Способ управления тиристорнымпреобразователем и устройстводля его осуществления

 

ОП ЫСАНЫЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Соцналнстнчесннх

Республнк ()824398 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.07.79 (21) 2795544/24-07 (51) М. Кл.

Н 02 Р 13/16 с присоединением заявки №вЂ”

Гееудерстееииый кемитет

СССР ав деием изебретеиий и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 621.316..727 (088.8) Опубликовано 23.04.81. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 28.04,81 (72) Автор изобретения

Ю. Е. Завадский (71) Заявитель

/ (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

И УСТРОИСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах управления быстродействующими реверсивными тиристорными электроприводами постоянного тока с раздельным управлением противовключенными группами вентилей.

Известен способ управления тиристорным преобразователем, работающим на двигатель постоянного тока, состоящий в том, что для ограничения первого импульса тока, возникающего в переходных режимах, воздействуют непосредственно на управляющее напряжение, ограничивая его заданным уровнем с учетом величины ЭДС двигателя отдельно для выпрямительного и инверторного режимов (1).

Устройство для реализации способа содержит регулируемый вентильный преобразователь, двигатель постоянного тока, фазосмещающее устройство, звено насыщения, усилитель и функциональный преобразователь, предназначенный для управления звеном насыщения (1) .

Недостатками способа управления преобразователем и устройства для его осуществления, использующих упреждающее ограничение тока, являются низкая точность ограничения первого импульса тока при включении двигателя и неприменимость способа для непрерывного ограничения тока в любых рабочих реЖимах преобразователя.

Наиболее близким к предлагаемому является способ управления реверсивным тиристорным преобразователем с раздельным управлением группами, работающим на двигатель постоянного тока, состоящий в том, щ что изменяют величину управляющего напряжения и его знак, преобразуют его в однополярное в соответствии с сигналами-командами включения групп преобразователя, ограничивают это напряжение по наибольшему и наименьшему уровням, преобразуют ецио в импульсы напряжения, времена возникновения которых соответствуют углам регулирования, и подают на тиристоры преобразователя (2).

Устройство для осуществления способа содержит тиристорный преобразователь с раздельным управлением группами, выход которого подключен к двигателю постоянного тока, а входы управления — к выходам блока импульсно-фазового управления, 824398 датчик проводимости преобразователя, подключенный к его выходу, и входу, датчик тока, состоящий из трансформатора тока и выпрямителя, блок задания величины тока ограничения, датчик ЭДС, выход которого соединен с одним входом блока автоматического регулирования, на другой вход которого подано задание, а его выход соединен с первым входом блока преобразования полярности и ограничения по уровням напряжения управления, два других входа которого и инвертирующий выход подключены, соответстванно, к выходам «вперед» .и «назад» и одному из входов логического переключающего блока, упомянутые выходы последнего также соединены с двумя входами блока импульсно-фазового управления, а другой вход — с выходом датчи, ка проводимости преобразователя (21.

Недостатки способа управления преобразователем и устройства для его осуществления — низкая точность и быстродействие управления и отсутствие ограничения пер-, вого импульса тока, возникающего при вклю чении двигателя. Эти недостатки обусловлены отсутствием одновременного учета всех основных факторов, влияющих на величину граничного угла регулирования и максимум импульса тока преобразователя, к которым относятся текущие значения ЭДС и тока двигателя, параметры цепи преобразователя, величина питающего напряжения.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия управления преобразователя.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу управления тиристорным преобразователем с раздельным управлением группами, работающим на двигатель постоянного тока, производят непрерывное сравнение текущего значения управляющего напряжения с текущим зна ением напряжения ограничения, при котором ожидаемый максимум импульса тока преобразователя равен заданному току ограничения, причем одновременно и непрерывно измеряют текущие значения ЭДС, тока двигателя и задаваемого тока ограничения, а текущее значение напряжения ограничения вычисляют как алгебраическую функцию этих переменных, причем учитывают величину ЭДС, питающей преобразователь, и параметры его цепи, величины напряжения ограничения, превышающие уровень, допустимый для преобразователя, исключают, и выбирают большее по абсолютному значению из сравниваемых напряжений.

