Устройство для управления статическим преобразователем

 

Союз Советскик

Социалистические

Уеспубник

ОПИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ («» 936351 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 11.01.80 (21) 2867101/24-07 с присоединением заявки № (51 ) М. Кд.

Н 02 P 13/16

9пудаустееный квинтет

CCCP нО делан нзевретеннй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.82. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 17.06.82 (53) УДК 621.314. .27 (088.8) (72) Авторы изобретения

A. Г. Логинов, В. И. Эпштейн и Е. А () (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для формирования опорного синусоидального напряжения в системах импульсно. фазового управления статическими преобразовате5 лями.

Известно устройство для управления преобразователями, содержащее активный полосовой фильтр (1).

Такое устройство в переходных процессах может вызвать автоколебания, а при изменении частоты питающей сети в широких пределах величина фаэовой ошибки фильтра становится столь значительной, что устройство для управления преобраэо- 15 вателем теряет работоспособность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для управления статическим:преобразователем, содержащее логический блок,zo входы которого соединены с выходами трансформаторов токов фаз и выходами блока управления, формирователи синусоидального напряжения по числу фаэ, каждый из которых содержит полосовой фильтр, выходы которого соединены со входами блока управления и с одним контактом переключатели, другой контакт которого соединен со вторичной обмоткой трансформатора напряжения, общий контакт переключателя через суммирующий усилитель подключен к входу полосового фильтра, а управляющий вход переключателя соединен с выходом, логического блока j2).

Однако известное устройство не работоспособно при широких изменениях частоты питающей сети.

Цель. изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления статическим преобразователем, снабжено датчиком частоты, а полосовой фильтр в каждом формирователе синусоидального напряжения — управляющим входом, причем выход датчика частоты соединен с управляющими входами полосового фильтра. соответствующий интервалу коммутации, появляется при наличии токов одинаковой ,полярности в двух фазах преобразьвателя в, одновременно. Кроме того, для более надежного определения момента начала коммутационного интервала, логический блок

2 снабжен дополнительными входами, которые подключены к соответствующим выходам блока управления 1, формирующего импульсы управления тиристорами преобразователя.

Вход полосового фильтра 7 через резистор 14 подключен к инвертирующему входу усилителя 10 с резистором 15 в цепи обратной связи, выход усилителя

10 через управляемый резистор 20 подключен к инвертирующему входу усилителя ll с конденсатором 22 в цепи обратной связи, выход усилителя 11 является выходом полосового фильтра 7. Выход усилителя 11 через управляемый резистор 21 подключен.к инвертирующему входу усилителя 12 с конденсатором 23 в цепи обратной связи. Выход усилителя 12 через резистор 17 подключен к инвертируюшему входу усилителя 10. Выход усилителя 11, кроме того, через резистор 19 подключен к инвертирующему входу усилителя

13 с резистором 18 в цепи обратной связи, Выход усилителя 13 через резистор 16 соединен с инвертируюшим входом усилителя 10. Управляющие входы перестраиваемых резисторов соединены с выходом датчика 4 частоты. Для пояснения принципа действия полосового фильтра с перестраиваемой собственной частотой предположим, что величины сопротивления резисторов 14 — 19 равны между собой, емкости конденсаторов

22 и 23 также принимаем равными.

Кроме того, предположим, что сопротивления управляемых резисторов 20 и 21 одинаковы, а текущие значения этих сопротивлений принимают значения R..,, 1 где::1 = 1, 2, 3,... Тогда передаточная функция фильтра (см. фиг. 2) примет вид

3 93635

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — схема полосового фильтра с перестраиваемой частотой.

Функциональная схема устройства содержит блок 1 управления, логический блок 2, трансформаторы 3 тока, датчик

4 частоты, формирователи 5 синусоидального напряжения, каждый из которых содержит суммирующий усилитель 6, поло- 10 совой фильтр 7, переключатель 8, трансформатор 9 напряжения.

