гов интегрирования (фиг. 1 ). В с1

<„ С„О, фи - — ", ) К О а1=U где 0» напряжение питающей сети;

1у - круговая частота питающей сети; — коэффициенты трансформа1> ции для первой и второй полуволн питающего напряжения;

) (= С; — постоянная времени интегратора, Поскольку выпрямленное напряжение

Ug при наличии нулевого вентиля (t

0 = < JU

l3 ч Ц Я точно также при К - 2К.(с учетом (26) С щ

,((3)

Таким образом, при заданных величинах и К4 выходное напряжение Ug определяется только напряжением управления 0у, не будучи зависимым от питающего напряжения: его формы, величины и, в общем случае, симметрии. Эта инвариантность действительна, как видно из (2а, 26) и (3) для различных схем преобразования, в том числе и 1 1 фаэных.

Данный способ может быть реализован устройством, блок-схема которого представлена на фиг. 2.

На фиг. (2,а) показана блок-схема устройства однофазного преобразователя, где 1-4. — источник синхронизации, 5-6синхронизирующее устройство, 7-8,импульсный модулятор, 9 - аналоговые ключи, 10 — интегратор, 11 - компаратор.

На фиг,(26) показана блок - схема, для случая трехфазного преобразователя:

12-17 - источник синхронизации, 1823 « синхрониэирующее устройство, 24-29 - импульсный модулятор, 307431 аналоговые ключи, 31 - интегратор,, 32 - компаратор.

Благодаря таким важным свойствам, как помехоустойчивость, линейность регу-. лировочной характеристики, инвариантность к форме, величине и к симметрии питающего напряжения для различных схем ведомых сетью веитильных преобразователей, данный способ импульсно-фазового управления может найти применение в выпрямителях и ведомых сетью инвер.торах различного назначения..

Формула изобретения

Способ управления уп-фазным вентильным преобразователем с естественной коммутацией вентилей, состоящий в том, что выделяют И моментов синхронизации, по которым с помощью поочередного интегрирования синхронизирующего: напряжения получают напряжение разверта и

57 ки, при сравнении которого с напряжением управления формируют очередной им- пульс отпирания вентилей преобразователя, отличающийся тем, что, с целью обеспечения линейной регулкровочной характеристики преобразователя и нечувствительности к величине и искажениям сети, первый участок напряжения ! развертки получают 1интегрированием анодного напряжения между соседними моментами естественной коммутации, второй участок напряжения развертки получают последующим интегрированием линейного напряжения, нуль которого совпадает со вторым моментом естественной коммутации, от этого момента до момента сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Франции М 194072, кл. Н 02 Р 13/16, опублик. 1974.

2. Патент ГДР 34 96811 кл. Н 02 М 7/48, опублик. 1973.