Устройство для снижения уровня нека-нонических гармоник ha выходе управ-ляемого вентильного преобразователя

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик ii> 817906 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.09.78 (21) 2666623/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К .

Н 02М 1/!4

Гесударстеееный кемитет

СССР вю делам изебретеввй н еткрытнй

Опубликовано 30.03.81. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 31.03.81 (53) УДК 621.314. .632 (088.8) В. Е. Прокопов, В. П. Ковалевский, Т. И. М

Д. М. Титов и К. А. Шуклин (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ УРОВНЯ

НЕКАНОНИЧЕСКИХ ГАРМОНИК НА ВЫХОДЕ УПРАВЛЯЕМОГО

ВЕНТИЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к преобразованию электрической энергии.

Известны источники питания постоянного тока, которые, обладают высоким уровнем гармоник (1).

Известен регулируемый источник энергии постоянного тока с пониженным уровнем гармоник, представляющий собой устройство для снижения уровня неканонических гармоник на выходе управляемого вентильного преобразователя, содержащее объединенные по схеме контура обратной связи, по крайней мере, по одному датчику выпрямленного напряжения и уровня гармоник, частотно-селективный элемент, выполненный из параллельно соединенных узкополосных фильтров и суммирующий элемент. Снижение уровня неканонических гармоник на выходе преобразователя осуществляется путем изменения фазы управляющих импульсов с помощью результирующего управляющего напряжения. В выпрямленном напряжении вентильного преобразователя имеются неканонические гармоники, обусловленные несимметрией управляющего и питающего напряжений, Снижение этих гармоник, имеющих высокий уровень и низ% кую частоту, пассивными фильтрами экономически нецелесообразно, так как с увеличением коэффициента фильтрации значительно возрастают массогабаритные показатели фильтров. Эффективность снижения уровня гармоник повышается при увеличении контурного коэффициента передачи (2) .

Однако при сигнале обратной связи, значительно превышающем опорный сигнал системы управления, возникает процесс

10 перерегулирования и управление преобразователем нарушается. Это явление в наибольшей степени проявляется в начале диапазона регулирования вентильным преобразоваателем из-за нелинейности его регулировочной характеристики.

Целью изобретения является повышение устойчивости устройства.

Для достижения этой цели устройство для снижения уровня неканонических гармоник на выходе преобразователя, содержащее объединенные по схеме контура обратной связи, по крайней мере, по одному датчику выпрямленного напряжения и уровня гармоник, частотно-селективный элемент, выполненный из параллельно соединенных

3 узкополосных фильтров, и суммирующий элемент, снабжено дополнительным нелинейным элементом, например усилителем с переменным коэффициентом усиления, управляющий вход которого подключен к датчику выпрямленного напряжения, управляемый вход — к датчику уровня гармоник, а выход — ко входу частотно-селектив- ного элемента.

С целью необходимой избирательности в качестве фильтров частотно-селективного элемента применены операционные усилители с двойными Т-образными мостами в цепи обратной связи.

На чертеже представлена блок-схема устройства для снижения уровня неканонических гармоник.

Устройство содержит включенные на выход управляемого вентильного преобразователя 1 датчики уровня выпрямленного напряжения 2 и уровня гармоник 3.

Выходы датчиков 2 и 3 присоединены соответственно ко входам 11 и 1 нелинейного элемента 4, а выход нелинейного элемента— ко входу частотно-селективного элемента 5.

Выход частотно-селективного элемента 5 подключен к сумматору 6, в котором суммируется сигнал обратной связи, содержащий гармоники и опорный сигнал управления преобразователем.

Устройство работает следующим образом.

В начале диапазона регулирования уровень выпрямленного напряжения Ua на выходе преобразователя 1, а следовательно, на входе 11 нелинейного элемента 4 невелик. Нелинейный элемент представляет собой усилитель с переменным коэффициентом усиления, величина которого пропорциональна входному сигналу по входу 11, т. е. U .

Поэтому в начале диапазона регулирования коэффициент усиления невелик, и напряжение гармонических составляющих не превышает величины опорного напряжения управления, перерегулирования нет, процесс снижения гармоник на выходе преобразователя устойчив.

С увеличением уровня выпрямленного напряжения U на выходе преобразователя увеличивается уровень неканонических гармоник. Следовательно, для поддержания заданной степени снижения указанных гармоник необходимо увеличивать, контурный коэффициент передачи. При увеличении

17906

4 уровня выпрямленного напряжения автоматически увеличивается коэффициент усиления нелинейного элемента, в результате чего возрастает контурный коэффициент передачи по каждой гармонике, однако уровень переменной составляющей не превышает при этом уровня опорного сигнала.

Автоматическое уравновешивание уровней напряжений гармонических соСтавляюших и опорного сигнала осуществляется за счет привязки его к уровню выпрямлен10 ного напряжения на выходе преобразователя.

Уровень выпрямленного напряжения так изменяет коэффициент усиления нелинейного элемента, что автоматически поддерживается постоянное соотношение между напряжением гармонических составляющих

ss и опорного сигнала в результирующем напряжении управления преобразователем. с

В результате достигается повышение устойчивости работы устройства для снижсния уровня неканонических гармоник преобразователя в начале диапазона регулирования.

Формула изобретения

2$

Устройство для снижения уровня неканонических гармоник на выходе управляемого вентильного преобразователя, содержащее объединенные по схеме контура обратной связи, по крайней мере, по одному датчику выпрямленного напряжения и уровня гармоник, частотно-селективный элемент, выполненный из параллельно соединенных узкополосных фильтров, и суммирующий элемент, отличающееся тем; что, с целью повышения устойчивости, оно снабжено дополнительным нелинейным элементом, например усилителем с переменным коэффициентом усиления, управляющий вход которого подключен к датчику выпрямленного напряжения, управляемый вход — к

4> датчику уровня гармоник, а выход — ко входу частотно-селективного Элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3944908, кл. 321-19, 4 1976.

2. Патент США № 3453526, кл. 321-19, 1975.

817906

Составитель Ю. Андреев

Редактор И. Ковальчук Техред А. Бойкас Корректор Г. Назарова

Заказ! 461/74 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4