Устройство для реализации способа управления тиристорным преобразователем с раздельным управлением дополнительно снабжено решающим блоком, блоком ограничения абсолютного значения напряжения, блоком продления запрещающего сигнала, блоком сравнения напряжений, блоком опре4 деления знака ЭДС, причем первый вход блока определения знака ЭДС соединен с

-выходом «вперед» логического переключаюmего блока, второй вход — с выходом «назад», третий вход — с датчиком ЭДС, первый и второй выходы этого блока соединены с первым и вторым входами решающего блока, третий вход последнего соединен с датчиком тока преобразователя, четвертый вход — с выходом блока задания величины тока ограничения, а выход решающего блока связан через блок ограничения абсолютного значения напряжения с первым входом блока сравнения напряжений, второй вход которого соединен с выходом блока преобразования полярности и ограничения по уровням напряжения управления, а выход блока сравнения напряжений подключен к управляющему входу блока импульсно-фазового управления, при этом запирающий вход последнего связан через блок продления запрещающего сигнала с

20 запирающим выходом логического переключающего блока.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства для осуществления способа управления тиристорным преобразователем.

Устройство содержит тиристорный преобразователь 1, 2 с раздельным управлением группами, выход которого подключен к двигателю 3 постоянного тока, а входы управления — к выходам блока 4 импульснозо фазового управления, датчик 5 проводимости преобразователя, подключенный к его выходу и входу, датчик тока, состоящий из трансформаторов тока 6 и выпрямителя 7, блок 8 задания величины тока ограниче- . ния, датчик 9 ЭДС, выход которого соединен с одним входом блока 10 автоматического регулирования, на другой вход которого подано задание, а его выход соединен с первым входом блока 11 преобразования полярности и ограничения по уровням напряжения управления, два других входа которого и инвертирующий выход подключены соответственно к выходам «вперед» и «назад» и одному из входов логического переключающего блока 12, упомянутые выходы последнего также соединены с двумя вхо15 дами блока 4 импульсно-фазового управления, а другой вход — с выходом датчика

5 проводимости преобразователя.

Устройство также содержит решающий блок 13, блок 14 ограничения абсолютного значения напряжения, блок 15 продления запрещающего сигнала; блок 16 сравнения напряжений, блок 17 определения знака

ЭДС, причем первый вход блока 17 определения знака ЭДС соединен с выходом

° «вперед» логического переключающего бло55 ка 12, второй вход — с выходом «назад», третий вход — с датчиком 9 ЭДС, первый и второй выходы этого блока соединены с первым и вторым входами решающего бло824398 ка 13, третий вход последнего соединен с датчиком 7 тока преобразователя, четвертый вход — с выходом блока 8 задания величины тока ограничения, а выход решающего блока 13 связан через блок 14 ограничения абсолютного значения напряжения с первым входом блока 16 сравнения напряжений, второй вход которого соединен с выходом блока 11 преобразования полярности и ограничения по уровням напряжения управления, а выход .блока 16 сравнения напряжений подключен к управляющему входу блока 4 импульсно-фазового управления, при этом запирающий вход последнего связан через. блок 15 продления запрещающего сигнала с запирающим выходом логического переключающего блока 12.

Устройство работает следующим образом.

1о

Тиристорный преобразователь 1, 2 с раздельным управлением группами питается трехфазным напряжением переменного тока, к выходу преобразователя подключен двигатель 3 постоянного тока. На входы управления преобразователя поступают импульсы напряжения с выходов блока 4 импульсно-фазового управления, времена возникновения которых соответствуют углам регулирования. Напряжение с выхода датчика 9 ЭДС подается на вход блока 10

2О

25 автоматического регулирования, на другой его вход поступает напряжение задания.

Напряжение управления с выхода блока 10 зо автоматического регулирования цоступает на первый вход блока 11 преобразования ограничения абсолютного значения напряжения, напряжение ограничения с выхода которого подается на первый вход блока 16 сравнения напряжений, на второй вход ко55 полярности и ограничения по уровням напряжения управления, на два других входа которого поступают сигналы с выходов

«вперед» и «назад» логического переключающего блока 12. С инвертирующего выхода блока 11 напряжение управления поступает на один из входов логического переключающего блока 12, на другой вход которого поступают сигналы с выхода датчика 5 проводимости преобразователя.

Сигналы с выходов «вперед» и «назад» блока 12 поступают на два входа блока 4 импульсно-фазового управления, а также на два входа блока 17 определения знака

ЭДС. на третий вход последнего поступает 45 напряжение с выхода датчика 9 ЭДС., С первого и второго выходов блошка 17 напряжения поступают на первый и второй входы решающего блока 13. На третий вход решающего блока 3 поступает напряжение с выхода датчика 7 тока преобразователя, . 5О на четвертый — напряжение с выхода блока 8 задания величины тока ограничения.

