Устройство для управления вентильным преобразователем

 

Совхоз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 050978 (2Ф) 2660625/24-07 (51) М. Кл.

HP 13/16 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 151р8р, Бюллетень Мо 38

Дата опубликования описания 151 p (53) УДК 621.314. .27(088.8) (72) Авторы изобретения

В.Е. Тонкаль, Э.Н. Гречко и Н.И. Безгачин (71) Заявитель

Институт электродинамики AH Украинской ССР (54) УСТРОЙСТВО .ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ BEHTHJIbHbIM

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике и, в частности, к преобразовательной технике и может быть использовано в регулируемых выпрямителях, инверторах, ведомых сетью, 5 реверсивных преобразователях, преобразователях частоты с непосредственной связью, в автономных инверторах с широтно-импульсной модуляцией и в широтно-.импульсных преобразователях. 10

Известны устройства для управления вентильными преобразователями,, содержащие. источник управляющего напряжения и датчик выходного напряжения, подключенные к двум входам схе- 15 иы сравнения, выход которой через релейный усилитель и управляющий элемент соединен с управляемыми вентиЛями преобразователя (1) .В этих устройствах в цепь ббратной связи входятф} фильтры низких частот, которые вследствие своей инерционности ухудшают быстродействие и обусловливают низ- кую устойчивость этих устройств.

Наиболее близким по технической 25 сущности к изобретению является устройство для управления вентильным преобразователем )2}.

Устройство содержит источник опорного напряжения и источник управляю- у}

2 щего напряжения, выходы которых через сумматор связаны со входом компаратора. Кроме того, устройство снабжено датчиком выходного напряжения преобразователя, интегратором, ключом и вторым сумматором, два входа которого соответственно связаны с источником управляющего напряжения и датчиком выходного напряжения преобразователя, а выход - с интегратором, состоящим из усилителя и накопительного элемента, зашунтированного ключом. Управляющий вход ключа присоединен к выходу компаратора, а выход. интегратора связан со вторым входом компаратора.

В этом устройстве имеется цепь быстродействующей обратной связи, которая осуществляется включением в цепь сигнала рассогласования интегратора, накопительный элемент которого периодически разряжается. Этим обеспечивается максимальное быстродействие обратной связи и исключается воэможность неустойчивой работы.

К недостатку такого устройства следует отнести его сложность и, как следствие, пониженную надежность.Для управления преобразователем с синусоидальным выходным напряжением не771846 обходим источник высокостабильного регулируемого синусоидального напряжения, синхронизированный с питающим напряжением, что также усложняет реализацию устройства.

Целью настоящего изобретения является упрощение устройства и повыше 5 ние его надежности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее источник управляющего напряжения, датчик выходного напряжения преобразователя, интегратор, состоящий из усилителя и накопительного элемента, зашунтированного ключом,и компаратор, вход которого связан с выходом интегратора, снабжено задающим генератором, соединенным с управляющим входом ключа, шунтирующего накопительный элемент интегратора, и с источником управляющего на- 2Q пряжения. Вход интегратора соединен с датчиком выходного напряжения преобразователя, а источник управляюще- го напряжения подключен ка второму входу компаратора. 25

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для управления вентильным преобразователем; на фиг. 2а, б,в,г — диаграммы работы устройства, управляющего однофазным регулятором переменного напряжения.

Устройство для управления вентильным преобразователем содержит источник 1 управляемого напряжения, датчик 2 выходного напряжения преобразователя, усилитель 3, накопитель- З5 ный элемент 4 (конденсатор), образующие интегратор, ключ 5, задающий генератор 6 и компаратор 7.

Устройство работает следующим образом. 4О

3 ад ающий ге нератор 6 выраб атыв ает короткие импульсы, которые поступают на управляющий вход ключа 5.

