Способ регулирования напряжения реверсивного преобразователя

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ о»775849 (6! ) Дополнительное к авт. свмд-ву— (22) Заявлено 160874 (21) 2055194/24-07 с присоединением заявки HP,2571263/07 (23) Приоритет

Опубликовано 30д 080. Бюллетень Н940

Дата опубликования описания 30.10.80 (51)M. Кк.

Н 02 P 5/16

Государственный комитет

СССР

Ао делам изобретений н открытий (53) УАК 621. 313. .2-58(088.8) (72) Авторы изобретения

Н.A.Ïàðõîìåíêî и Н.A.Ñâåð÷êoâ (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

РЕВЕРСИВНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретние относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах управления электродвигателями.

Известен способ регулирования напря5 жения ревирсивного преобразователя путем изменения угла открывания вентилей (1). Этот способ не обеспечивает сопряжения внешних характеристик выпрямителя и инвертора ухудшает динамические характеристики электропривода.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ 15 регулирования напряжения реверсивного преобразователя с совместным управлением вентильными группами путем изменения фазового открывания венти- лей (2). Однахо применение указан- 10 кого способа предусматривает введение в якорную цепь двигателя дополнительных индуктивностей, которые существенно увеличивают электрическую постоянную электропривода, т.е. 25 ухудшают динамические показатели.

Целью изобретения является повышение динамических показателей, а именно повышение быстродействия устройства. 30

Поставленная цель достигается тем, что сумму углов открывания соответствующих пар вентилей первой и второй групп поддерживают равной 360 эл.град. при изменении угла открывания каждого вентиля в диапазоне 90-270 зл. град, а при углах открывания вентилей одной из групп ниже 90 эл. град. угол открывания вентилей другой группы оставляют равным или меньшим 270 эл. град.

Пример устройства, реализующего йредлагаемый способ, представлен графическими материалами, где на фиг. 1 приведена функциональная схема устройства управления вентильным электроприводом, реализующего предложенный способ;на фиг.2 приведены временные диаграммы напряжений в вентильном преобразователе на фиг.3— механические характеристики привода в режиме прерывистого тоха.

Устройство для управления вентилями преобразователя состоит иэ ограничителя 1, формирователя пилообразного напряжения 2, двух компараторов 3 и 4, ко входам каждого из которых подключен один из выходов ограничителя 1 и один из выходов формирователя пилообразного напряжения 2, выходы хомпараторов 3 и 4

775849 подключены к управляющим > электродам соответствующих групп вентилей 5,6 преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

На вход Формирователя пилооб,разного напряжения 2 поступает напряжение питания электропривода.

На выходах формирователя получают пилообразное напряжение с длительноСтью линейного участка пыли равной периоду питающего напряжения, прйчем на одном из выходов формируется пилообразное напряжение со спадающим линейным участком, в то время как на другом выходе формируется пилообразное напряжение с нарастающим линейным участком. Пилообразные напряжения поступают соответственно на первые входы компаратороэ 3 и 4, на вторые входы которых подаются напряжения с ограничителя

1. Каждый компаратор Формирует отпирающий импульс в момент равенства йостояниого управляющего напряжения с поступающим иа первый вход пилообразным напряжением. При П„пр -— 0 углы открывания вентилей 5 и 6 равны 180 эл.град. При увеличении управляющего напряжения выходной импульс компаратора 3 по фазе смещен влево, в результате чего вентиль 6 переходит в выпрямительный режим (Фиг.2) и двигатель начинает вращаться. Одновременно выходной импульс компаратора

4 смещается в противоположную сторону„ и угол открывания вентиля 5 устанавливается больше 180 эл. град, т.е. он подготовлен к режиму инвертироваиия. Вентиль 6 открывается в момент времени, соответствующий углу

d.6 > когда напряжение питания превышает ЭДС якоря двигателя Е . Создаваемый разницей этих напряжений ток совйадает по направлению с уапряжением питания и направлен против Е, т.е. двигатель потребляет энергию от источника. Вентиль 5 притаком соотношении сигналов не открывается, так как в момент времени соответствующий d. анодное напряжение на нем отрицательное. При уменьшении управляющего сигнала угол aL6 увеличивается, в результате чего вентиль

6 перестает открываться, а 4 уменьшается. Анодное напряжение вентиля

5 становится положительным, он открывается, а создаваемый разницей напря жения питания и ЭДС якоря двигателя ток совпадает по направлению с Е и наПравлен против напряжения питания т.е. двигатель отдает энергию в сеть.