Напряжение ограничения с выхода решающего блока 13 поступает на вход блока 14 торого поступает напряжение управления с первого выхода блока 11 п-,;;образования полярности и ограничения но уровням напряжения управления. Напряжение с выхода блока 16 поступает на управляющий вход блока 4 импульсно-фазового управления, на запирающий вход которого поступает сигнал с выхода блока 15 продления запрещающего сигнала, на вход которого подается запрещающий сигнал с запирающего выхода логического переключающего блока 12.

Предлагаемый способ управления тиристорным преобразователем и устройство для. его осуществления, по сравнению с известными, обладают повышенной точностью и быстродействием в связи с отсутствием дополнительных функциональных и усилительных устройств в канале регулирования, а также повышенной точностью и быстродействием при ограничении тока в любых рабочих режимах преобразователя..

Формула изобретения

1. Способ управления тиристорным преобразователем с раздельным управлением группами, работающим на двигатель постоянного тока, состоящий в том, что изменяют величину управляющего напряжения и его знак, преобразуют его в однополярное в соответствии с сигналами-командами включения групп преобразователя, ограничивают это напряжение по наибольшему и наименьшему уровням, преобразуют его в импульсы напряжения, времена возникновения которых соответствуют углам регулирования, и подают на тиристоры преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия управления, производят непрерывное сравнение текущего значения управляющего напряжения с текущим значением напряжения ограничения, при котором ожидаемый максимум импульса тока преобразователя равен заданному току ограничения, причем одновременно и непрерывно измеряют текущие значения ЭДС, тока двигателя и задаваемого тока ограничения, а текущее значение напряжения ограничения вычисляют как алгебраическую фуйкцию этих переменных, причем учитывают величину ЭДС, питающей преобразователь, и параметры его цепи, величины напряжения ограничения, превышающие уровень, допустимый для преобразователя, исключают, и выбирают большее по абсолютному значению из сравниваемых напряжений.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее тиристорный преобразователь с раздельным управлением группами, выход которого подключен к двигателю постоянного тока, а входы управления — к выходам блока импульсно-фазово824398

7 го

Составитель Е. Жданов

Редактор И. Николайчук Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая

Заказ 2143 81 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д; 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 го управления, датчик проводимости преобразователя, подключенный к его выходу и входу, датчик тока, состоящий из трансформаторов тока и выпрямителя, блок задания величины тока ограничения, датчик

ЭДС, выход которого соединен с одним входом блока автоматического регулирования на другой вход которого подано задание, а его выход соединен с первым входом узла преобразования полярности и ограничения по уровням напряжения управления, два других входа которого и инвертирую щий выход подключены, соответственно, к выходам «вперед» и «назад» и одному из входов логического переключающего блока, упомянутые выходы последнего также соединены с двумя входами блока импульсно-фазового управления, а другой вход— с выходом датчика проводимости преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия управления, оно дополнительно снабжено решающим блоком, блоком ограничения абсолютного значения напряжения, блоком продления запрещающего сигнала, блоком сравнения напряжений, блоком определения знака ЭДС, причем первый вход блока определения знака ЭДС соединен с выхо. дом «вперед» логического переключающего блока, второй вход — с выходом «назад» третий вход — с датчиком ЭДС, первый и второй выходы этого блока соединены с первым и вторым входами решающего блока, третий вход последнего соединен с датчиком тока преобразователя, четвертый вход — с выходом блока задания величины тока ограничения, а выход решающего бло.ка связан через блок ограничения абсолютного значения напряжения с первым входом блока сравнения напряжений, второй вход которого соединен с выходом блока преобразования полярности и ограничения по уровням напряжения управления, а выход блока сравнения напряжений подключен к управляющему входу блока импульснофазового управления, при этом запирающий вход последнего связан через блок продления запрещающего сигнала с запирающим выходом логического переключающего блока, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коган В. Г., Кочубиевский Ф. Д. и

Шугрин В. М. Электроприводы с полупроводниковым управлением. Нелинейные системы с тиристорами. М., «Энергия», 1968, с. 31.

2. «Электропривод», 1978, вып. 7 (69) с. 8.