Ключ 5, закорачивая на короткое время накопительный элемент 4, разряжает его. В этот момент напряжение на выходе интегратора, поступающее на вход компаратора, равно нулю. За счет управляющего напряжения ((„, поступающего от источника управляющего напряжения на второй вход компаратора, последний приходит в положение. r соответствующее включенному состоянию вентилей преобразователя. Это состояние будет продолжаться до тех пор, пока напряжение на выходе интегратора 0„, пропорциональное среднему значению выходного напряжения преобразователя, не сравняется с управляющим напряжением. Тогда компаратор переходит в состояние, соответст- Я) вующее выключенному состоянию вентилей преобразователя. Таким образом, среднее значение выходного напряжения эа каждый тактовый интервал определяется уровнем управляющего 5 напряжения в этом тактовом интервале, а закон изменения выходного напряжения за более длительный промежуток времени определяется законом изменения управляющего напряжения.

Например, если выходное напряжение преобразователя постоянное, то в качестве управляющего напряжения используется постоянное напряжение.

Рассмотрим пример использования устройства для управления однофаэным регулятором переменного напряжения. В этом случае задающий генератор 6 вырабатывает импульсы (см. фиг. 2а), синхронизированные со входным напряжением, а управляющее напряжение () прЕдставляет собой ступенчатое напряжение; высота каждой ступеньки которого пропорциональна среднему значению на данном интервале выходного напряжения, которое необходимо получить (см. фиг. 2в). В момент формирования импульса от задающего генератора компаратор переходит в состояние, соответствующее включенному состоянию вентилей регулятора (на фиг. 2г показано выходное напряжение компаратора, на фиг. 2б — выходное напряжение преобразователя).

Переход компаратора в противоцоложное состояние и соответственно выключение вентилей регулятора происходит в каждом тактовом интервале в тот момент, когда напряжение на выходе интеграторами„достигает уровня управляющего напряжения ()„ . Таким образом, выбирая оптимальные уровни ступеней управляющего напряжения, получаем на выходе регулятора напряжение, промодулированное по синусоидальному закону (среднее значение напряжения в каждом тактовом интервале от интервала к интервалу в течение периода выходного напряжения изменяется по закону синуса). При этом искажения входного напряжения и коммутационные искажения не влияют на закон модуляции выходного напряжения, что обеспечивает независимость величины и формы выходного напряжения,(после выходного фильтра) от внешних возмущений.

Отсутствие в устройстве по сравнению с прототипом двух сумматоров и источника опорного напряжения с сохранением всех функциональных возможностей прототипа, а также возможность использования более простого источника управляющего напряжения выгодно отличает настоящее устройство от прототипа.

Упрощение устройства позволяет повысить его надежность.

Изобретение относится к системам управления мощных тиристорных преобразователей постоянного тока, имеющим широкое применение в области тягового электропривода, а также в качестве систем управления регулятора771846

Формула изобретения

Фиг г, Составитель В. Миронов

Редактор Т. Лошкарева Техред М. Рейвес Корректор С. Шекмар

Заказ 6717/70 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений к открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ми переменных напряжений для питания радиоаппаратуры, регуляторами постоянного напряжения на входе инвертирующих устройств и т.д.

Основным технико-экономическим показателем эффективности заявляемого устройства является возможность построения мощных стабилизированных тиристорных преобразовательных систем, практически безынерционных,наряду с упрощением и повышением надежности работы устройств управления.

Устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее источник управляющего напряжения,датчик выходного напряжения преобразователя, интегратор, состоящий из усилителя и накопительного элемента, зашунтированного ключом, и компаратор, вход которого связан с выходом интегратора, о т л и ч а ю щ е е с я

5 тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, оно снабжено задакщим генератором, соединенным с управляющим входом ключа и с источником управляющего напряжения, при этом вход интегратора соединен с датчиком выходного напряжения преобразователя, а источник управляющего напряжения подключен ко второму входу компаратора.

Источники информации, !

5 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 404172, кл. Н 02 P 13/16, 1971 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 537431, кл. Н 02 Р 13/16, 1975.