Так как пилообразные напряжения на первых входах компараторов имеют одинаковую амплитуду, а на вторые входы поступает одно напряжение ! управления, в процессе регулирования, веитилей будет выполняться условие о постоянства суммы углов d +4, = 360

Если при таком соотношений углов открывания вентилей изменяется напряжение питания или управляющее напряжение, инвертирующая вентильная группа вступает в работу сразу же после окончания работы выпрямительной груп,пы. Таким образом, переход приво5 да из двигательного режима в тормозной и наоборот имеет место без разрыва механических характеристик. Это означает„ что внешние характеристики вентильных групп в прерывистом

10 режиме сопряжены, как показано на фиг. 3, Здесь работе вентиля 5 соответствуют, например,характеристики, расположенные в первом и четвертом квадрантах,а работе вентиля б — во втором и третьем квадрантах.

Указанное соотношение углов регулирования групп для сопряжения их внешних характеристик необходимо выполнять при изменении угла открывания каждого вентиля в пределах

90-270 эл. град.

Для увеличения диапазона регулирования скорости нагруженного двигателя угол открывания вентилей выпрямителя уменьшают ниже 90 эл. град.

2 При этом угол открывания вентилей . инвертора оставляют равным или меньшим 270 эл.град. Внешние характеристики вентильных групп остаются сопряженными, а механические харакЗф теристики привода непрерывными, так как скорость холостого хода двигателя при изменении угла открывания вентилей выпрямителя от 90 эл.град. до 0 остается неизменной. В привеЗ5 денном устройстве ограничение углов

B инверторном режиме осуществляется ограничением управляющего сигнала.

Ограничитель 1 имеет вход, на который поступает управляющее напряжение, и два выхода.. В линейной зоне напряжения на обоих выходах одинаковы между собой и равны напряжению на выходе. На первом выходе, подключенном к компаратору 3, ограничивается отрицательное напряжение, при

45 котором вентиль 6 переходит в инверторный режим. На втором выходе, подключенном к компаратору 4, ограничивается положительное нспряжение, при котором вентиль 5 переходит

$g также в инверторный режим. В обоих случаях управляющее напряжение ограничивается на уровне, равном половине амплитуды пилообразного напряжения. Это соответствует углу открывания вентиля 270 эл.град.

Укаэанное устройство может быть выполнено аналогично и для большого числа фаз питающего напряжения.

Таким образом, предложенный способ обеспечивает сопряжение внешних

60 характеристик выпрямителя и инвертора в режиме прерывистого тока, т.е. непрерывность механических характеристик злектропривода, расположенных в четырех квадратах, что следует из

g5 описания устройства, реализующего

775849 данный способ, Благодаря зтОму дина мические характеристики электроприво да улучшаются.

Формула изобретения

Способ регулирования напряжения реверсивного преобразователя с совместным управлением вентильными группами путем изменения фазового угла открывания вентилей, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия, сумму углов открывания соответствуюших пар вентилей первой и второй групп поддерживают равной 360 эл.град. при изменении угла открывания каждого вентиля в диапазоне 90-270 эл.град, а при углах открывания вентилей одной из групп ниже 90 эл.град. угол открывания вентилей другой группы оставляют равным или меньшим 270 эл.град.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сб. Автоматизированный электропривод в народном хозяйстве, т.1.

И., Энергия, 1971, с.34.

2. Шипилло В.П. Автоматизированный вентильный электропривод. М., Энерt5 гия, 1969, с. 128.

775849 ис.

Составитель И.Коротеева

Редактор В.Левятов Техред М.Коштура КоРРектоР Ю.Макаренко

Эаказ 7780/68 Тирам 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретениЯ и открытиЯ

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

Филиал ППП Патент, r. УжГород, ул, Проектная, 4