Попосовой фильтр 7 содержит операционные усилители 10 — 13, резисторы

14 — 19, управляемые резисторы 20 и

21, конденсаторы 22 и 23.

Устройство работает следующим образом.

Блок 1 управления формирует управляющие импульсы по сигналам с выходов формирователей 5 синусоидального напряжения.

Формирование неискаженного опорного синусоидального напряжения без внесения фазного сдвига и амплитудой погрешности 2 при постоянной частоте сети достигается . за счет того,, что в межкоммутационных интервалах переключатель 8 под действием сигнала логического блока 2 подключает вход суммирующего усилителя 6 к

30 вторичной обмотке трансформатора 9 напряжения. При этом на выходе полосового фильтра 7 действует напряжение, равное неискаженному напряжению на вторичной обмотке трансформатора 9 напряжения. B периоды коммутаций вентилей преобразователя переключатель 8 отключает вход суммирующего усилителя 6 от вторичной обмотки трансформатора 9 напряжения и подключает его к .выходу по40 лосового фильтра 7, образуя замкнутую систему из суммирующего усилителя 6 и полосового фильтра 7, продолжающую формировать опорный синусоидальный сигнал в соответствии с теми начальными условиями, которые предшествуют

45 коммутационному интервалу. При этом коэффициент передачи системы, состоящий из суммирующего усилителя 6 и полосового фильтра 7, на частоте питающей сети должен быть близок к "1", а фазовый сдвиг — близок к "0". Логический блок 2, управляющий переключателем 8, использует в качестве основной входной информации сигналы от трансформаторов тока 3 фаз питающей сети. М

В частности, в случае. трехфазной мостовой схемы преобразователя логический сигнал на выходе логического блока 2, знц) =

Р-++T1 Р+ где

Т- =. R- С

С вЂ” величина емкости конденсаторов

22 и 23.

Теперь, если прецположить, что сигнал U с выхода датчика 4 частоты обратно пропорционален текущему значению частоты сети UU<

5 9363 то, обеспечивая управление величиной

Р„ по закону

К1 ="гuш получим

KgK2C

5 т„=

Реализация необходимого закона управления величиной резисторов 20 и 21 может быть достигнута переключением на- 10 бора резисторов при помощи ключей, управляемых кодом с выхода датчика 4 частоты.

При этом собственная частота замкнутой системы равна частоте питающей се 1S ти. Таким образом, устройство позволяет сформировать синусоидальное напряжение для управления (синхронизации} преобразователем, не внося фазовой и амплитудной погрешности не только при изменени- 2п ях в широких пределах величины тока, нагрузки и выходного реактанса питающей сети, но и при глубоких изменениях ее частоты.

Фор мула изобретения

Устройство для управления статическим преобразователем, содержащее логи-. щ ческий" блок, входы которого соединены

Si 6 с выходами трансформаторов токов фаз и выходами блока управления, формиро; ватели синусоидального напряжения по числу фаз, каждый из которых содержит полосовой фильтр,. выход которого соединен с входом блока управления и с одним контактом переключателя, другой контакт которого соединен со вторичной обмоткой трансформатора напряжения, общий контакт переключателя через суммирующий усилитель подключен к входу полосового фильтра, а управляюший вход переключателя соединен с выходом логического блока, о r л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено датчиком частоты, а полосовой фильтр в каждом формирователе синусоидального напряжения — управляющим входом, . нричем выход датчика частоты соединен с управляющими входами полосового фильтра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Саяпина E. Г., Скопинева Г. И.:

Многоканальная система управления с использованием интегральных микросхем. Труды ВНИИЭМ, 1977, с. 96-108.

2. Авторское свидетельство СССР . по заявке % 2706230/24-07, кл. Н 02 P 13/16, 1979., 936351

Составитель В. Миронов

Редактор В. Бобков Техред М.Тенер Корректор И.Муска

Заказ 4250/72 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4